Hovedforskjellen mellom motoren drevet av frekvensomformingsstrømforsyning og motoren drevet av strømfrekvensens sinusbølge er at den på den ene siden opererer i et bredt frekvensområde fra lavfrekvens til høyfrekvens, og på den andre siden er strømbølgeformen ikke-sinusformet. Gjennom Fourier-serieanalyse av spenningsbølgeformen inneholder strømforsyningsbølgeformen mer enn 2N harmoniske i tillegg til grunnbølgekomponenten (kontrollbølge) (antall modulasjonsbølger i hver halvdel av kontrollbølgen er N). Når SPWM AC-omformeren sender ut strøm og tilfører den til motoren, vil strømbølgeformen på motoren fremstå som en sinusbølge med overliggende harmoniske. Den harmoniske strømmen vil generere en pulserende magnetisk flukskomponent i den magnetiske kretsen til den asynkrone motoren, og den pulserende magnetiske flukskomponenten legges over den magnetiske hovedfluksen, slik at den magnetiske hovedfluksen inneholder en pulserende magnetisk flukskomponent. Den pulserende magnetiske flukskomponenten gjør også at den magnetiske kretsen har en tendens til å bli mettet, noe som har følgende effekter på motorens drift:
1. Pulserende magnetisk fluks genereres
Tapene øker og effektiviteten reduseres. Fordi utgangen fra den variable frekvensstrømforsyningen inneholder et stort antall høyordens harmoniske, vil disse harmoniske produsere tilsvarende kobber- og jernforbruk, noe som reduserer driftseffektiviteten. Selv SPWM sinusformet pulsbreddeteknologi, som er mye brukt i dag, hemmer bare de lave harmoniske og reduserer motorens pulserende dreiemoment, og utvider dermed motorens stabile driftsområde ved lav hastighet. Og de høyere harmoniske ikke bare minker ikke, men øker. Generelt sett, sammenlignet med strømforsyningen med sinusfrekvens, reduseres effektiviteten med 1 % til 3 %, og effektfaktoren reduseres med 4 % til 10 %, så tapet av harmoniske motorer under frekvensomformingsstrømforsyningen er et stort problem.
b) Genererer elektromagnetisk vibrasjon og støy. På grunn av eksistensen av en serie harmoniske overtoner av høyere orden, vil det også genereres elektromagnetisk vibrasjon og støy. Hvordan redusere vibrasjon og støy er allerede et problem for sinuskurvede motorer. For motorer drevet av omformeren blir problemet mer komplisert på grunn av strømforsyningens ikke-sinusformede natur.
c) Lavfrekvent pulserende dreiemoment oppstår ved lav hastighet. Syntese av harmonisk magnetomotorisk kraft og rotorens harmoniske strøm resulterer i konstant harmonisk elektromagnetisk dreiemoment og vekslende harmonisk elektromagnetisk dreiemoment. Vekslende harmonisk elektromagnetisk dreiemoment vil føre til at motoren pulserer, noe som påvirker den stabile driften ved lav hastighet. Selv om SPWM-modulasjonsmodus brukes, vil det fortsatt være en viss grad av lavordens harmoniske i forhold til strømfrekvensens sinusstrømforsyning, som vil produsere pulserende dreiemoment ved lav hastighet og påvirke motorens stabile drift ved lav hastighet.
2. Generer impulsspenning og aksialspenning (strøm) til isolasjon
a) Overspenning oppstår. Når motoren går, legges den påførte spenningen ofte over overspenningen som genereres når komponentene i frekvensomformeren kommuteres, og noen ganger er overspenningen høy, noe som resulterer i gjentatt elektrisk støt på spolen og skade på isolasjonen.
b) Genererer aksialspenning og aksialstrøm. Genereringen av akselspenning skyldes hovedsakelig magnetisk ubalanse i kretsene og elektrostatisk induksjon, noe som ikke er alvorlig i vanlige motorer, men mer fremtredende i motorer drevet av variabel frekvensstrømforsyning. Hvis akselspenningen er for høy, vil smøretilstanden til oljefilmen mellom akselen og lageret bli skadet, og lagerets levetid vil bli forkortet.
c) Varmespredning påvirker varmespredningseffekten ved lav hastighet. På grunn av det store hastighetsreguleringsområdet til en variabelfrekvensmotor, kjører den ofte med lav hastighet ved lav frekvens. På dette tidspunktet, fordi hastigheten er svært lav, er kjøleluften som leveres av den selvviftede kjølemetoden som brukes av en vanlig motor utilstrekkelig, og varmespredningseffekten reduseres, og uavhengig viftekjøling må brukes.
Mekanisk påvirkning er utsatt for resonans, og generelt sett vil enhver mekanisk innretning produsere resonansfenomener. Imidlertid bør motoren som kjører med konstant strømfrekvens og hastighet unngå resonans med den mekaniske naturlige frekvensen til den elektriske frekvensresponsen på 50 Hz. Når motoren drives med frekvensomforming, har driftsfrekvensen et bredt spekter, og hver komponent har sin egen naturlige frekvens, noe som gjør det enkelt å få den til å resonere ved en bestemt frekvens.
Publisert: 25. feb. 2025