Матор хутка ламаецца, а інвертар дзейнічае як дэман?Прачытайце сакрэт паміж рухавіком і інвертарам ў адным артыкуле!
Многія людзі выявілі феномен пашкоджання рухавіка інвертарам.Напрыклад, на заводзе вадзяных помпаў за апошнія два гады яго карыстальнікі часта паведамлялі, што вадзяная помпа была пашкоджана падчас гарантыйнага тэрміну.У мінулым якасць прадукцыі помпавага завода была вельмі надзейнай.Пасля расследавання было ўстаноўлена, што ўсе гэтыя пашкоджаныя вадзяныя помпы кіраваліся пераўтваральнікамі частоты.
З'яўленне частотных пераўтваральнікаў прынесла інавацыі ў кіраванне прамысловай аўтаматызацыяй і эканомію энергіі рухавікоў.Прамысловая вытворчасць практычна неаддзельная ад частотных пераўтваральнікаў.Нават у паўсядзённым жыцці ліфты і інвертарныя кандыцыянеры сталі незаменнымі часткамі.Пераўтваральнікі частоты пачалі пранікаць ва ўсе куткі вытворчасці і жыцця.Аднак частотны пераўтваральнік дастаўляе і шмат небывалых непрыемнасцяў, сярод якіх паломка рухавіка - адна з самых тыповых з'яў.
Многія людзі выявілі феномен пашкоджання рухавіка інвертарам.Напрыклад, на заводзе вадзяных помпаў за апошнія два гады яго карыстальнікі часта паведамлялі, што вадзяная помпа была пашкоджана падчас гарантыйнага тэрміну.У мінулым якасць прадукцыі помпавага завода была вельмі надзейнай.Пасля расследавання было ўстаноўлена, што ўсе гэтыя пашкоджаныя вадзяныя помпы кіраваліся пераўтваральнікамі частоты.
Нягледзячы на тое, што з'ява, што пераўтваральнік частаты пашкоджвае рухавік, прыцягвае ўсё больш увагі, людзі ўсё яшчэ не ведаюць механізму гэтай з'явы, не кажучы ўжо пра тое, як яе прадухіліць.Мэта гэтага артыкула - развязаць гэтыя блытаніны.
Пашкоджанне рухавіка інвертарам
Пашкоджанне інвертара для рухавіка ўключае два аспекты: пашкоджанне абмоткі статара і пашкоджанне падшыпніка, як паказана на малюнку 1. Такое пашкоджанне звычайна адбываецца ў перыяд ад некалькіх тыдняў да дзесяці месяцаў, і канкрэтны час залежыць ад на марку інвертара, марку рухавіка, магутнасць рухавіка, нясучую частату інвертара, даўжыню кабеля паміж інвертарам і рухавіком і тэмпературу навакольнага асяроддзя.Многія фактары звязаны.Ранняя выпадковая паломка рухавіка наносіць вытворчасці прадпрыемства велізарныя эканамічныя страты.Такія страты - гэта не толькі кошт рамонту і замены рухавіка, але, што больш важна, эканамічныя страты, выкліканыя нечаканай прыпынкам вытворчасці.Такім чынам, пры выкарыстанні пераўтваральніка частоты для прывада рухавіка неабходна надаць дастатковую ўвагу праблеме пашкоджання рухавіка.
Пашкоджанне рухавіка інвертарам
Розніца паміж інвертарным прывадам і прывадам прамысловай частоты
Каб зразумець механізм, па якім частата электрарухавікоў больш верагодная для пашкоджання пры ўмове інвертарнага прывада, спачатку зразумейце розніцу паміж напругай рухавіка, які кіруецца інвертарам, і напругай сеткавай частаты.Затым даведайцеся, як гэтая розніца можа негатыўна паўплываць на рухавік.
Асноўная структура пераўтваральніка частоты паказана на малюнку 2, уключаючы дзве часткі: схему выпрамніка і схему інвертара.Схема выпрамніка ўяўляе сабой ланцуг выхаднога напружання пастаяннага току, які складаецца са звычайных дыёдаў і фільтруючых кандэнсатараў, а схема інвертара пераўтворыць напружанне пастаяннага току ў форму хвалі напружання з шыротна-імпульснай мадуляцыяй (напружанне ШІМ).Такім чынам, форма хвалі напружання рухавіка, які кіруецца інвертарам, - гэта форма хвалі імпульсу з рознай працягласцю імпульсу, а не сінусоіда напружання.Уключэнне рухавіка з дапамогай імпульснага напружання з'яўляецца асноўнай прычынай лёгкага пашкоджання рухавіка.
Механізм пашкоджання абмоткі статара рухавіка інвертар
Пры перадачы імпульснага напружання па кабелі, калі імпеданс кабеля не адпавядае імпедансу нагрузкі, на канцы нагрузкі адбудзецца адлюстраванне.Вынікам адлюстравання з'яўляецца тое, што падаючая хваля і адбітая хваля накладваюцца, утвараючы больш высокае напружанне.Яго амплітуда можа дасягаць максімум двайнога напружання на шыне пастаяннага току, што прыкладна ў тры разы перавышае ўваходнае напружанне інвертара, як паказана на малюнку 3. Празмернае пікавае напружанне дадаецца да шпулькі статара рухавіка, выклікаючы скачок напругі ў шпульцы , і частыя ўдары ад перанапружання прывядуць да заўчаснага выхаду рухавіка з ладу.
Пасля таго, як на рухавік, які прыводзіцца ў дзеянне пераўтваральнікам частаты, уздзейнічае пікавае напружанне, яго рэальны тэрмін службы залежыць ад многіх фактараў, уключаючы тэмпературу, забруджванне, вібрацыю, напружанне, апорную частату і працэс ізаляцыі шпулькі.
Чым вышэй апорная частата інвертара, тым бліжэй форма выхаднога току да сінусоіды, што знізіць працоўную тэмпературу рухавіка і падоўжыць тэрмін службы ізаляцыі.Аднак больш высокая апорная частата азначае, што колькасць імпульсаў напружання, якія ствараюцца ў секунду, большая, і колькасць удараў рухавіка большая.На малюнку 4 паказаны тэрмін службы ізаляцыі ў залежнасці ад даўжыні кабеля і апорнай частаты.На малюнку відаць, што для кабеля даўжынёй 200 футаў, калі нясучая частата павялічваецца з 3 кГц да 12 кГц (змена ў 4 разы), тэрмін службы ізаляцыі памяншаецца прыкладна з 80 000 гадзін да 20 000 гадзін (розніца ў 4 разы).
Уплыў апорнай частаты на ізаляцыю
Чым вышэй тэмпература рухавіка, тым карацей тэрмін службы ізаляцыі, як паказана на малюнку 5, калі тэмпература падымаецца да 75°C, тэрмін службы рухавіка складае толькі 50%.Для рухавіка з прывадам ад інвертара, паколькі напружанне ШІМ змяшчае больш высокачашчынных кампанентаў, тэмпература рухавіка будзе значна вышэй, чым тэмпература прывада напругі сеткавай частаты.
Механізм пашкоджання інвертарам падшыпніка рухавіка
Прычына, па якой пераўтваральнік частоты пашкоджвае падшыпнік рухавіка, заключаецца ў тым, што праз падшыпнік цячэ ток, які знаходзіцца ў стане перарывістага злучэння.Схема перарывістага злучэння будзе ствараць дугу, і дуга спаліць падшыпнік.
Ёсць дзве асноўныя прычыны току, які праходзіць у падшыпніках рухавіка пераменнага току.Па-першае, індукцыйнае напружанне, якое ствараецца дысбалансам унутранага электрамагнітнага поля, а па-другое, шлях высокачашчыннага току, выкліканы блукаючай ёмістасцю.
Магнітнае поле ўнутры ідэальнага асінхроннага рухавіка пераменнага току сіметрычна.Калі токі трохфазных абмотак роўныя і фазы адрозніваюцца на 120°, то на вале электрарухавіка напружанне не індукуецца.Калі выхад ШІМ-напругі ад інвертара выклікае асіметрычнасць магнітнага поля ўнутры рухавіка, на вале будзе індукавана напружанне.Дыяпазон напружання складае 10~30 В, што звязана з напругай кіравання.Чым вышэй рухаючае напружанне, тым вышэй напружанне на вале.высокая.Калі значэнне гэтага напружання перавышае электрычную трываласць змазачнага алею ў падшыпніку, утворыцца шлях току.У нейкі момант падчас кручэння вала ізаляцыя змазачнага масла зноў спыняе ток.Гэты працэс падобны на працэс уключэння-выключэння механічнага выключальніка.У гэтым працэсе будзе генеравацца дуга, якая будзе абдзіраць паверхню вала, шара і чашы вала, утвараючы ямкі.Калі няма знешняй вібрацыі, невялікія ямачкі не будуць мець занадта вялікага ўплыву, але калі ёсць знешняя вібрацыя, будуць вырабляцца канаўкі, якія моцна ўплываюць на працу рухавіка.
Акрамя таго, эксперыменты паказалі, што напружанне на вале таксама звязана з асноўнай частатой выхаднога напружання інвертара.Чым ніжэй асноўная частата, тым вышэй напружанне на вале і тым больш сур'ёзнае пашкоджанне падшыпніка.
На ранняй стадыі працы рухавіка, калі тэмпература змазачнага алею нізкая, дыяпазон току складае 5-200 мА, такі малы ток не прывядзе да пашкоджання падшыпніка.Аднак, калі рухавік працуе на працягу пэўнага перыяду часу, па меры павышэння тэмпературы змазачнага алею пікавы ток дасягне 5-10 А, што прывядзе да перакрыцця і адукацыі невялікіх ям на паверхні кампанентаў падшыпніка.
Абарона абмотак статара рухавіка
Калі даўжыня кабеля перавышае 30 метраў, сучасныя пераўтваральнікі частоты непазбежна будуць генераваць скокі напружання на канцы рухавіка, што скарачае тэрмін службы рухавіка.Ёсць дзве ідэі, каб прадухіліць пашкоджанне рухавіка.Адным з іх з'яўляецца выкарыстанне рухавіка з больш высокай ізаляцыяй абмоткі і электрычнай трываласцю (як правіла, званым рухавіком з пераменнай частатой), а другім з'яўляецца прыняцце мер для зніжэння пікавага напружання.Першая мера падыходзіць для нядаўна пабудаваных праектаў, а другая мера падыходзіць для трансфармацыі існуючых рухавікоў.
У цяперашні час звычайна выкарыстоўваюцца наступныя метады абароны рухавіка:
1) Усталюйце рэактар на выхадным канцы пераўтваральніка частоты: гэтая мера з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўванай, але варта адзначыць, што гэты метад мае пэўны ўплыў на больш кароткія кабелі (менш за 30 метраў), але часам эфект не ідэальны , як паказана на малюнку 6(c).
2) Усталюйце фільтр dv/dt на выхадным канцы пераўтваральніка частоты: гэтая мера падыходзіць для выпадкаў, калі даўжыня кабеля менш за 300 метраў, а кошт крыху вышэйшы, чым у рэактара, але эфект быў значна палепшылася, як паказана на малюнку 6(d).
3) Усталюйце сінусоідны фільтр на выхадзе пераўтваральніка частоты: гэтая мера найбольш ідэальная.Таму што тут імпульснае напружанне ШІМ змяняецца на сінусоідную, рухавік працуе ў тых жа ўмовах, што і напружанне сеткавай частаты, і праблема пікавага напружання цалкам вырашана (незалежна ад таго, якой даўжыні кабель, будзе няма пікавага напружання).
4) Усталюйце паглынальнік пікавага напружання на стыку паміж кабелем і рухавіком: недахопам папярэдніх мер з'яўляецца тое, што калі магутнасць рухавіка вялікая, рэактар або фільтр маюць вялікі аб'ём і вагу, а цана адносная высокая.Акрамя таго, рэактар І фільтр, і фільтр прывядуць да пэўнага падзення напружання, што паўплывае на выхадны крутоўны момант рухавіка.Выкарыстанне інвертарнага паглынальніка пікавага напружання можа пераадолець гэтыя недахопы.Паглынальнік імпульснага напружання SVA, распрацаваны 706 Другой акадэміяй аэракасмічнай навукі і прамысловасці Corporation, выкарыстоўвае перадавую тэхналогію сілавы электронікі і тэхналогію інтэлектуальнага кіравання, і з'яўляецца ідэальным прыладай для ліквідацыі пашкоджанняў рухавіка.Акрамя таго, амартызатар шыпоў SVA абараняе падшыпнікі рухавіка.
Паглынальнік імпульснага напружання - гэта новы тып прылады абароны рухавіка.Падключыце ўваходныя клемы электрасілкавання рухавіка паралельна.
1) Схема выяўлення пікавага напружання вызначае амплітуду напружання на лініі электраперадачы рухавіка ў рэжыме рэальнага часу;
2) Калі велічыня выяўленага напружання перавышае зададзенае парогавае значэнне, кантралюйце ланцуг буфера пікавай энергіі, каб паглынуць энергію пікавага напружання;
3) Калі энергія пікавага напружання запаўняе буфер пікавай энергіі, клапан кіравання паглынаннем пікавай энергіі адкрываецца, так што пікавая энергія ў буферы разраджаецца ў паглынальнік пікавай энергіі, а электрычная энергія пераўтвараецца ў цяпло энергія;
4) Манітор тэмпературы кантралюе тэмпературу паглынальніка пікавай энергіі.Калі тэмпература занадта высокая, рэгулюючы клапан паглынання пікавай энергіі належным чынам зачыняецца, каб паменшыць паглынанне энергіі (пры ўмове, што рухавік абаронены), каб прадухіліць перагрэў і пашкоджанне паглынальніка пікавай напругі.пашкоджанне;
5) Функцыя ланцуга паглынання току падшыпніка заключаецца ў паглынанні току падшыпніка і абароне падшыпніка рухавіка.
У параўнанні з вышэйзгаданым фільтрам du/dt, фільтрам сінусоіднай хвалі і іншымі метадамі абароны рухавіка, паглынальнік пікаў мае найбольшыя перавагі ў выглядзе невялікіх памераў, нізкай цаны і лёгкай ўстаноўкі (паралельная ўстаноўка).Асабліва ў выпадку высокай магутнасці перавагі пікавага паглынальніка з пункту гледжання цаны, аб'ёму і вагі вельмі прыкметныя.Акрамя таго, паколькі ён усталяваны паралельна, не будзе падзення напружання, і будзе пэўнае падзенне напружання на фільтры du/dt і сінусоідным фільтры, і падзенне напружання на сінусоідным фільтры будзе блізкім да 10 %, што прывядзе да зніжэння крутоўнага моманту рухавіка.
Адмова ад адказнасці: гэты артыкул узноўлены з Інтэрнэту.Змест артыкула прызначаны толькі для навучання і зносін.Air Compressor Network застаецца нейтральнай да поглядаў у артыкуле.Аўтарскія правы на артыкул належаць першапачатковаму аўтару і платформе.Калі ёсць якія-небудзь парушэнні, звяжыцеся з намі для выдалення