Sagedusmuunduriga toiteallika ja siinuslainega töötava mootori peamine erinevus seisneb selles, et see töötab laias sagedusvahemikus madalast sagedusest kuni kõrgeni ja et võimsuslainekuju ei ole sinusoidaalne. Pingelainekuju Fourier' rea analüüsi abil selgub, et toiteallika lainekuju sisaldab lisaks põhilaine komponendile (juhtlaine) enam kui 2N harmoonilist (juhtlaine igas pooles on N modulatsioonilaine). Kui SPWM vahelduvvoolumuundur väljastab võimsust ja rakendab seda mootorile, kuvatakse mootori voolulainekuju siinuslainena, mille harmoonilised on üksteisele kantud. Harmooniline vool tekitab asünkroonmootori magnetahelas pulseeriva magnetvoo komponendi ja pulseeriv magnetvoo komponent kantakse põhimagnetvoogu, nii et põhimagnetvoog sisaldab pulseerivat magnetvoo komponenti. Pulseeriv magnetvoo komponent põhjustab ka magnetahela küllastumist, millel on mootori tööle järgmine mõju:
1. Pulseeriv magnetvoog tekib
Kaod suurenevad ja efektiivsus väheneb. Kuna muudetava sagedusega toiteallika väljund sisaldab suurt hulka kõrgema järgu harmoonilisi, tekitavad need harmoonilised vastava vase ja raua tarbimise, vähendades töö efektiivsust. Isegi praegu laialdaselt kasutatav SPWM sinusoidaalne impulsi laiuse tehnoloogia pärsib ainult madalaid harmoonilisi ja vähendab mootori pulseerivat pöördemomenti, laiendades seeläbi mootori stabiilset töövahemikku madalatel kiirustel. Ja kõrgemad harmoonilised mitte ainult ei vähenenud, vaid isegi suurenesid. Üldiselt väheneb efektiivsus 1–3% ja võimsustegur 4–10% võrreldes võimsusmuunduriga toiteallikaga, seega on sagedusmuundamise toiteallika all mootori harmooniline kadu suur probleem.
b) Tekitavad elektromagnetilist vibratsiooni ja müra. Kõrgema harmoonilise seeria olemasolu tõttu tekivad ka elektromagnetiline vibratsioon ja müra. Vibratsiooni ja müra vähendamine on siinuslaine abil töötavate mootorite puhul juba probleem. Inverteriga töötava mootori puhul muutub probleem keerulisemaks toiteallika mittesinusoidaalse olemuse tõttu.
c) Madalal kiirusel tekib madalsageduslik pulseeriv pöördemoment. Harmoonilise magnetomotoorse jõu ja rootori harmoonilise voolu süntees, mille tulemuseks on konstantne harmooniline elektromagnetiline pöördemoment ja vahelduv harmooniline elektromagnetiline pöördemoment. Vahelduv harmooniline elektromagnetiline pöördemoment põhjustab mootori pulseerimist, mõjutades seeläbi stabiilset tööd madalal kiirusel. Isegi SPWM-modulatsioonirežiimi kasutamisel esineb võrreldes toiteallikaga, mis töötab siinusrežiimis, siiski teatud määral madalamat harmoonilist, mis tekitab madalal kiirusel pulseerivat pöördemomenti ja mõjutab mootori stabiilset tööd madalal kiirusel.
2.Genereeri isolatsioonile impulsspinge ja aksiaalpinge (vool)
a) Tekib liigpinge. Mootori töötamise ajal rakendub rakendatud pinge sageli sagedusmuunduri komponentide kommuteerimisel tekkiva liigpingega ning mõnikord on liigpinge kõrge, põhjustades mähisele korduva elektrilöögi ja isolatsiooni kahjustumise.
b) Aksiaalpinge ja aksiaalvoolu genereerimine. Võllipinge teke on peamiselt tingitud magnetahela tasakaalustamatusest ja elektrostaatilise induktsiooni nähtusest, mis tavalistes mootorites ei ole tõsine, kuid on märgatavam muutuva sagedusega toiteallikaga mootorites. Kui võllipinge on liiga kõrge, kahjustatakse võlli ja laagri vahelise õlifilmi määrimisseisundit ning laagri kasutusiga lüheneb.
c) Soojuse hajumine mõjutab soojuse hajumise efekti madalal kiirusel töötamisel. Muutuva sagedusega mootori suure kiiruse reguleerimisvahemiku tõttu töötab see sageli madalal kiirusel ja madalal sagedusel. Sel ajal, kuna kiirus on väga madal, ei ole tavalise mootori poolt kasutatava iseventilaatoriga jahutusmeetodi poolt pakutav jahutusõhk piisav ja soojuse hajumise efekt väheneb ning tuleb kasutada iseventilaatoriga jahutust.
Mehaaniline mõju on altid resonantsile ja üldiselt tekitab iga mehaaniline seade resonantsi. Kuid konstantsel võimsussagedusel ja kiirusel töötava mootori puhul tuleks vältida resonantsi mehaanilise omavõnkesageduse ja elektrilise sageduskarakteristiku 50 Hz juures. Sagedusmuunduriga töötamisel on töösagedusel lai vahemik ja igal komponendil on oma omavõnkesagedus, mistõttu on lihtne panna see teatud sagedusele resoneeruma.
Postituse aeg: 25. veebruar 2025