Motorer används ofta. Innan det inte fanns någon frekvensomformare använde vi de mest effektfrekvensmotorer.

I. Vanliga asynkronmotorer är konstruerade enligt konstant frekvens och konstant spänning, och det är omöjligt att helt uppfylla kraven för frekvensomvandling och hastighetsreglering. Följande är frekvensomformarens inverkan på motorn:

1. Motorns effektivitet och temperaturökning. Oavsett typ av frekvensomvandlare genereras olika nivåer av harmonisk spänning och ström under drift, så att motorn arbetar under icke-sinusformad spänning och ström. Enligt informationen, om man tar den vanligt förekommande sinusvågs-PWM-växelriktaren som exempel, är dess låga övertoner i princip noll, och de återstående höga övertonerna, som är ungefär dubbelt så stora som bärfrekvensen, är 2u+1 (u är moduleringsförhållandet). Högre övertoner orsakar en ökning av motorns statorkopparförlust, rotorkopparförlust (aluminium), järnförlust och ytterligare förluster, varav den mest betydande är rotorkopparförlust (aluminium). Eftersom asynkronmotorn roterar med en synkron hastighet nära grundfrekvensen, skär höga övertoner rotorstången med en stor glidning, vilket orsakar en stor rotorförlust. Dessutom måste ytterligare kopparförlust på grund av skinneffekter beaktas. Dessa förluster kommer att orsaka att motorn genererar extra värme, minskar effektiviteten och minskar uteffekten. Om en vanlig trefas asynkronmotor drivs med icke-sinusformad effekt från frekvensomvandlaren, kommer temperaturökningen generellt att öka med 10–20 %.

2. Motorns isoleringsstyrka. För närvarande använder många små och medelstora växelriktare PWM-styrning. Dess bärfrekvens är ungefär flera tusen till mer än tio kilohertz, vilket gör att motorns statorlindning motstår en hög spänningsökning, vilket motsvarar att applicera en brant impulsspänning på motorn, vilket gör att motorns isolering mellan varven klarar mer stränga tester. Dessutom läggs den rektangulära chopper-impulsspänningen som genereras av PWM-växelriktaren ovanpå motorns driftspänning, vilket kommer att utgöra ett hot mot motorns jordisolering, och jordisoleringen kommer att accelerera åldring vid upprepade högspänningsstötar.

3. Harmoniskt elektromagnetiskt brus och vibrationer. När vanliga asynkronmotorer drivs av frekvensomvandlare blir vibrationer och brus orsakade av elektromagnetiska, mekaniska, ventilations- och andra faktorer mer komplicerade. De olika tidsövertonerna i den variabla frekvensströmförsörjningen stör de inneboende rymdövertonerna i motorns elektromagnetiska del och bildar olika elektromagnetiska excitationskrafter. När frekvensen för den elektromagnetiska kraftvågen är densamma som eller nära motorkroppens naturliga vibrationsfrekvens uppstår ett resonansfenomen, vilket ökar bruset. På grund av motorns breda driftsfrekvensområde och det stora hastighetsvariationsområdet är det svårt för frekvensen hos olika elektromagnetiska kraftvågor att undvika den naturliga vibrationsfrekvensen för varje komponent i motorn.

4. Motorns anpassningsförmåga till frekvent start och bromsning. Eftersom motorn drivs av en frekvensomvandlare kan motorn startas vid mycket låg frekvens och spänning utan startström och kan snabbt bromsas med hjälp av olika bromsmetoder som frekvensomvandlaren tillhandahåller, vilket skapar förutsättningar för frekvent start och bromsning. Motorns mekaniska system och elektromagnetiska system påverkas därför av cyklisk alternerande kraft, vilket orsakar utmattning och accelererat åldringsproblem i den mekaniska strukturen och isoleringsstrukturen.

5. Kylproblem vid låg hastighet. För det första är asynkronmotorns impedans inte idealisk. När strömfrekvensen är låg är förlusten orsakad av höga övertoner i strömförsörjningen relativt stor. För det andra, när hastigheten på vanliga asynkronmotorer minskar, minskar kylluftvolymen proportionellt mot kubikvärdet av hastigheten, vilket resulterar i försämrad motorkylning vid låga hastigheter, en kraftig ökning av temperaturen och det är svårt att uppnå konstant vridmomentutgång.

II. Tegenskaperna hos frekvensomvandlingsmotorn

1. Elektromagnetisk design. För vanliga asynkronmotorer är de viktigaste prestandaparametrarna som beaktas vid omkonstruktionen överbelastningskapacitet, startprestanda, verkningsgrad och effektfaktor. När det gäller frekvensomvandlingsmotorn, eftersom den kritiska eftersläpningen är omvänt proportionell mot strömförsörjningsfrekvensen, kan den startas direkt när den kritiska eftersläpningen är nära 1. Därför behöver överbelastningskapaciteten och startprestandan inte beaktas i för stor utsträckning, men det viktigaste problemet som ska lösas är hur man förbättrar motorns respons på strömförsörjningen. Anpassningsförmåga till icke-sinusformade strömförsörjningar. Metoden är generellt följande:

1) Minska stator- och rotorresistansen så mycket som möjligt. Att minska statorresistansen kan minska den grundläggande kopparförlusten för att kompensera för ökningen av kopparförlust orsakad av höga övertoner.

2) För att undertrycka de högre övertonerna i strömmen är det nödvändigt att öka motorns induktans på lämpligt sätt. Läckagereaktansen i rotorspåren är dock stor, skineffekten är också stor och kopparförlusten från höga övertoner ökar också. Därför bör storleken på motorns läckagereaktans ta hänsyn till rationaliteten i impedansmatchningen i hela hastighetsområdet.

3) Den huvudsakliga magnetkretsen i en variabelfrekvensmotor är generellt konstruerad för att vara i ett omättat tillstånd. Det ena är att beakta att höga övertoner kommer att fördjupa mättnaden i magnetkretsen. Det andra är att beakta att vid låga frekvenser bör frekvensomvandlarens utspänning ökas på lämpligt sätt för att öka utgångsmomentet.

2. Strukturdesign. Vid konstruktionsdesign beaktas huvudsakligen inverkan av icke-sinusformade effektegenskaper på isoleringsstrukturen, vibrationer och ljudkylningsmetoder hos variabelfrekvensmotorn. Generellt bör följande punkter uppmärksammas:

1) Isoleringskvalitet , vanligtvis F-kvalitet eller högre, för att stärka jordisoleringen och lindningarnas isoleringsstyrka, särskilt isoleringens förmåga att motstå stötspänning.

2) För motorns vibrationer och buller är det nödvändigt att beakta motorkomponenternas och helhetens styvhet fullt ut, och försöka öka dess naturliga frekvens för att undvika resonans med varje kraftvåg.

3) Kylmetod: Generellt används forcerad ventilation för kylning, det vill säga att huvudmotorns kylfläkt drivs av en oberoende motor.

4) För att förhindra axelströmsåtgärder bör lagerisoleringsåtgärder vidtas för motorer med en kapacitet överstigande 160 kW. Den främsta anledningen är att det är lätt att producera magnetisk kretsasymmetri och axiell ström. När strömmar som genereras av andra högfrekventa komponenter samverkar kommer axialströmmen att öka kraftigt, vilket resulterar i lagerskador, så isoleringsåtgärder vidtas generellt.

5) För motorer med konstant effekt och variabel frekvens, när varvtalet överstiger 3000/min, bör specialfett med hög temperaturbeständighet användas för att kompensera för lagrets temperaturökning. Motorn med variabel frekvens kan köras under lång tid i intervallet 0.1 HZ–130 HZ, en vanlig motor kan köras i intervallet 20–65 Hz för 2-poler och 25–75 Hz för 4-poler. 6-polig motor är för långtidsdrift i intervallet 30–85 Hz, och 8-polig motor är för långtidsdrift i intervallet 35–100 Hz.

Val av motor: 

Först och främst bör motorns effekt väljas enligt den genomsnittliga effekt och maximala effekt som krävs av lasten när den är i rörelse, omvandlad till motoraxelsidan (det kan finnas en reducering, remskiva och andra reduktionsanordningar) , och motorns överbelastningskapacitet bör också beaktas. Motortillverkaren kan tillhandahålla motorns vridmomentkarakteristiska kurva, och motorns egenskaper kommer att ändras vid olika temperaturer. Förresten: Urvalsordningen är förstås att först välja motor och sedan välja frekvensomformare enligt motorn, eftersom det slutliga målet för styrningen inte är frekvensomformaren eller motorn, utan den mekaniska belastningen.