Dvigatel tez buziladi va inverter jin kabi ishlaydi?Dvigatel va inverter o'rtasidagi sirni bitta maqolada o'qing!
Ko'p odamlar inverterning motorga zarar etkazish fenomenini aniqladilar.Misol uchun, suv nasoslari zavodida so'nggi ikki yil ichida uning foydalanuvchilari kafolat muddati davomida suv nasosining buzilganligi haqida tez-tez xabar berishdi.Ilgari nasos zavodi mahsulotlarining sifati juda ishonchli edi.Tekshiruvdan so'ng ma'lum bo'lishicha, bu shikastlangan suv nasoslari chastota konvertorlari tomonidan boshqariladi.
Chastotani o'zgartirgichlarning paydo bo'lishi sanoat avtomatizatsiyasini boshqarish va motor energiyasini tejashga innovatsiyalar olib keldi.Sanoat ishlab chiqarish chastota konvertorlaridan deyarli ajralmas.Hatto kundalik hayotda ham liftlar va inverter konditsionerlar ajralmas qismlarga aylandi.Chastotani o'zgartirgichlar ishlab chiqarish va hayotning har bir burchagiga kira boshladi.Biroq, chastota konvertori ko'plab misli ko'rilmagan muammolarni ham keltirib chiqaradi, ular orasida motorning shikastlanishi eng tipik hodisalardan biridir.
Ko'p odamlar inverterning motorga zarar etkazish fenomenini aniqladilar.Misol uchun, suv nasoslari zavodida so'nggi ikki yil ichida uning foydalanuvchilari kafolat muddati davomida suv nasosining buzilganligi haqida tez-tez xabar berishdi.Ilgari nasos zavodi mahsulotlarining sifati juda ishonchli edi.Tekshiruvdan so'ng ma'lum bo'lishicha, bu shikastlangan suv nasoslari chastota konvertorlari tomonidan boshqariladi.
Chastotani o'zgartirgichning motorga zarar etkazishi hodisasi tobora ko'proq e'tiborni tortgan bo'lsa-da, odamlar hali ham bu hodisaning mexanizmini bilishmaydi, uni qanday qilib oldini olishni ham bilishmaydi.Ushbu maqolaning maqsadi bu chalkashliklarni bartaraf etishdir.
Dvigatelning inverterining shikastlanishi
1-rasmda ko'rsatilganidek, invertorning dvigatelga zarar etkazishi ikki jihatni o'z ichiga oladi: stator o'rashining shikastlanishi va podshipnikning shikastlanishi. Bunday shikastlanish odatda bir necha haftadan o'n oygacha sodir bo'ladi va muayyan vaqt inverter markasi, dvigatelning markasi, dvigatelning quvvati, invertorning tashuvchi chastotasi, inverter va vosita orasidagi kabel uzunligi va atrof-muhit harorati.Ko'p omillar bog'liq.Dvigatelning erta tasodifiy shikastlanishi korxona ishlab chiqarishiga katta iqtisodiy yo'qotishlarni keltirib chiqaradi.Bunday yo'qotish nafaqat motorni ta'mirlash va almashtirish xarajatlari, balki eng muhimi, ishlab chiqarishning kutilmagan to'xtashi natijasida yuzaga kelgan iqtisodiy yo'qotishdir.Shuning uchun, motorni boshqarish uchun chastota konvertoridan foydalanganda, vosita shikastlanishi muammosiga etarlicha e'tibor berish kerak.
Dvigatelning inverterining shikastlanishi
Inverter haydovchi va sanoat chastotali haydovchi o'rtasidagi farq
Quvvat chastotasi motorlarining inverter haydovchisi sharoitida nima uchun shikastlanish ehtimoli ko'proq bo'lgan mexanizmni tushunish uchun birinchi navbatda inverterli dvigatelning kuchlanishi va quvvat chastotasi kuchlanishi o'rtasidagi farqni tushunib oling.Keyin bu farq motorga qanday salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkinligini bilib oling.
Chastotani o'zgartirgichning asosiy tuzilishi 2-rasmda ko'rsatilgan, jumladan ikkita qism, rektifikator sxemasi va invertor sxemasi.Rektifikator davri oddiy diodlar va filtr kondansatkichlaridan tashkil topgan shahar kuchlanishining chiqish davri bo'lib, inverter davri doimiy kuchlanishni impuls kengligi modulyatsiyalangan kuchlanish to'lqin shakliga (PWM kuchlanish) aylantiradi.Shuning uchun, inverterli dvigatelning kuchlanish to'lqin shakli sinus to'lqinli kuchlanish to'lqin shakli emas, balki o'zgaruvchan puls kengligi bilan impuls to'lqin shaklidir.Dvigatelni impulsli kuchlanish bilan haydash dvigatelning oson shikastlanishining asosiy sababidir.
Dvigatel stator o'rashining invertor shikastlanish mexanizmi
Kabelda impuls kuchlanishi uzatilganda, kabelning impedansi yukning empedansiga mos kelmasa, yukning oxirida aks ettirish sodir bo'ladi.Ko'zguning natijasi shundaki, tushayotgan to'lqin va aks ettirilgan to'lqin yuqoriroq kuchlanish hosil qilish uchun qo'shiladi.Uning amplitudasi ko'pi bilan ikki baravar DC avtobus kuchlanishiga erishishi mumkin, bu 3-rasmda ko'rsatilganidek, inverterning kirish kuchlanishidan taxminan uch baravar ko'p. Dvigatel statorining g'altagiga haddan tashqari tepalik kuchlanishi qo'shiladi, bu esa g'altakning kuchlanish zarbasini keltirib chiqaradi. , va tez-tez haddan tashqari kuchlanish zarbalari vosita muddatidan oldin ishlamay qolishiga olib keladi.
Chastotani o'zgartirgich tomonidan boshqariladigan vosita tepalik kuchlanishiga ta'sir qilgandan so'ng, uning haqiqiy ishlash muddati harorat, ifloslanish, tebranish, kuchlanish, tashuvchining chastotasi va lasan izolyatsiyalash jarayoni kabi ko'plab omillarga bog'liq.
İnverterning tashuvchi chastotasi qanchalik baland bo'lsa, chiqish oqimi to'lqin shakli sinus to'lqinga yaqinroq bo'ladi, bu dvigatelning ish haroratini pasaytiradi va izolyatsiyaning ishlash muddatini uzaytiradi.Biroq, tashuvchining yuqori chastotasi soniyada hosil bo'ladigan keskin kuchlanishlar soni ko'proq ekanligini va dvigatelga zarbalar soni ko'proq ekanligini anglatadi.4-rasmda kabel uzunligi va tashuvchi chastotasiga bog'liq holda izolyatsiya muddati ko'rsatilgan.Rasmdan ko'rinib turibdiki, 200 futlik kabel uchun tashuvchining chastotasi 3 kHz dan 12 kHz gacha oshirilganda (4 marta o'zgarish), izolyatsiyaning ishlash muddati taxminan 80 000 soatdan 20 000 soatgacha qisqaradi (farq 4 marta).
Tashuvchi chastotasining izolyatsiyaga ta'siri
Dvigatelning harorati qanchalik baland bo'lsa, 5-rasmda ko'rsatilganidek, izolyatsiyaning ishlash muddati qisqaradi, harorat 75 ° C ga ko'tarilganda, vosita muddati faqat 50% ni tashkil qiladi.Inverter tomonidan boshqariladigan vosita uchun, PWM kuchlanishi ko'proq yuqori chastotali komponentlarni o'z ichiga olganligi sababli, vosita harorati quvvat chastotasi kuchlanishli haydovchiga qaraganda ancha yuqori bo'ladi.
Dvigatel rulmanining inverter shikastlanish mexanizmi
Chastotani o'zgartiruvchi vosita podshipnikiga zarar etkazishining sababi, podshipnik orqali oqimning mavjudligi va bu oqim uzilishli ulanish holatidadir.Intervalgacha ulanish sxemasi yoy hosil qiladi va yoy rulmanni yoqib yuboradi.
AC motorining podshipniklarida oqimning ikkita asosiy sababi bor.Birinchidan, ichki elektromagnit maydonning nomutanosibligi natijasida hosil bo'lgan induksiyalangan kuchlanish, ikkinchidan, adashgan sig'imdan kelib chiqqan yuqori chastotali oqim yo'li.
Ideal o'zgaruvchan tok asinxron vosita ichidagi magnit maydon nosimmetrikdir.Uch fazali sariqlarning oqimlari teng bo'lganda va fazalar 120 ° ga farq qilsa, vosita milida kuchlanish paydo bo'lmaydi.İnverter tomonidan chiqarilgan PWM kuchlanishi vosita ichidagi magnit maydonning assimetrik bo'lishiga olib kelganda, milda kuchlanish paydo bo'ladi.Kuchlanish diapazoni 10 ~ 30V, bu haydash kuchlanishiga bog'liq.Haydash kuchlanishi qanchalik baland bo'lsa, mildagi kuchlanish shunchalik yuqori bo'ladi.yuqori.Ushbu kuchlanishning qiymati rulmandagi soqol yog'ining dielektrik kuchidan oshib ketganda, oqim yo'li hosil bo'ladi.Milning aylanishi paytida bir nuqtada, moylash moyining izolatsiyasi oqimni yana to'xtatadi.Bu jarayon mexanik kalitni yoqish-o'chirish jarayoniga o'xshaydi.Ushbu jarayonda kamon hosil bo'ladi, u milning, sharning va milning kosasining sirtini yo'qotib, chuqurlarni hosil qiladi.Agar tashqi tebranish bo'lmasa, kichik chuqurchalar juda katta ta'sirga ega bo'lmaydi, lekin tashqi tebranish bo'lsa, oluklar hosil bo'ladi, bu esa dvigatelning ishlashiga katta ta'sir qiladi.
Bundan tashqari, tajribalar shuni ko'rsatdiki, mildagi kuchlanish inverterning chiqish kuchlanishining asosiy chastotasi bilan ham bog'liq.Asosiy chastota qanchalik past bo'lsa, mildagi kuchlanish qanchalik baland bo'lsa va rulmanning shikastlanishi qanchalik jiddiy bo'lsa.
Dvigatelning dastlabki bosqichida, soqol yog'i harorati past bo'lsa, oqim oralig'i 5-200mA ni tashkil qiladi, bunday kichik oqim rulmanga hech qanday zarar etkazmaydi.Biroq, vosita ma'lum vaqt davomida ishlaganda, soqol yog'ining harorati oshishi bilan, eng yuqori oqim 5-10A ga etadi, bu esa chayqalishni keltirib chiqaradi va rulman komponentlari yuzasida kichik chuqurchalar hosil qiladi.
Dvigatel stator sariqlarini himoya qilish
Kabelning uzunligi 30 metrdan oshib ketganda, zamonaviy chastota konvertorlari muqarrar ravishda vosita uchida kuchlanish ko'tarilishini keltirib chiqaradi, bu esa dvigatelning ishlash muddatini qisqartiradi.Dvigatelning shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun ikkita fikr mavjud.Ulardan biri yuqori o'rash izolyatsiyasi va dielektrik quvvatiga ega bo'lgan dvigateldan foydalanish (odatda o'zgaruvchan chastotali vosita deb ataladi), ikkinchisi esa eng yuqori kuchlanishni kamaytirish uchun choralar ko'rishdir.Birinchi o'lchov yangi qurilgan loyihalar uchun, ikkinchisi esa mavjud motorlarni o'zgartirish uchun javob beradi.
Hozirgi vaqtda motorni himoya qilishning keng tarqalgan usullari quyidagilardan iborat:
1) Chastotani o'zgartirgichning chiqish uchida reaktorni o'rnating: Bu o'lchov eng ko'p qo'llaniladi, ammo shuni ta'kidlash kerakki, bu usul qisqaroq kabellarga (30 metrdan past) ma'lum ta'sir ko'rsatadi, lekin ba'zida ta'sir ideal emas. , ko'rsatilgan shakl 6 (c) da ko'rsatilganidek.
2) Chastotani o'zgartirgichning chiqish uchiga dv/dt filtrini o'rnating: Bu o'lchov kabel uzunligi 300 metrdan kam bo'lgan va narxi reaktornikidan bir oz yuqori bo'lgan holatlar uchun javob beradi, ammo ta'sir 6 (d)-rasmda ko'rsatilganidek, sezilarli darajada yaxshilandi.
3) Chastotani o'zgartirgichning chiqishida sinus to'lqin filtrini o'rnating: bu o'lchov eng ideal hisoblanadi.Chunki bu erda PWM impuls kuchlanishi sinus to'lqin kuchlanishiga o'zgartiriladi, vosita quvvat chastotasi kuchlanishi bilan bir xil sharoitda ishlaydi va eng yuqori kuchlanish muammosi to'liq hal qilingan (kabel qancha uzun bo'lishidan qat'i nazar, u erda bo'ladi. yuqori kuchlanish yo'q).
4) Kabel va vosita o'rtasidagi interfeysda eng yuqori kuchlanish absorberini o'rnating: oldingi chora-tadbirlarning kamchiliklari shundaki, dvigatelning kuchi katta bo'lsa, reaktor yoki filtr katta hajm va vaznga ega va narx nisbatan bo'ladi. yuqori.Bundan tashqari, reaktor Filtr ham, filtr ham ma'lum bir kuchlanish pasayishiga olib keladi, bu esa vosita chiqish momentiga ta'sir qiladi.Invertorning eng yuqori kuchlanish absorberidan foydalanish bu kamchiliklarni bartaraf etishi mumkin.Ikkinchi Aerokosmik Fan va Sanoat Korporatsiyasi akademiyasining 706 tomonidan ishlab chiqilgan SVA kuchlanish yutgichi ilg'or quvvat elektronikasi texnologiyasi va aqlli boshqaruv texnologiyasini o'zlashtiradi va vosita shikastlanishini hal qilish uchun ideal qurilmadir.Bundan tashqari, SVA boshoqli absorber motor podshipniklarini himoya qiladi.
Spike kuchlanish absorberi yangi turdagi motorni himoya qilish moslamasidir.Dvigatelning quvvat kirish terminallarini parallel ravishda ulang.
1) Maksimal kuchlanishni aniqlash sxemasi real vaqtda vosita quvvat liniyasidagi kuchlanish amplitudasini aniqlaydi;
2) Aniqlangan kuchlanishning kattaligi belgilangan chegaradan oshib ketganda, cho'qqi kuchlanishining energiyasini o'zlashtirish uchun tepalik energiya buferi sxemasini boshqaring;
3) Tepalik kuchlanishining energiyasi eng yuqori energiya tamponiga to'la bo'lganda, tepalik energiyasini yutish nazorat valfi ochiladi, shunda buferdagi eng yuqori energiya eng yuqori energiya absorberiga chiqariladi va elektr energiyasi issiqlikka aylanadi. energiya;
4) Harorat monitori eng yuqori energiya absorberining haroratini nazorat qiladi.Harorat juda yuqori bo'lsa, energiyaning yutilishini nazorat qilish valfi energiya yutilishini kamaytirish uchun (dvigatelning himoyalanganligini ta'minlash uchun) to'g'ri yopiladi, shuning uchun yuqori kuchlanish absorberining haddan tashqari qizishi va shikastlanishiga yo'l qo'ymaydi.zarar;
5) Rulman oqimining assimilyatsiya davrining vazifasi rulman oqimini yutish va vosita rulmanini himoya qilishdir.
Yuqorida aytib o'tilgan du / dt filtri, sinus to'lqin filtri va boshqa motorni himoya qilish usullari bilan solishtirganda, pik absorber kichik o'lchamli, arzon narx va oson o'rnatish (parallel o'rnatish) kabi eng katta afzalliklarga ega.Ayniqsa, yuqori quvvat bo'lsa, narx, hajm va og'irlik bo'yicha pik absorberning afzalliklari juda ko'zga tashlanadi.Bunga qo'shimcha ravishda, parallel ravishda o'rnatilganligi sababli, kuchlanish pasayishi bo'lmaydi va du/dt filtri va sinus to'lqin filtrida ma'lum bir kuchlanish pasayishi bo'ladi va sinus to'lqin filtrining kuchlanish pasayishi 10 ga yaqin. %, bu esa motor momentining pasayishiga olib keladi.
Rad etish: Ushbu maqola Internetdan olingan.Maqolaning mazmuni faqat o'rganish va muloqot qilish uchun mo'ljallangan.Havo kompressorlari tarmog'i maqoladagi fikrlarga neytral bo'lib qoladi.Maqolaning mualliflik huquqi asl muallifga va platformaga tegishli.Agar biron bir qoidabuzarlik bo'lsa, o'chirish uchun murojaat qiling