Асинхронные частотно-регулируемые двигатели имеют ряд принципиальных отличий от общепромышленных. Эти отличия в основном касаются конструкции. Рассмотрим их подробно.

  1. Форма пазов ротора. Частотно-регулируемый двигатель имеет достаточно мягкий плавный пуск, поэтому его ротор не нуждается в глубоких пазах. При разработке двигателей данного типа кратность максимального и пускового моментов перестает быть ключевой задачей, так как она достигается автоматически. В то же время, управление напряжением и частотой дает возможность регулировать и скорость вращения, и скольжение, минимизируя, таким образом, потери в роторе. К тому же, векторное управление позволяет поддерживать ту величину реактивного компонента тока статора, при которой КПД и коэффициент мощности максимальны.

В целом, оптимально спроектированный частотно-регулируемый двигатель позволяет получать мощность на 25% выше либо, при той же мощности, снизить объем. При этом соотношение активных материалов смещается в сторону проводниковых.

В обычном асинхронном двигателе глубокие пазы имеют избыточную площадь, которая может достигать 25%. В частотно-регулируемых двигателях данный резерв может быть использован в целях снижения активного сопротивления ротора, что позволит увеличить полезный момент, снизить рабочее скольжение и индуктивное сопротивление рассеяния.

  1. Количество пар полюсов. Скорость вращения зависит от нескольких параметров, среди которых – частота, количество пар полюсов двигателя и передаточное число редуктора. Необходимая скорость может быть достигнута комбинацией этих трех компонентов. При этом важно учитывать диапазон частотного регулирования, необходимость в преобразователе частоты, целесообразность применения редуктора, а также затраты на потребляемую электроэнергию.

Современные асинхронные электродвигатели могут иметь максимум 12 полюсов.

  1. Номинальное напряжение. Большинство серийных электромоторов имеют существенный недостаток, а именно – нехватку напряжения на выходе частотного преобразователя. В целях оптимизации системы, двигатели для частотных приводов следует приобретать с расчетом на нестандартные величины напряжения основной гармоники на выходе преобразователя. Конкретная величина данного напряжения рассчитывается специалистами.
  2. Синусоидальный ток и напряжение. Одной из значимых характеристик частотников является синусоидальность тока (напряжения). Чем она выше, тем лучше. Данное требование обусловлено характеристиками серийных моторов – их конструкция предусматривает ряд мер, которые могут обеспечить синусоидальность поля в воздушном зазоре (среди этих мер – уменьшение шага обмотки, ее распределение по пазам, скос этих пазов и т.д.). В частотно-регулируемых двигателях такого требования нет. Для них синусоидальность тока не обязательна.

Однако это, в свою очередь, подводит к другой проблеме. А именно – к необходимости оптимизации обмоток статора, требования к которым отличаются от стандартных.

  1. Охлаждение. Если двигатель работает на низких частотах, то эффективность его собственных вентиляторов невысока. Следовательно, ему необходимо дополнительное автономное охлаждение – вентиляторы с собственными приводами. Это даст возможность охлаждать как активные элементы конструкции, так и подшипники.

Частотно-регулируемые асинхронные двигатели, основные отличия от общепромышленных

  1. Перенапряжение. Особенности подключения современных преобразователей частоты могут становиться причиной формирования волновых переходных процессов и импульсных перенапряжений в общей системе "двигатель-преобразователь". Величина и характер этих перенапряжений зависят от индуктивности, емкости, питающего импульса и других параметров. Для предотвращения возникновения перенапряжений применяются фильтры, а также усиленная изоляция (как минимум, на начальных витках обмотки) и заземление. Также имеет значение правильный подбор длины кабеля, соединяющего двигатель и преобразователь частоты, и его конструкции.

В частотных преобразователях используется высокочастотная коммутация, что в свою очередь приводит к формированию подшипниковых токов, приводящих к быстрому износу подшипников. В некоторых моделях частотно-регулируемых двигателей для борьбы с этим явлением применяются подшипники с изолированным наружным или внутренним кольцом. Также конструкция подшипника может включать керамические шарики и\или диэлектрическое покрытие.

  1. Особые требования к балансировке ротора и подшипникам. Если двигатель работает на очень высоких скоростях, то его конструкция должна быть на это рассчитана. В частности, повышенные требования предъявляются к балансировке ротора, которая должна быть особенно точной, а также к подшипникам, смазке и уплотнениям.
  2. Вибрация и шум. Шум, создаваемый двигателем при работе, складывается из двух составляющих: аэродинамической и структурной. Когда скорость вращения двигателя изменяется, то с ней изменяются и виброакустические параметры. При этом на низких скоростях диапазон шума смещается в сторону структурной составляющей (механические вибрации), а на высоких – в сторону аэродинамики.
  3. Термозащита. Ротор двигателя может перегреваться в тех случаях, когда двигатель 380\220 В подключается к сети 380 В. В таких ситуациях двигателю требуется термозащита – как на подшипниках, так и на обмотке статора, особенно если двигатель будет работать на повышенных скоростях.
  4. Длинные кабели. Если применяются удлиненные кабели (более 50 м), то реализовать векторное управление уже невозможно. Это необходимо учитывать. Кроме того, следует применять совместно с длинными кабелями дроссель либо фильтр – это делается в целях предотвращения появления высоких пиков напряжения.
Предыдущая Следующая

ЗАКАЗАТЬ

icon
ОТПРАВИТЬ

Продукция

Продукция
ВЫБРАТЬ

Сервис

icon
ЗАЯВКА