Қозғалтқыш тез бұзылған, ал инвертор жын сияқты әрекет ете ме?Қозғалтқыш пен инвертор арасындағы құпияны бір мақаладан оқыңыз!
Көптеген адамдар қозғалтқыштың инверторлық зақымдану құбылысын анықтады.Мысалы, су сорғы зауытында соңғы екі жылда оны пайдаланушылар кепілдік мерзімінде су сорғысының зақымдалғаны туралы жиі хабарлаған.Бұрын сорғы зауытының өнімінің сапасы өте сенімді болатын.Тергеуден кейін бұл бұзылған су сорғыларының барлығы жиілік түрлендіргіштерімен жұмыс істейтіні анықталды.
Жиілік түрлендіргіштердің пайда болуы өнеркәсіптік автоматтандыруды басқаруға және қозғалтқыш энергиясын үнемдеуге жаңалықтар әкелді.Өнеркәсіптік өндіріс жиілік түрлендіргіштерден дерлік ажырамайды.Тіпті күнделікті өмірде лифттер мен инверторлық кондиционерлер таптырмас бөлшектерге айналды.Жиілік түрлендіргіштері өндіріс пен өмірдің әрбір бұрышына ене бастады.Дегенмен, жиілік түрлендіргіші көптеген бұрын-соңды болмаған қиындықтарды тудырады, олардың ішінде қозғалтқыштың зақымдалуы ең типтік құбылыстардың бірі болып табылады.
Көптеген адамдар қозғалтқыштың инверторлық зақымдану құбылысын анықтады.Мысалы, су сорғы зауытында соңғы екі жылда оны пайдаланушылар кепілдік мерзімінде су сорғысының зақымдалғаны туралы жиі хабарлаған.Бұрын сорғы зауытының өнімінің сапасы өте сенімді болатын.Тергеуден кейін бұл бұзылған су сорғыларының барлығы жиілік түрлендіргіштерімен жұмыс істейтіні анықталды.
Жиілік түрлендіргіштің қозғалтқышты зақымдайтыны туралы құбылыс барған сайын көбірек назар аударғанымен, адамдар бұл құбылыстың механизмін, оның алдын алуды былай қойғанда, әлі де білмейді.Бұл мақаланың мақсаты осы шатасуды шешу болып табылады.
Инвертор қозғалтқышының зақымдалуы
Инвертордың қозғалтқышқа зақым келтіруі екі аспектіні қамтиды: 1-суретте көрсетілгендей, статор орамасының зақымдалуы және подшипниктің зақымдануы. Зақымданудың мұндай түрі әдетте бірнеше аптадан он айға дейін болады және нақты уақыт оған байланысты болады. түрлендіргіштің маркасы, қозғалтқыштың маркасы, қозғалтқыштың қуаты, инвертордың тасымалдаушы жиілігі, түрлендіргіш пен қозғалтқыш арасындағы кабельдің ұзындығы және қоршаған орта температурасы.Көптеген факторлар байланысты.Қозғалтқыштың ерте кездейсоқ зақымдануы кәсіпорынның өндірісіне үлкен экономикалық шығын әкеледі.Мұндай шығын тек моторды жөндеу және ауыстыру құны ғана емес, сонымен бірге өндірістің күтпеген жерден тоқтап қалуынан болатын экономикалық шығын.Сондықтан қозғалтқышты басқару үшін жиілік түрлендіргішін пайдаланған кезде қозғалтқыштың зақымдану мәселесіне жеткілікті назар аудару керек.
Инвертор қозғалтқышының зақымдалуы
Инверторлық жетегі мен өндірістік жиілікті жетек арасындағы айырмашылық
Инвертор жетегі жағдайында қуат жиілігі қозғалтқыштарының зақымдалу ықтималдығы жоғары болатын механизмді түсіну үшін алдымен инвертор жетектегі қозғалтқыштың кернеуі мен қуат жиілігінің кернеуі арасындағы айырмашылықты түсініңіз.Содан кейін бұл айырмашылықтың қозғалтқышқа қалай кері әсер ететінін біліңіз.
Жиілік түрлендіргіштің негізгі құрылымы 2-суретте көрсетілген, оның ішінде екі бөлік, түзеткіш тізбегі және инвертор тізбегі.Түзеткіш тізбегі кәдімгі диодтар мен сүзгі конденсаторларынан тұратын тұрақты токтың шығыс тізбегі болып табылады, ал инвертор тізбегі тұрақты кернеуді импульстік ені модуляцияланған кернеу толқын пішініне (PWM кернеуі) түрлендіреді.Демек, инвертормен басқарылатын қозғалтқыштың кернеу толқын пішіні синусты толқындық кернеудің толқын пішіні емес, импульстік ені өзгеретін импульстік толқын пішіні болып табылады.Қозғалтқышты импульстік кернеумен басқару қозғалтқыштың жеңіл зақымдалуының негізгі себебі болып табылады.
Инверторлық қозғалтқыштың статор орамасының зақымдану механизмі
Кабельде импульстік кернеу жіберілген кезде, кабельдің кедергісі жүктеменің кедергісіне сәйкес келмесе, жүктің соңында шағылысу пайда болады.Шағылыстың нәтижесі - түсетін толқын мен шағылған толқын жоғарырақ кернеуді қалыптастыру үшін қабаттасады.Оның амплитудасы тұрақты ток шинасының кернеуінен ең көбі екі есеге жетуі мүмкін, бұл 3-суретте көрсетілгендей түрлендіргіштің кіріс кернеуінен шамамен үш есе. Қозғалтқыш статорының катушкасына шамадан тыс шыңдық кернеу қосылады, бұл катушкаға кернеу соққысын тудырады. , және жиі асқын кернеу соққылары қозғалтқыштың мерзімінен бұрын істен шығуына әкеледі.
Жиілік түрлендіргішпен қозғалатын қозғалтқышқа ең жоғары кернеу әсер еткеннен кейін оның нақты қызмет ету мерзімі температура, ластану, діріл, кернеу, тасымалдаушы жиілігі және катушкаларды оқшаулау процесі сияқты көптеген факторларға байланысты.
Инвертордың тасымалдаушы жиілігі неғұрлым жоғары болса, шығыс тоғының толқын пішіні синустық толқынға жақындайды, бұл қозғалтқыштың жұмыс температурасын төмендетеді және оқшаулаудың қызмет ету мерзімін ұзартады.Дегенмен, тасымалдаушы жиілігінің жоғары болуы секундына генерацияланатын жоғары кернеулер санының көп екенін және қозғалтқышқа соғу санының көп екенін білдіреді.4-суретте кабель ұзындығы мен тасымалдаушы жиілігіне байланысты оқшаулаудың қызмет ету мерзімі көрсетілген.Суреттен 200 футтық кабель үшін тасымалдаушы жиілігін 3 кГц-тен 12 кГц-ке дейін ұлғайтқанда (4 есе өзгерту) оқшаулаудың қызмет ету мерзімі шамамен 80 000 сағаттан 20 000 сағатқа дейін қысқаратынын көруге болады (айырмашылық 4 рет).
Тасымалдаушы жиілігінің оқшаулауға әсері
Қозғалтқыштың температурасы неғұрлым жоғары болса, оқшаулаудың қызмет ету мерзімі соғұрлым қысқа болады, 5-суретте көрсетілгендей, температура 75 ° C дейін көтерілгенде, қозғалтқыштың қызмет ету мерзімі тек 50% құрайды.Инвертормен басқарылатын қозғалтқыш үшін PWM кернеуінде жоғары жиілікті құрамдас бөліктер көп болғандықтан, қозғалтқыштың температурасы қуат жиілігі кернеуінің жетегіне қарағанда әлдеқайда жоғары болады.
Инверторлық қозғалтқыштың мойынтіректерінің зақымдану механизмі
Жиілік түрлендіргіштің қозғалтқыштың мойынтірегін зақымдау себебі, мойынтірек арқылы өтетін ток бар және бұл ток үзіліссіз қосылу күйінде болады.Үзіліссіз қосылу тізбегі доғаны тудырады, ал доға мойынтіректі күйдіреді.
Айнымалы ток қозғалтқышының мойынтіректеріндегі токтың екі негізгі себебі бар.Біріншіден, ішкі электромагниттік өрістің теңгерімсіздігінен туындаған индукциялық кернеу, екіншіден, адасқан сыйымдылықтан туындаған жоғары жиілікті ток жолы.
Идеал айнымалы ток асинхронды қозғалтқыштың ішіндегі магнит өрісі симметриялы.Үш фазалы орамалардың токтары тең болғанда және фазалар 120° айырмашылығында болса, қозғалтқыштың білігінде кернеу индукцияланбайды.Инвертордың PWM кернеуі қозғалтқыш ішіндегі магнит өрісінің асимметриялы болуына себеп болған кезде, білікке кернеу индукцияланады.Кернеу диапазоны 10~30В, ол жетек кернеуіне қатысты.Қозғалыс кернеуі неғұрлым жоғары болса, біліктегі кернеу соғұрлым жоғары болады.жоғары.Бұл кернеудің мәні мойынтіректегі майлау майының диэлектрлік беріктігінен асқан кезде ток жолы пайда болады.Бiлiктiң айналу кезiнде белгiлi бiр кезде майлау майының оқшаулауы токты қайтадан тоқтатады.Бұл процесс механикалық қосқышты қосу-өшіру процесіне ұқсас.Бұл процесте доға пайда болады, ол біліктің, шардың және білік тостағанының бетін түсіріп, шұңқырларды қалыптастырады.Егер сыртқы діріл болмаса, кішкентай шұңқырлар тым көп әсер етпейді, бірақ сыртқы діріл болса, қозғалтқыштың жұмысына үлкен әсер ететін ойықтар пайда болады.
Сонымен қатар, тәжірибелер біліктегі кернеудің инвертордың шығыс кернеуінің негізгі жиілігімен де байланысты екенін көрсетті.Негізгі жиілік неғұрлым төмен болса, біліктегі кернеу соғұрлым жоғары болады және мойынтіректердің зақымдалуы соғұрлым ауыр болады.
Қозғалтқыштың жұмысының бастапқы кезеңінде, майлау майының температурасы төмен болған кезде, ток диапазоны 5-200 мА, мұндай аз ток подшипникке ешқандай зақым келтірмейді.Дегенмен, қозғалтқыш белгілі бір уақыт бойы жұмыс істегенде, майлау майының температурасы жоғарылағанда, ең жоғары ток 5-10А жетеді, бұл жарқылды тудырады және мойынтірек бөліктерінің бетінде шағын шұңқырлар түзеді.
Қозғалтқыш статорының орамдарын қорғау
Кабельдің ұзындығы 30 метрден асқан кезде, заманауи жиілікті түрлендіргіштер міндетті түрде қозғалтқыштың соңында кернеудің жоғарылауын тудырады, бұл қозғалтқыштың қызмет ету мерзімін қысқартады.Моторға зақым келтірмеу үшін екі идея бар.Біреуі - орамасының оқшаулауы жоғары және диэлектрлік беріктігі бар қозғалтқышты пайдалану (әдетте айнымалы жиілікті қозғалтқыш деп аталады), екіншісі - кернеудің ең жоғары деңгейін төмендету шараларын қолдану.Бірінші шара жаңадан салынған жобалар үшін жарамды, ал соңғы шара қолданыстағы қозғалтқыштарды түрлендіру үшін жарамды.
Қазіргі уақытта қозғалтқышты қорғаудың келесі әдістері кеңінен қолданылады:
1) Жиілік түрлендіргішінің шығыс ұшына реакторды орнатыңыз: Бұл шара ең жиі қолданылады, бірақ бұл әдіс қысқа кабельдерге (30 метрден төмен) белгілі бір әсер ететінін атап өткен жөн, бірақ кейде әсер идеалды емес. , 6(c ) суретінде көрсетілгендей.
2) Жиілік түрлендіргішінің шығыс ұшына dv/dt сүзгісін орнатыңыз: Бұл шара кабель ұзындығы 300 метрден аз және бағасы реактордың бағасынан сәл жоғары болған жағдайда қолайлы, бірақ әсері 6(d) суретте көрсетілгендей айтарлықтай жақсарды.
3) Жиілік түрлендіргіштің шығысына синусомолды сүзгіні орнатыңыз: бұл шара ең идеалды болып табылады.Өйткені бұл жерде PWM импульстік кернеу синусоидтық кернеуге ауыстырылады, қозғалтқыш қуат жиілігінің кернеуімен бірдей жағдайда жұмыс істейді және кернеудің шыңы мәселесі толығымен шешілді (кабель қанша ұзақ болса да, ол болады. ең жоғары кернеу жоқ).
4) Кабель мен қозғалтқыш арасындағы интерфейске ең жоғары кернеу сіңіргішін орнатыңыз: алдыңғы шаралардың кемшілігі қозғалтқыштың қуаты үлкен болғанда, реактордың немесе сүзгінің көлемі мен салмағы үлкен болады, ал бағасы салыстырмалы түрде болады. жоғары.Сонымен қатар, реактор Сүзгі де, сүзгі де белгілі бір кернеудің төмендеуіне әкеледі, бұл қозғалтқыштың шығыс моментіне әсер етеді.Инвертор шыңы кернеу сіңіргішін пайдалану бұл кемшіліктерді жеңуге болады.Екінші Аэроғарыштық Ғылым және Өнеркәсіп Корпорациясы академиясының 706 әзірлеген SVA жоғары кернеуді сіңіргіші озық қуат электроникасының технологиясын және интеллектуалды басқару технологиясын қолданады және мотор зақымдануын шешуге арналған тамаша құрылғы болып табылады.Сонымен қатар, SVA шипті сіңіргіш қозғалтқыштың мойынтіректерін қорғайды.
Күшейткіш кернеу жұтқышы - қозғалтқышты қорғаудың жаңа түрі.Қозғалтқыштың қуат кіріс терминалдарын параллель қосыңыз.
1) Ең жоғары кернеуді анықтау тізбегі нақты уақыт режимінде қозғалтқыштың электр желісіндегі кернеу амплитудасын анықтайды;
2) Анықталған кернеудің шамасы белгіленген шекті мәннен асқанда, ең жоғары кернеудің энергиясын сіңіру үшін ең жоғары энергия буферінің тізбегін басқару;
3) Ең жоғары кернеудің энергиясы ең жоғары энергия буферіне толы болған кезде, ең жоғары энергияны сіңіруді басқару клапаны ашылады, осылайша буфердегі ең жоғары энергия ең жоғары энергия сіңіргішке разрядталады, ал электр энергиясы жылуға айналады. энергия;
4) Температура мониторы ең жоғары энергия сіңіргішінің температурасын бақылайды.Температура тым жоғары болғанда, ең жоғары кернеу сіңіргішінің қызып кетуіне және зақымдалуына жол бермеу үшін энергияны сіңіруді азайту үшін (қозғалтқыштың қорғалуын қамтамасыз ету үшін) ең жоғары энергияны сіңіруді басқару клапаны дұрыс жабылады.зақымдану;
5) Мойынтірек тогын жұту тізбегінің қызметі мойынтірек тогын сіңіру және қозғалтқыштың мойынтірегін қорғау болып табылады.
Жоғарыда аталған du/dt сүзгісімен, синус толқынды сүзгісімен және қозғалтқышты қорғаудың басқа әдістерімен салыстырғанда, пик абсорбер шағын өлшемді, төмен бағаны және оңай орнатуды (параллель орнату) үлкен артықшылықтарға ие.Әсіресе жоғары қуат жағдайында баға, көлем және салмақ бойынша пик абсорбердің артықшылықтары өте көрнекті.Сонымен қатар, ол параллель орнатылғандықтан, кернеудің төмендеуі болмайды және du/dt сүзгісі мен синус толқыны сүзгісінде белгілі бір кернеудің төмендеуі болады, ал синус толқыны сүзгінің кернеуінің төмендеуі 10-ға жақын. %, бұл қозғалтқыштың моментінің төмендеуіне әкеледі.
Жауапкершіліктен бас тарту: Бұл мақала Интернеттен алынған.Мақаланың мазмұны тек оқу және коммуникация мақсаттарына арналған.Ауа компрессорлық желісі мақаладағы көзқарастарға бейтарап болып қалады.Мақаланың авторлық құқығы түпнұсқа авторға және платформаға тиесілі.Егер қандай да бір бұзушылық болса, жою үшін хабарласыңыз