Principala diferență între motorul alimentat de sursa de alimentare a conversiei de frecvență și motorul alimentat de unda sinusoidală a frecvenței de putere este cea pe de o parte, funcționează într-un interval de frecvență largă de la frecvență joasă la frecvență ridicată, iar pe de altă parte, forma de undă de putere este non-sinusoidă. Prin analiza seria Fourier a formei de undă de tensiune, forma de undă de alimentare conține mai mult de 2n armonice în plus față de componenta de undă fundamentală (unda de control) (numărul de unde de modulare conținute în fiecare jumătate a undei de control este n). Când convertorul SPWM AC produce puterea și îl aplică motorului, forma de undă curentă a motorului va apărea ca o undă sinusoidală cu armonice suprapuse. Curentul armonic va genera o componentă de flux magnetic pulsant în circuitul magnetic al motorului asincron, iar componenta fluxului magnetic pulsant este suprapusă pe fluxul magnetic principal, astfel încât fluxul magnetic principal conține o componentă a fluxului magnetic pulsant. Componenta fluxului magnetic pulsativ face, de asemenea, că circuitul magnetic tind să fie saturat, ceea ce are următoarele efecte asupra funcționării motorului:
1. Se generează fluxul magnetic cu impulsuri
Pierderile cresc și eficiența scade. Deoarece producția de alimentare cu frecvență variabilă conține un număr mare de armonice de înaltă ordine, aceste armonice vor produce consumul de cupru și fier corespunzător, reducând eficiența de funcționare. Chiar și tehnologia de lățime a pulsului sinusoidal SPWM, care este utilizată pe scară largă în prezent, inhibă doar armonicele scăzute și reduce cuplul pulsator al motorului, extinzând astfel intervalul de funcționare stabil al motorului la viteză mică. Și armonicele mai mari nu numai că nu a scăzut, dar a crescut. În general, în comparație cu sursa de alimentare sinusoidală a frecvenței de putere, eficiența este redusă cu 1% la 3%, iar factorul de putere este redus cu 4% la 10%, astfel încât pierderea armonică a motorului sub alimentarea cu putere de conversie a frecvenței este o mare problemă.
b) Generați vibrații electromagnetice și zgomot. Datorită existenței unei serii de armonice de înaltă ordine, vor fi, de asemenea, generate vibrații electromagnetice și zgomot. Cum să reducem vibrațiile și zgomotul este deja o problemă pentru motoarele cu undă sinusoidală. Pentru motorul alimentat de invertor, problema devine mai complicată din cauza naturii non-sinusoidale a sursei de alimentare.
c) Cuplul pulsator cu frecvență joasă are loc la viteză mică. Forța magnetomotivă armonică și sinteza de curent armonic rotor, ceea ce duce la un cuplu electromagnetic armonic constant și la alternarea cuplului electromagnetic armonic, alternarea cuplului electromagnetic armonic va face ca pulsarea motorului, afectând astfel operația stabilă cu viteză mică. Chiar dacă se utilizează modul de modulare SPWM, în comparație cu sursa de alimentare sinusoidală a frecvenței de putere, va mai exista un anumit grad de armonice de ordin scăzut, care va produce cuplu pulsator la viteză mică și va afecta funcționarea stabilă a motorului la viteză mică.
2. Generarea tensiunii impulsului și a tensiunii axiale (curent) la izolare
a) are loc tensiunea de suport. Atunci când motorul funcționează, tensiunea aplicată este adesea suprapusă cu tensiunea de supratensiune generată atunci când componentele din dispozitivul de conversie a frecvenței sunt comutate, iar uneori tensiunea de supratensiune este ridicată, rezultând un șoc electric repetat la bobină și deteriorarea izolației.
b) Generați tensiune axială și curent axial. Generarea tensiunii arborelui se datorează în principal existenței dezechilibrului circuitului magnetic și a fenomenului de inducție electrostatică, care nu este grav în motoarele obișnuite, dar este mai proeminentă în motoarele alimentate de sursa de alimentare cu frecvență variabilă. Dacă tensiunea arborelui este prea mare, starea de ungere a filmului de ulei dintre arbore și rulment va fi deteriorată, iar durata de viață a rulmentului va fi scurtată.
c) Disiparea căldurii afectează efectul de disipare a căldurii atunci când funcționează la viteză mică. Datorită intervalului de reglare a vitezei mari a motorului cu frecvență variabilă, acesta rulează adesea la viteză mică la frecvență mică. În acest moment, deoarece viteza este foarte scăzută, aerul de răcire oferit de metoda de răcire auto-fani folosită de motorul obișnuit este insuficientă, iar efectul de disipare a căldurii este redus și trebuie utilizat răcirea independentă a ventilatorului.
Influența mecanică este predispusă la rezonanță, în general, orice dispozitiv mecanic va produce fenomen de rezonanță. Cu toate acestea, motorul care funcționează la o frecvență și viteză constantă ar trebui să evite rezonanța cu frecvența naturală mecanică a răspunsului la frecvența electrică de 50Hz. Când motorul este operat cu conversie a frecvenței, frecvența de funcționare are o gamă largă și fiecare componentă are propria frecvență naturală, ceea ce este ușor de făcut să rezoneze la o anumită frecvență.
Timpul post: 25-2025 februarie