تم تصميم المحركات العادية وفقًا للتردد الثابت والجهد الثابت، ولا يمكنها تلبية متطلبات تنظيم سرعة محول التردد بشكل كامل، لذلك لا يمكن استخدامها كمحركات تحويل التردد.
ينعكس الفرق بين المحرك ذو التردد المتغير والمحرك العادي بشكل أساسي في الجانبين التاليين:
أولا، يمكن للمحركات العادية أن تعمل فقط لفترة طويلة بالقرب من تردد الطاقة، في حين أن المحركات ذات التردد المتغير يمكن أن تعمل لفترة طويلة في ظل ظروف أعلى أو أقل بشكل خطير من تردد الطاقة؛على سبيل المثال، تردد الطاقة في بلدنا هو 50 هرتز.، إذا كان المحرك العادي عند 5 هرتز لفترة طويلة، فسوف يفشل قريبًا أو حتى يتضرر؛وظهور المحرك المتغير التردد يحل هذا النقص الموجود في المحرك العادي؛
ثانيا، تختلف أنظمة التبريد للمحركات العادية والمحركات ذات التردد المتغير.يرتبط نظام التبريد للمحرك العادي ارتباطًا وثيقًا بسرعة الدوران.بمعنى آخر، كلما كان دوران المحرك أسرع، كان نظام التبريد أفضل، وكلما كان دوران المحرك أبطأ، كان تأثير التبريد أفضل، في حين أن المحرك ذو التردد المتغير لا يعاني من هذه المشكلة.
بعد إضافة محول التردد إلى المحرك العادي، يمكن تحقيق عملية تحويل التردد، ولكنه ليس محرك تحويل تردد حقيقي.إذا كان يعمل في حالة تردد بدون طاقة لفترة طويلة، فقد يتعرض المحرك للتلف.
01 يتمثل تأثير محول التردد على المحرك بشكل أساسي في كفاءة المحرك وارتفاع درجة حرارته
يمكن للعاكس توليد مستويات مختلفة من الجهد والتيار التوافقي أثناء التشغيل، بحيث يعمل المحرك تحت الجهد والتيار غير الجيبي.، والأكثر أهمية هو فقدان النحاس الدوار، وهذه الخسائر ستزيد من حرارة المحرك، وتقلل من الكفاءة، وتقلل من طاقة الخرج، ويزيد ارتفاع درجة حرارة المحركات العادية بشكل عام بنسبة 10٪ -20٪.
02 قوة عزل المحرك
يتراوح تردد الموجة الحاملة لمحول التردد من عدة آلاف إلى أكثر من عشرة كيلو هرتز، بحيث يجب أن يتحمل ملف الجزء الثابت للمحرك معدل ارتفاع الجهد العالي، وهو ما يعادل تطبيق جهد نبضي حاد على المحرك، مما يجعل يتحمل العزل المتبادل للمحرك اختبارًا أكثر جدية..
03 الضوضاء والاهتزازات الكهرومغناطيسية التوافقية
عندما يتم تشغيل محرك عادي بواسطة محول التردد، فإن الاهتزاز والضوضاء الناتجة عن العوامل الكهرومغناطيسية والميكانيكية والتهوية وعوامل أخرى ستصبح أكثر تعقيدًا.تتداخل التوافقيات الموجودة في مصدر الطاقة المتغير التردد مع التوافقيات الفضائية المتأصلة للجزء الكهرومغناطيسي من المحرك لتشكيل قوى إثارة كهرومغناطيسية مختلفة، وبالتالي زيادة الضوضاء.نظرًا لنطاق تردد التشغيل الواسع للمحرك والنطاق الواسع من اختلافات سرعة الدوران، فمن الصعب على ترددات موجات القوة الكهرومغناطيسية المختلفة تجنب تردد الاهتزاز الطبيعي لكل عضو هيكلي للمحرك.
04 مشاكل التبريد عند عدد دورات منخفض في الدقيقة
عندما يكون تردد مصدر الطاقة منخفضًا، تكون الخسارة الناجمة عن التوافقيات عالية الترتيب في مصدر الطاقة كبيرة؛ثانياً، عندما تنخفض سرعة المحرك، ينخفض حجم هواء التبريد بنسبة طردية مع مكعب السرعة، مما يؤدي إلى عدم تبديد حرارة المحرك وارتفاع درجة الحرارة بشكل حاد.زيادة، فإنه من الصعب تحقيق عزم دوران ثابت الناتج.
05في ضوء الحالة المذكورة أعلاه، يعتمد محرك تحويل التردد التصميم التالي
قلل من مقاومة الجزء الثابت والدوار قدر الإمكان وقلل من فقدان النحاس للموجة الأساسية لتعويض الزيادة في فقدان النحاس الناتج عن ارتفاع التوافقيات.
المجال المغناطيسي الرئيسي غير مشبع، أحدهما هو اعتبار أن التوافقيات الأعلى ستؤدي إلى تشبع تشبع الدائرة المغناطيسية، والآخر هو مراعاة أنه يمكن زيادة جهد الخرج للعاكس بشكل مناسب من أجل زيادة عزم الدوران الناتج عند انخفاض الترددات.
التصميم الهيكلي يهدف بشكل أساسي إلى تحسين مستوى العزل.يتم أخذ مشاكل الاهتزاز والضوضاء الخاصة بالمحرك بعين الاعتبار بشكل كامل؛تعتمد طريقة التبريد تبريد الهواء القسري، أي أن مروحة تبريد المحرك الرئيسي تتبنى وضع محرك مستقل، ووظيفة مروحة التبريد القسرية هي ضمان تشغيل المحرك بسرعة منخفضة.يهدئ.
السعة الموزعة للملف للمحرك ذو التردد المتغير أصغر، ومقاومة صفائح السيليكون الفولاذية أكبر، بحيث يكون تأثير النبضات عالية التردد على المحرك صغيرًا، ويكون تأثير ترشيح الحث للمحرك أفضل.
المحركات العادية، أي محركات تردد الطاقة، تحتاج فقط إلى النظر في عملية البدء وظروف العمل لنقطة واحدة من تردد الطاقة (الرقم العام: الاتصالات الكهروميكانيكية)، ومن ثم تصميم المحرك؛بينما تحتاج المحركات ذات التردد المتغير إلى مراعاة عملية البدء وظروف العمل لجميع النقاط ضمن نطاق تحويل التردد، ثم تصميم المحرك.
من أجل التكيف مع عرض PWM التناظري الناتج للتيار المتردد الجيبي بواسطة العاكس، والذي يحتوي على الكثير من التوافقيات، يمكن في الواقع فهم وظيفة محرك التردد المتغير المصنوع خصيصًا على أنه مفاعل بالإضافة إلى محرك عادي.
01 الفرق بين المحرك العادي وهيكل المحرك ذو التردد المتغير
1. متطلبات عزل أعلى
بشكل عام، درجة العزل لمحرك تحويل التردد هي F أو أعلى، ويجب تعزيز العزل الأرضي وقوة عزل المنعطفات، وخاصة قدرة العزل على تحمل الجهد النبضي.
2. متطلبات الاهتزاز والضوضاء للمحركات ذات التردد المتغير أعلى
يجب أن يأخذ محرك تحويل التردد في الاعتبار بشكل كامل صلابة مكونات المحرك والكل، ويحاول زيادة تردده الطبيعي لتجنب الرنين مع كل موجة قوة.
3. تختلف طريقة التبريد للمحرك ذو التردد المتغير
يعتمد محرك تحويل التردد عمومًا على تبريد التهوية القسرية، أي أن مروحة تبريد المحرك الرئيسية يتم تشغيلها بواسطة محرك مستقل.
4. متطلبات مختلفة لتدابير الحماية
ينبغي اعتماد تدابير عزل المحامل للمحركات ذات التردد المتغير بقدرة تتجاوز 160 كيلو واط.السبب الرئيسي هو أنه من السهل إنتاج دائرة مغناطيسية غير متماثلة، وكذلك إنتاج تيار العمود.عندما تعمل التيارات الناتجة عن المكونات الأخرى عالية التردد معًا، فإن تيار العمود سيزيد بشكل كبير، مما يؤدي إلى تلف المحمل، لذلك يتم اتخاذ تدابير العزل بشكل عام.بالنسبة للمحرك ذو التردد المتغير ذو الطاقة الثابتة، عندما تتجاوز السرعة 3000/دقيقة، يجب استخدام شحم خاص ذو مقاومة لدرجة الحرارة العالية للتعويض عن ارتفاع درجة حرارة المحمل.
5. أنظمة التبريد المختلفة
يتم تشغيل مروحة تبريد المحرك ذات التردد المتغير بواسطة مصدر طاقة مستقل لضمان قدرة التبريد المستمرة.
02 الفرق بين تصميم المحرك العادي والمتغير التردد
1. التصميم الكهرومغناطيسي
بالنسبة للمحركات غير المتزامنة العادية، فإن معلمات الأداء الرئيسية التي تم أخذها في الاعتبار في التصميم هي سعة التحميل الزائد وأداء البدء والكفاءة وعامل الطاقة.يمكن تشغيل محرك التردد المتغير، نظرًا لأن الانزلاق الحرج يتناسب عكسيًا مع تردد الطاقة، مباشرة عندما يقترب الانزلاق الحرج من 1. لذلك، لا يلزم النظر كثيرًا في قدرة التحميل الزائد وأداء البدء، ولكن المفتاح المشكلة التي يتعين حلها هي كيفية تحسين الزوج الحركي.القدرة على التكيف مع إمدادات الطاقة غير الجيبية.
2. التصميم الهيكلي
عند تصميم الهيكل، من الضروري أيضًا مراعاة تأثير خصائص مصدر الطاقة غير الجيبية على هيكل العزل والاهتزاز وطرق تبريد الضوضاء للمحرك المتغير التردد.
وقت النشر: 24 أكتوبر 2022