Probleme teknike të motorit të mundësuar nga furnizimi me energji me frekuencë të ndryshueshme

Dallimi kryesor midis motorit të mundësuar nga furnizimi me energji i konvertimit të frekuencës dhe motorit të mundësuar nga vala sinusoidale e frekuencës së energjisë është se nga njëra anë, ai vepron në një diapazon të gjerë frekuencash nga frekuenca e ulët në frekuencën e lartë, dhe nga ana tjetër, forma e valës së fuqisë është jo-sinusoidale. Përmes analizës së serive Furier të formës së valës së tensionit, forma e valës së furnizimit me energji përmban më shumë se 2N harmonika përveç komponentit themelor të valës (vala e kontrollit) (numri i valëve të modulimit të përfshira në secilën gjysmë të valës së kontrollit është N). Kur konverteri SPWM AC jep energji dhe e aplikon atë në motor, forma e valës së rrymës në motor do të shfaqet si një valë sinusoidale me harmonika të mbivendosura. Rryma harmonike do të gjenerojë një komponent fluksi magnetik pulsues në qarkun magnetik të motorit asinkron, dhe komponenti fluksi magnetik pulsues mbivendoset mbi fluksin kryesor magnetik, në mënyrë që fluksi kryesor magnetik të përmbajë një komponent fluksi magnetik pulsues. Komponenti fluksi magnetik pulsues gjithashtu bën që qarku magnetik të ketë tendencë të jetë i ngopur, gjë që ka efektet e mëposhtme në funksionimin e motorit:

1. Gjenerohet fluks magnetik pulsues

Humbjet rriten dhe efikasiteti zvogëlohet. Meqenëse dalja e furnizimit me energji me frekuencë të ndryshueshme përmban një numër të madh harmonikash të rendit të lartë, këto harmonika do të prodhojnë konsumin përkatës të bakrit dhe hekurit, duke ulur efikasitetin e funksionimit. Edhe teknologjia SPWM me gjerësi pulsi sinusoidale, e cila përdoret gjerësisht aktualisht, vetëm frenon harmonikat e ulëta dhe zvogëlon çift rrotullues pulsues të motorit, duke zgjeruar kështu gamën e qëndrueshme të funksionimit të motorit në shpejtësi të ulët. Dhe harmonikat më të larta jo vetëm që nuk u ulën, por u rritën. Në përgjithësi, krahasuar me furnizimin me energji sinusoidale të frekuencës së energjisë, efikasiteti zvogëlohet me 1% në 3%, dhe faktori i fuqisë zvogëlohet me 4% në 10%, kështu që humbja e harmonikave të motorit nën furnizimin me energji të konvertimit të frekuencës është një problem i madh.

b) Gjenerojnë dridhje dhe zhurmë elektromagnetike. Për shkak të ekzistencës së një serie harmonikash të rendit të lartë, do të gjenerohen gjithashtu dridhje dhe zhurmë elektromagnetike. Mënyra e reduktimit të dridhjeve dhe zhurmës është tashmë një problem për motorët e mundësuar nga valë sinusoidale. Për motorin e mundësuar nga inverteri, problemi bëhet më i ndërlikuar për shkak të natyrës jo-sinusoidale të furnizimit me energji.

c) Momenti pulsues me frekuencë të ulët ndodh në shpejtësi të ulët. Forca magnetomotore harmonike dhe sinteza e rrymës harmonike të rotorit, duke rezultuar në një moment çift rrotullues harmonik elektromagnetik konstant dhe një moment çift rrotullues harmonik elektromagnetik alternativ, momenti çift rrotullues harmonik elektromagnetik alternativ do ta bëjë pulsimin e motorit, duke ndikuar kështu në funksionimin e qëndrueshëm me shpejtësi të ulët. Edhe nëse përdoret mënyra e modulimit SPWM, krahasuar me furnizimin me energji sinusoidale të frekuencës së fuqisë, do të ketë ende një shkallë të caktuar harmonikash të rendit të ulët, të cilat do të prodhojnë moment çift rrotullues pulsues në shpejtësi të ulët dhe do të ndikojnë në funksionimin e qëndrueshëm të motorit në shpejtësi të ulët.

2. Gjeneroni tension impulsiv dhe tension aksial (rrymë) në izolim

a) Ndodh tension i lartë. Kur motori është në punë, tensioni i aplikuar shpesh mbivendoset me tensionin e lartë të gjeneruar kur komponentët në pajisjen e konvertimit të frekuencës komutohen, dhe nganjëherë tensioni i lartë është i lartë, duke rezultuar në goditje elektrike të përsëritura në bobinë dhe dëmtim të izolimit.

b) Gjenerimi i tensionit aksial dhe rrymës aksiale. Gjenerimi i tensionit të boshtit është kryesisht për shkak të ekzistencës së çekuilibrit të qarkut magnetik dhe fenomenit të induksionit elektrostatik, i cili nuk është serioz në motorët e zakonshëm, por është më i dukshëm në motorët e mundësuar nga furnizimi me energji me frekuencë të ndryshueshme. Nëse tensioni i boshtit është shumë i lartë, gjendja e lubrifikimit të filmit të vajit midis boshtit dhe kushinetës do të dëmtohet dhe jeta e shërbimit të kushinetës do të shkurtohet.

c) Shpërndarja e nxehtësisë ndikon në efektin e shpërndarjes së nxehtësisë kur punon me shpejtësi të ulët. Për shkak të diapazonit të gjerë të rregullimit të shpejtësisë së motorit me frekuencë të ndryshueshme, ai shpesh punon me shpejtësi të ulët në frekuencë të ulët. Në këtë kohë, për shkak se shpejtësia është shumë e ulët, ajri ftohës i ofruar nga metoda e ftohjes me vetëventilator e përdorur nga motori i zakonshëm është i pamjaftueshëm, dhe efekti i shpërndarjes së nxehtësisë zvogëlohet, dhe duhet të përdoret ftohja e pavarur me ventilator.

Ndikimi mekanik është i prirur ndaj rezonancës, në përgjithësi, çdo pajisje mekanike do të prodhojë fenomenin e rezonancës. Megjithatë, motori që funksionon me frekuencë dhe shpejtësi konstante të fuqisë duhet të shmangë rezonancën me frekuencën natyrore mekanike të përgjigjes së frekuencës elektrike prej 50Hz. Kur motori funksionon me konvertim frekuence, frekuenca e funksionimit ka një gamë të gjerë, dhe çdo komponent ka frekuencën e vet natyrore, e cila është e lehtë për ta bërë atë të rezonojë në një frekuencë të caktuar.

 


Koha e postimit: 25 shkurt 2025