Die motor is vinnig gebreek, en die omskakelaar tree op as 'n demoon?Lees die geheim tussen die motor en die omskakelaar in een artikel!
Baie mense het die verskynsel van omskakelaarskade aan die motor ontdek.Byvoorbeeld, in 'n waterpompfabriek het sy gebruikers die afgelope twee jaar gereeld berig dat die waterpomp tydens die waarborgtydperk beskadig is.In die verlede was die kwaliteit van die pompfabriek se produkte baie betroubaar.Na ondersoek is gevind dat hierdie beskadigde waterpompe almal deur frekwensie-omsetters aangedryf is.
Die opkoms van frekwensie-omsetters het innovasies tot industriële outomatiseringsbeheer en motorenergiebesparing gebring.Industriële produksie is byna onafskeidbaar van frekwensie-omsetters.Selfs in die daaglikse lewe het hysbakke en inverter-lugversorgers onontbeerlike dele geword.Frekwensie-omsetters het in elke hoek van produksie en lewe begin deurdring.Die frekwensie-omskakelaar bring egter ook baie ongekende probleme mee, waaronder skade aan die motor een van die mees tipiese verskynsels is.
Baie mense het die verskynsel van omskakelaarskade aan die motor ontdek.Byvoorbeeld, in 'n waterpompfabriek het sy gebruikers die afgelope twee jaar gereeld berig dat die waterpomp tydens die waarborgtydperk beskadig is.In die verlede was die kwaliteit van die pompfabriek se produkte baie betroubaar.Na ondersoek is gevind dat hierdie beskadigde waterpompe almal deur frekwensie-omsetters aangedryf is.
Alhoewel die verskynsel dat die frekwensie-omsetter die motor beskadig al hoe meer aandag getrek het, ken mense steeds nie die meganisme van hierdie verskynsel nie, wat nog te sê hoe om dit te voorkom.Die doel van hierdie artikel is om hierdie verwarring op te los.
Omskakelaar skade aan die motor
Die skade van die omskakelaar aan die motor sluit twee aspekte in, die skade van die statorwikkeling en die skade van die laer, soos getoon in Figuur 1. Hierdie soort skade vind gewoonlik binne 'n paar weke tot tien maande plaas, en die spesifieke tyd hang af op die handelsmerk van die omskakelaar, die handelsmerk van die motor, die krag van die motor, die drafrekwensie van die omskakelaar, die lengte van die kabel tussen die omskakelaar en die motor, en die omgewingstemperatuur.Baie faktore hou verband.Die vroeë toevallige skade van die motor bring groot ekonomiese verliese vir die produksie van die onderneming mee.Hierdie soort verlies is nie net die koste van motorherstel en vervanging nie, maar nog belangriker, die ekonomiese verlies wat veroorsaak word deur onverwagte produksiestilstand.Daarom, wanneer 'n frekwensie-omsetter gebruik word om 'n motor aan te dryf, moet genoeg aandag gegee word aan die probleem van motorskade.
Omskakelaar skade aan die motor
Die verskil tussen inverteraandrywing en industriële frekwensieaandrywing
Om die meganisme te verstaan waarom kragfrekwensiemotors meer geneig is om beskadig te word onder die toestand van omsetteraandrywing, verstaan eers die verskil tussen die spanning van die omskakelaaraangedrewe motor en die kragfrekwensiespanning.Leer dan hoe hierdie verskil die motor nadelig kan beïnvloed.
Die basiese struktuur van die frekwensie-omsetter word in Figuur 2 getoon, insluitend twee dele, die gelykrigterkring en die omsetterkring.Die gelykrigterkring is 'n GS-spanning-uitsetkring wat bestaan uit gewone diodes en filterkapasitors, en die omsetterkring skakel die GS-spanning om in 'n pulswydte-gemoduleerde spanningsgolfvorm (PWM-spanning).Daarom is die spanningsgolfvorm van die omskakelaar-aangedrewe motor 'n pulsgolfvorm met 'n wisselende pulswydte, eerder as 'n sinusgolfspanningsgolfvorm.Om die motor met polsspanning aan te dryf is die hoofoorsaak van die motor se maklike skade.
Die meganisme van omskakelaarskade motorstatorwikkeling
Wanneer die pulsspanning op die kabel oorgedra word, as die impedansie van die kabel nie ooreenstem met die impedansie van die las nie, sal weerkaatsing by die laskant plaasvind.Die resultaat van die refleksie is dat die invallende golf en die gereflekteerde golf gesuperponeer word om 'n hoër spanning te vorm.Sy amplitude kan hoogstens twee keer die DC-busspanning bereik, wat ongeveer drie keer die insetspanning van die omskakelaar is, soos in Figuur 3 getoon. Oormatige piekspanning word by die spoel van die motorstator gevoeg, wat 'n spanningskok aan die spoel veroorsaak. , en gereelde oorspanningskokke sal veroorsaak dat die motor voortydig misluk.
Nadat die motor wat deur die frekwensie-omsetter aangedryf word deur die piekspanning beïnvloed is, hou sy werklike lewe verband met baie faktore, insluitend temperatuur, besoedeling, vibrasie, spanning, drafrekwensie en spoelisolasieproses.
Hoe hoër die drafrekwensie van die omskakelaar is, hoe nader is die uitsetstroomgolfvorm aan 'n sinusgolf, wat die bedryfstemperatuur van die motor sal verminder en die lewe van die isolasie sal verleng.'n Hoër drafrekwensie beteken egter dat die aantal piekspannings wat per sekonde gegenereer word groter is, en die aantal skokke aan die motor is groter.Figuur 4 toon die isolasielewe as 'n funksie van kabellengte en drafrekwensie.Dit kan uit die figuur gesien word dat vir 'n 200 voet kabel, wanneer die drafrekwensie van 3kHz na 12kHz verhoog word ('n verandering van 4 keer), die lewensduur van die isolasie afneem van ongeveer 80 000 uur tot 20 000 uur ('n verskil van 4 keer).
Invloed van draerfrekwensie op isolasie
Hoe hoër die temperatuur van die motor, hoe korter is die lewe van die isolasie, soos in Figuur 5 getoon, wanneer die temperatuur tot 75°C styg, is die lewensduur van die motor slegs 50%.Vir 'n motor wat deur 'n omskakelaar aangedryf word, aangesien die PWM-spanning meer hoëfrekwensie-komponente bevat, sal die temperatuur van die motor baie hoër wees as dié van 'n kragfrekwensiespanningsaandrywing.
Meganisme van omskakelaarskade Motorlager
Die rede waarom die frekwensie-omsetter die motorlaer beskadig, is dat daar 'n stroom deur die laer vloei, en hierdie stroom is in 'n toestand van intermitterende verbinding.Die intermitterende verbindingskring sal 'n boog genereer, en die boog sal die laer verbrand.
Daar is twee hoofredes vir die stroom wat in die laers van die AC-motor vloei.Eerstens, die geïnduseerde spanning wat gegenereer word deur die wanbalans van die interne elektromagnetiese veld, en tweedens, die hoëfrekwensiestroompad wat deur verdwaalde kapasitansie veroorsaak word.
Die magnetiese veld binne die ideale AC-induksiemotor is simmetries.Wanneer die strome van die drie-fase windings gelyk is en die fases verskil met 120°, sal geen spanning op die as van die motor geïnduseer word nie.Wanneer die PWM-spanningsuitset deur die omskakelaar veroorsaak dat die magnetiese veld binne die motor asimmetries is, sal 'n spanning op die as geïnduseer word.Die spanningsreeks is 10 ~ 30V, wat verband hou met die dryfspanning.Hoe hoër die dryfspanning, hoe hoër is die spanning op die as.hoog.Wanneer die waarde van hierdie spanning die diëlektriese sterkte van die smeerolie in die laer oorskry, word 'n stroombaan gevorm.Op 'n stadium tydens die rotasie van die as stop die isolasie van die smeerolie die stroom weer.Hierdie proses is soortgelyk aan die aan-af-proses van 'n meganiese skakelaar.In hierdie proses sal 'n boog gegenereer word, wat die oppervlak van die skag, bal en skagbak sal ablateer en putte vorm.As daar geen eksterne vibrasie is nie, sal klein kuiltjies nie te veel invloed hê nie, maar as daar uitwendige vibrasie is, sal groewe gevorm word, wat 'n groot invloed op die werking van die motor het.
Daarbenewens het eksperimente getoon dat die spanning op die as ook verband hou met die fundamentele frekwensie van die uitsetspanning van die omskakelaar.Hoe laer die fundamentele frekwensie, hoe hoër is die spanning op die as en hoe ernstiger is die laerskade.
In die vroeë stadium van motorwerking, wanneer die smeerolietemperatuur laag is, is die stroombereik 5-200mA, so 'n klein stroom sal geen skade aan die laer veroorsaak nie.Wanneer die motor egter vir 'n tydperk loop, soos die temperatuur van die smeerolie toeneem, sal die piekstroom 5-10A bereik, wat oorslaan en klein kuile op die oppervlak van die laerkomponente sal vorm.
Beskerming van motorstatorwikkelings
Wanneer die lengte van die kabel 30 meter oorskry, sal moderne frekwensie-omsetters onvermydelik spanningspieke aan die motorkant opwek, wat die lewensduur van die motor verkort.Daar is twee idees om skade aan die motor te voorkom.Die een is om 'n motor met hoër wikkelingsisolasie en diëlektriese sterkte te gebruik (algemeen 'n veranderlike frekwensiemotor genoem), en die ander is om maatreëls te tref om die piekspanning te verminder.Eersgenoemde maatstaf is geskik vir nuutgeboude projekte, en laasgenoemde maatstaf is geskik vir die transformasie van bestaande motors.
Tans is die algemeen gebruikte motorbeskermingsmetodes soos volg:
1) Installeer 'n reaktor aan die uitsetkant van die frekwensie-omsetter: Hierdie maatstaf is die algemeenste, maar daar moet kennis geneem word dat hierdie metode 'n sekere effek het op korter kabels (onder 30 meter), maar soms is die effek nie ideaal nie. , soos getoon in Figuur 6(c) getoon.
2) Installeer 'n dv/dt-filter aan die uitsetkant van die frekwensie-omsetter: Hierdie maatstaf is geskik vir geleenthede waar die kabellengte minder as 300 meter is, en die prys effens hoër is as dié van die reaktor, maar die effek is aansienlik verbeter, soos in Figuur 6(d) getoon.
3) Installeer 'n sinusgolffilter by die uitset van die frekwensie-omsetter: hierdie maatstaf is die mees ideale.Want hier word die PWM-pulsspanning in 'n sinusgolfspanning verander, die motor werk onder dieselfde toestande as die kragfrekwensiespanning, en die probleem van piekspanning is heeltemal opgelos (maak nie saak hoe lank die kabel is nie, daar sal wees geen piekspanning nie).
4) Installeer 'n piekspanningsabsorbeerder by die koppelvlak tussen die kabel en die motor: die nadeel van die vorige maatreëls is dat wanneer die krag van die motor groot is, die reaktor of filter 'n groot volume en gewig het, en die prys is relatief hoog.Daarbenewens sal die reaktor Beide die filter en die filter 'n sekere spanningsval veroorsaak, wat die uitsetwringkrag van die motor sal beïnvloed.Die gebruik van die omskakelaar piekspanning absorber kan hierdie tekortkominge oorkom.Die SVA-puntspanningsabsorbeerder wat deur 706 van die Second Academy of Aerospace Science and Industry Corporation ontwikkel is, gebruik gevorderde kragelektronika-tegnologie en intelligente beheertegnologie, en is 'n ideale toestel om motorskade op te los.Boonop beskerm die SVA-spike-absorber die motor se laers.
Spike spanning absorber is 'n nuwe tipe motor beskerming toestel.Koppel die kraginvoerklemme van die motor parallel.
1) Die piekspanningsdetectiekring bespeur die spanningsamplitude op die motorkraglyn intyds;
2) Wanneer die grootte van die bespeurde spanning die vasgestelde drempel oorskry, beheer die piekenergiebufferkring om die energie van die piekspanning te absorbeer;
3) Wanneer die energie van die piekspanning vol van die piekenergiebuffer is, word die piekenergieabsorpsiebeheerklep oopgemaak, sodat die piekenergie in die buffer in die piekenergieabsorbeerder ontslaan word, en die elektriese energie word omgeskakel in hitte energie;
4) Die temperatuurmonitor monitor die temperatuur van die piekenergie-absorbeerder.Wanneer die temperatuur te hoog is, word die piek-energie-absorpsie-beheerklep behoorlik gesluit om energie-absorpsie te verminder (onder die veronderstelling om te verseker dat die motor beskerm word), om te verhoed dat die piekspanningsabsorbeerder oorverhit en skade veroorsaak.skade;
5) Die funksie van die drastroomabsorpsiekring is om die drastroom te absorbeer en die motorlaer te beskerm.
In vergelyking met die bogenoemde du/dt-filter, sinusgolffilter en ander motorbeskermingsmetodes, het die piekbreker die grootste voordele van klein grootte, lae prys en maklike installasie (parallelle installasie).Veral in die geval van hoë drywing is die voordele van die piekbreker in terme van prys, volume en gewig baie prominent.Daarbenewens, aangesien dit parallel geïnstalleer is, sal daar geen spanningsval wees nie, en daar sal 'n sekere spanningsval op die du/dt-filter en die sinusgolffilter wees, en die spanningsval van die sinusgolffilter is naby aan 10 %, wat sal veroorsaak dat die wringkrag van die motor verminder.
Vrywaring: Hierdie artikel word vanaf die internet gereproduseer.Die inhoud van die artikel is slegs vir leer- en kommunikasiedoeleindes.Air Compressor Network bly neutraal teenoor die sienings in die artikel.Die kopiereg van die artikel behoort aan die oorspronklike outeur en die platform.As daar enige oortreding is, kontak asseblief om uit te vee