Mabilis na nasira ang motor, at ang inverter ay kumikilos bilang isang demonyo?Basahin ang sikreto sa pagitan ng motor at ng inverter sa isang artikulo!
Natuklasan ng maraming tao ang kababalaghan ng pagkasira ng inverter sa motor.Halimbawa, sa isang pabrika ng water pump, sa nakalipas na dalawang taon, ang mga gumagamit nito ay madalas na nag-uulat na ang water pump ay nasira sa panahon ng warranty.Noong nakaraan, ang kalidad ng mga produkto ng pabrika ng bomba ay maaasahan.Pagkatapos ng pagsisiyasat, napag-alaman na ang mga nasirang water pump na ito ay pinaandar lahat ng mga frequency converter.
Ang paglitaw ng mga frequency converter ay nagdala ng mga inobasyon sa pang-industriyang kontrol sa automation at pagtitipid ng enerhiya ng motor.Ang produksyong pang-industriya ay halos hindi mapaghihiwalay sa mga frequency converter.Kahit na sa pang-araw-araw na buhay, ang mga elevator at inverter air conditioner ay naging kailangang-kailangan na mga bahagi.Nagsimula nang tumagos ang mga frequency converter sa bawat sulok ng produksyon at buhay.Gayunpaman, ang frequency converter ay nagdudulot din ng maraming hindi pa naganap na mga problema, kung saan ang pinsala sa motor ay isa sa mga pinaka-karaniwang phenomena.
Natuklasan ng maraming tao ang kababalaghan ng pagkasira ng inverter sa motor.Halimbawa, sa isang pabrika ng water pump, sa nakalipas na dalawang taon, ang mga gumagamit nito ay madalas na nag-uulat na ang water pump ay nasira sa panahon ng warranty.Noong nakaraan, ang kalidad ng mga produkto ng pabrika ng bomba ay maaasahan.Pagkatapos ng pagsisiyasat, napag-alaman na ang mga nasirang water pump na ito ay pinaandar lahat ng mga frequency converter.
Kahit na ang kababalaghan na ang frequency converter ay nakakapinsala sa motor ay nakakaakit ng higit at higit na pansin, ang mga tao ay hindi pa rin alam ang mekanismo ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, pabayaan lamang kung paano ito maiiwasan.Ang layunin ng artikulong ito ay lutasin ang mga kalituhan na ito.
Pinsala ng inverter sa motor
Ang pinsala ng inverter sa motor ay may kasamang dalawang aspeto, ang pinsala ng stator winding at ang pinsala ng bearing, tulad ng ipinapakita sa Figure 1. Ang ganitong uri ng pinsala ay karaniwang nangyayari sa loob ng ilang linggo hanggang sampung buwan, at ang tiyak na oras ay depende sa tatak ng inverter, ang tatak ng motor, ang kapangyarihan ng motor, ang dalas ng carrier ng inverter, ang haba ng cable sa pagitan ng inverter at ng motor, at ang temperatura ng kapaligiran.Maraming mga kadahilanan ang nauugnay.Ang maagang aksidenteng pinsala ng motor ay nagdudulot ng malaking pagkalugi sa ekonomiya sa produksyon ng negosyo.Ang ganitong uri ng pagkawala ay hindi lamang ang halaga ng pagkumpuni at pagpapalit ng motor, ngunit higit sa lahat, ang pagkawala ng ekonomiya na dulot ng hindi inaasahang paghinto ng produksyon.Samakatuwid, kapag gumagamit ng isang frequency converter upang magmaneho ng isang motor, sapat na pansin ang dapat bayaran sa problema ng pinsala sa motor.
Pinsala ng inverter sa motor
Ang pagkakaiba sa pagitan ng inverter drive at industrial frequency drive
Upang maunawaan ang mekanismo kung bakit mas malamang na masira ang mga power frequency motor sa ilalim ng kondisyon ng inverter drive, unawain muna ang pagkakaiba sa pagitan ng boltahe ng inverter driven na motor at ng power frequency boltahe.Pagkatapos ay alamin kung paano makakaapekto ang pagkakaibang ito sa motor.
Ang pangunahing istraktura ng frequency converter ay ipinapakita sa Figure 2, kabilang ang dalawang bahagi, ang rectifier circuit at ang inverter circuit.Ang rectifier circuit ay isang DC voltage output circuit na binubuo ng mga ordinaryong diode at filter capacitors, at ang inverter circuit ay nagko-convert ng DC boltahe sa isang pulse width modulated voltage waveform (PWM voltage).Samakatuwid, ang waveform ng boltahe ng inverter-driven na motor ay isang pulse waveform na may iba't ibang lapad ng pulso, sa halip na isang waveform ng boltahe ng sine wave.Ang pagmamaneho ng motor na may boltahe ng pulso ay ang pangunahing sanhi ng madaling pagkasira ng motor.
Ang Mekanismo ng Inverter Damage Motor Stator Winding
Kapag ang boltahe ng pulso ay ipinadala sa cable, kung ang impedance ng cable ay hindi tumutugma sa impedance ng load, ang pagmuni-muni ay magaganap sa dulo ng pagkarga.Ang resulta ng reflection ay ang incident wave at ang reflected wave ay superimposed upang bumuo ng mas mataas na boltahe.Ang amplitude nito ay maaaring umabot ng dalawang beses sa DC bus boltahe sa pinakamaraming, na kung saan ay halos tatlong beses ang input boltahe ng inverter, tulad ng ipinapakita sa Figure 3. Ang labis na peak boltahe ay idinagdag sa coil ng motor stator, na nagiging sanhi ng boltahe shock sa coil , at ang madalas na overvoltage shocks ay magiging sanhi ng pagbagsak ng motor nang maaga.
Matapos maapektuhan ng peak voltage ang motor na pinapatakbo ng frequency converter, ang aktwal na buhay nito ay nauugnay sa maraming salik, kabilang ang temperatura, polusyon, vibration, boltahe, dalas ng carrier, at proseso ng pagkakabukod ng coil.
Kung mas mataas ang carrier frequency ng inverter, mas malapit ang output current waveform sa isang sine wave, na magbabawas sa operating temperature ng motor at magpapahaba sa buhay ng insulation.Gayunpaman, ang mas mataas na dalas ng carrier ay nangangahulugan na ang bilang ng mga spike voltage na nabuo sa bawat segundo ay mas malaki, at ang bilang ng mga shocks sa motor ay mas malaki.Ipinapakita ng Figure 4 ang buhay ng pagkakabukod bilang isang function ng haba ng cable at dalas ng carrier.Makikita mula sa figure na para sa isang 200-foot cable, kapag ang dalas ng carrier ay nadagdagan mula 3kHz hanggang 12kHz (isang pagbabago ng 4 na beses), ang buhay ng pagkakabukod ay bumababa mula sa halos 80,000 na oras hanggang 20,000 na oras (isang pagkakaiba ng 4 na beses).
Impluwensiya ng Dalas ng Tagapagdala sa Insulasyon
Kung mas mataas ang temperatura ng motor, mas maikli ang buhay ng pagkakabukod, tulad ng ipinapakita sa Figure 5, kapag ang temperatura ay tumaas sa 75 ° C, ang buhay ng motor ay 50% lamang.Para sa isang motor na hinimok ng isang inverter, dahil ang boltahe ng PWM ay naglalaman ng higit pang mga high-frequency na bahagi, ang temperatura ng motor ay magiging mas mataas kaysa sa isang power frequency voltage drive.
Mekanismo ng Inverter Damage Motor Bearing
Ang dahilan kung bakit sinisira ng frequency converter ang motor bearing ay dahil may kasalukuyang dumadaloy sa bearing, at ang kasalukuyang ito ay nasa isang estado ng paulit-ulit na koneksyon.Ang pasulput-sulpot na circuit ng koneksyon ay bubuo ng isang arko, at susunugin ng arko ang tindig.
Mayroong dalawang pangunahing dahilan para sa kasalukuyang dumadaloy sa mga bearings ng AC motor.Una, ang sapilitan boltahe na nabuo sa pamamagitan ng kawalan ng timbang ng panloob na electromagnetic field, at pangalawa, ang mataas na dalas ng kasalukuyang landas na dulot ng stray capacitance.
Ang magnetic field sa loob ng perpektong AC induction motor ay simetriko.Kapag ang mga agos ng three-phase windings ay pantay at ang mga phase ay naiiba ng 120°, walang boltahe na mai-induce sa shaft ng motor.Kapag ang output ng boltahe ng PWM ng inverter ay nagiging sanhi ng pagiging asymmetrical ng magnetic field sa loob ng motor, isang boltahe ang mai-induce sa shaft.Ang saklaw ng boltahe ay 10~30V, na nauugnay sa boltahe sa pagmamaneho.Kung mas mataas ang boltahe sa pagmamaneho, mas mataas ang boltahe sa baras.mataas.Kapag ang halaga ng boltahe na ito ay lumampas sa dielectric na lakas ng lubricating oil sa tindig, isang kasalukuyang landas ang nabuo.Sa ilang mga punto sa panahon ng pag-ikot ng baras, ang pagkakabukod ng lubricating oil ay humihinto muli sa kasalukuyang.Ang prosesong ito ay katulad ng on-off na proseso ng isang mekanikal na switch.Sa prosesong ito, bubuo ang isang arko, na magpapawi sa ibabaw ng baras, bola, at mangkok ng baras, na bumubuo ng mga hukay.Kung walang panlabas na panginginig ng boses, ang mga maliliit na dimple ay hindi magkakaroon ng labis na impluwensya, ngunit kung mayroong panlabas na panginginig ng boses, ang mga grooves ay gagawin, na may malaking impluwensya sa pagpapatakbo ng motor.
Bilang karagdagan, ipinakita ng mga eksperimento na ang boltahe sa baras ay nauugnay din sa pangunahing dalas ng output boltahe ng inverter.Kung mas mababa ang pangunahing dalas, mas mataas ang boltahe sa baras at mas seryoso ang pinsala sa tindig.
Sa unang yugto ng pagpapatakbo ng motor, kapag ang temperatura ng langis ng lubricating ay mababa, ang kasalukuyang hanay ay 5-200mA, tulad ng isang maliit na kasalukuyang ay hindi magiging sanhi ng anumang pinsala sa tindig.Gayunpaman, kapag ang motor ay tumatakbo sa loob ng isang panahon, habang ang temperatura ng lubricating oil ay tumataas, ang peak current ay aabot sa 5-10A, na magdudulot ng flashover at bubuo ng maliliit na hukay sa ibabaw ng mga bahagi ng tindig.
Proteksyon ng mga windings ng stator ng motor
Kapag ang haba ng cable ay lumampas sa 30 metro, ang mga modernong frequency converter ay hindi maaaring hindi makabuo ng mga spike ng boltahe sa dulo ng motor, na magpapaikli sa buhay ng motor.Mayroong dalawang mga ideya upang maiwasan ang pinsala sa motor.Ang isa ay ang paggamit ng motor na may mas mataas na winding insulation at dielectric strength (karaniwang tinatawag na variable frequency motor), at ang isa ay gumawa ng mga hakbang upang bawasan ang peak voltage.Ang dating panukala ay angkop para sa mga bagong gawang proyekto, at ang huling panukala ay angkop para sa pagbabago ng mga kasalukuyang motor.
Sa kasalukuyan, ang mga karaniwang ginagamit na paraan ng proteksyon ng motor ay ang mga sumusunod:
1) Mag-install ng reactor sa dulo ng output ng frequency converter: Ang panukalang ito ang pinakakaraniwang ginagamit, ngunit dapat tandaan na ang pamamaraang ito ay may tiyak na epekto sa mas maiikling mga cable (sa ibaba 30 metro), ngunit kung minsan ang epekto ay hindi perpekto. , tulad ng ipinapakita sa Figure 6(c) na ipinapakita.
2) Mag-install ng dv/dt filter sa dulo ng output ng frequency converter: Ang sukat na ito ay angkop para sa mga okasyon kung saan ang haba ng cable ay mas mababa sa 300 metro, at ang presyo ay bahagyang mas mataas kaysa sa reactor, ngunit ang epekto ay naging makabuluhang napabuti, tulad ng ipinapakita sa Figure 6(d) .
3) Mag-install ng sine wave filter sa output ng frequency converter: ang panukalang ito ang pinaka-perpekto.Dahil dito, ang boltahe ng pulso ng PWM ay binago sa isang boltahe ng sine wave, ang motor ay gumagana sa ilalim ng parehong mga kondisyon tulad ng boltahe ng dalas ng kuryente, at ang problema ng peak boltahe ay ganap na nalutas (gaano man katagal ang cable, magkakaroon ng walang peak boltahe).
4) Mag-install ng peak voltage absorber sa interface sa pagitan ng cable at ng motor: ang kawalan ng mga naunang hakbang ay kapag malaki ang kapangyarihan ng motor, ang reactor o filter ay may malaking volume at timbang, at ang presyo ay medyo mataas.Bilang karagdagan, ang reaktor Parehong ang filter at ang filter ay magdudulot ng isang tiyak na pagbaba ng boltahe, na makakaapekto sa output torque ng motor.Ang paggamit ng inverter peak voltage absorber ay maaaring malampasan ang mga pagkukulang na ito.Ang SVA spike voltage absorber na binuo ng 706 ng Second Academy of Aerospace Science and Industry Corporation ay gumagamit ng advanced na power electronics technology at intelligent control technology, at ito ay isang mainam na aparato upang malutas ang pinsala sa motor.Bilang karagdagan, pinoprotektahan ng SVA spike absorber ang mga bearings ng motor.
Ang spike voltage absorber ay isang bagong uri ng aparatong proteksyon ng motor.Ikonekta ang mga power input terminal ng motor nang magkatulad.
1) Nakikita ng peak voltage detection circuit ang amplitude ng boltahe sa linya ng kuryente ng motor sa real time;
2) Kapag ang magnitude ng nakitang boltahe ay lumampas sa itinakdang threshold, kontrolin ang peak energy buffer circuit upang masipsip ang enerhiya ng peak voltage;
3) Kapag ang enerhiya ng peak voltage ay puno ng peak energy buffer, ang peak energy absorption control valve ay bubuksan, upang ang peak energy sa buffer ay ma-discharge sa peak energy absorber, at ang electric energy ay ma-convert sa init. enerhiya;
4) Sinusubaybayan ng temperature monitor ang temperatura ng peak energy absorber.Kapag ang temperatura ay masyadong mataas, ang peak energy absorption control valve ay maayos na nakasara upang mabawasan ang energy absorption (sa ilalim ng premise ng pagtiyak na ang motor ay protektado), upang maiwasan ang peak voltage absorber mula sa overheating at magdulot ng pinsala.pinsala;
5) Ang function ng bearing current absorption circuit ay sumipsip ng bearing current at protektahan ang motor bearing.
Kung ikukumpara sa nabanggit na du/dt filter, sine wave filter at iba pang paraan ng proteksyon ng motor, ang peak absorber ay may pinakamalaking bentahe ng maliit na sukat, mababang presyo, at madaling pag-install (parallel installation).Lalo na sa kaso ng mataas na kapangyarihan, ang mga bentahe ng peak absorber sa mga tuntunin ng presyo, dami, at timbang ay napaka-prominente.Bilang karagdagan, dahil naka-install ito nang magkatulad, hindi magkakaroon ng pagbaba ng boltahe, at magkakaroon ng isang tiyak na pagbaba ng boltahe sa du/dt filter at sa sine wave filter, at ang pagbaba ng boltahe ng sine wave filter ay malapit sa 10 %, na magiging sanhi ng pagbawas ng torque ng motor.
Disclaimer: Ang artikulong ito ay ginawa mula sa Internet.Ang nilalaman ng artikulo ay para sa mga layunin ng pag-aaral at komunikasyon lamang.Ang Air Compressor Network ay nananatiling neutral sa mga pananaw sa artikulo.Ang copyright ng artikulo ay pagmamay-ari ng orihinal na may-akda at ang platform.Kung mayroong anumang paglabag, mangyaring makipag-ugnayan upang tanggalin