ROZDIEL MEDZI BEŽNÝM MOTOROM A MOTOROM S MENITEĽNOU FREKVENCIOU

Medzi bežnými motormi a motormi s premenlivou frekvenciou existujú významné rozdiely v niekoľkých aspektoch, ktoré sa prejavujú najmä v nasledujúcich bodoch:

1.Cenový rozdiel: To je zrejmé každému. Motory s premenlivou frekvenciou sú asi o 50% drahšie. Majú väčšiu schopnosť prispôsobiť sa meniacim sa frekvenciám, zatiaľ čo bežné motory môžu pracovať len s pevnou frekvenciou. Pod 35 Hz alebo nad 60 Hz môžu bežné motory vyhorieť. Motory s premenlivou frekvenciou majú väčšiu variabilitu a zvládajú väčšie pracovné zaťaženie, vyžadujú si zložitejšie konštrukcie a-výkonnejšie materiály, čo vo všeobecnosti vedie k vyššej cene. Bežné motory sú relatívne lacnejšie.

2. Chladiace systémy: Chladiaci ventilátor bežného motora je pripojený k hriadeľu motora, pričom ventilátor poháňa otáčanie motora. Preto pri nízkych otáčkach môže nedostatočná chladiaca kapacita viesť k prehriatiu a vyhoreniu. V bežnom motore sú ventilátor a motor koaxiálne spojené. Čím rýchlejšie sa motor otáča, tým rýchlejšie sa otáča ventilátor; naopak, čím pomalšie sa motor otáča, tým pomalšie sa otáča ventilátor. Pri nízkych frekvenciách a nízkych otáčkach totiž ventilátor nedokáže zabezpečiť dostatočné prúdenie vzduchu, čo vedie k prehrievaniu motora. V motore s premenlivou frekvenciou sa pri znižovaní otáčok prietok chladiaceho vzduchu zmenšuje úmerne tretej mocnine otáčok, čo vedie k nedostatočnému odvodu tepla a rýchlemu zvýšeniu teploty, čo sťažuje dosiahnutie konštantného výkonu krútiaceho momentu. Motory s premenlivou frekvenciou sú na druhej strane vybavené nezávislými chladiacimi ventilátormi a sú poháňané nezávislými motormi, ktoré poskytujú konštantný veľký prietok vzduchu a efektívne riešia problém rozptylu tepla.

3. Rôzne triedy izolácie: Bežné motory zvyčajne používajú izoláciu triedy B, ktorá dokáže odolať relatívne nízkym teplotným a prúdovým rázom. Motory s premenlivou frekvenciou však musia pracovať pri vyšších frekvenciách a v širšom rozsahu otáčok. Najvyššia frekvencia, ktorú môže motor s premenlivou frekvenciou dosiahnuť, je okolo 100 Hz alebo dokonca vyššia. Preto zažívajú výrazné prúdové rázy, ktoré vyžadujú izoláciu triedy F alebo ešte vyššie izolačné materiály, aby odolali poškodeniu spôsobenému vysoko-vysokofrekvenčnými prúdmi a napätiami.

4. Frekvenčné meniče generujú počas prevádzky harmonické s rôznymi frekvenciami. Napätie a prúd spôsobujú, že motor pracuje v podmienkach, ktoré nie sú -sínusovým napätím a prúdom. Tieto harmonické-rady zvyšujú straty statora, straty rotora, straty železa a ďalšie straty. Najvýraznejší nárast sú straty medi rotora. Tieto straty zvyšujú tvorbu tepla motora, znižujú účinnosť a znižujú výstupný výkon. Zatiaľ čo nárast teploty konvenčného motora je vo všeobecnosti vyšší, nosná frekvencia frekvenčného meniča, ktorá sa pohybuje od niekoľkých tisíc do desiatok kilohertzov, núti vinutia statora motora odolávať veľmi vysokej rýchlosti nárastu napätia, čo zodpovedá aplikácii veľmi strmého nárazového napätia na motor. Pri použití bežných materiálov sa zvýšenie teploty bežného motora vo všeobecnosti zvýši o 10 % až 20 % a vzájomná{11}}izolácia motora je vystavená náročnejšej skúške. Preto je dôležité posilniť izoláciu motora od zeme a izolácie medzi{13}}závitmi, najmä vzhľadom na schopnosť izolačného materiálu odolávať prepätiu.

5. Rôzna elektromagnetická zaťažiteľnosť, plechy z kremíkovej ocele a materiály vinutia: Bežné motory sú počas prevádzky náchylné na saturáciu magnetického obvodu, čo obmedzuje ich výkon počas prevádzky s premenlivou frekvenciou. Motory s premenlivou frekvenciou tým, že zvyšujú elektromagnetické zaťaženie, používajú viac plechov z kremíkovej ocele a používajú kvalitnejšie,{2}}tenšie plechy a vinutia z kremíkovej ocele, zabraňujú saturácii magnetického obvodu, čo im umožňuje poskytovať vysoký krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach a zlepšuje výkon a účinnosť motora.

6. Harmonický elektromagnetický hluk sa líši od vibrácií: Keď sú bežné motory poháňané frekvenčnými meničmi, vibrácie a hluk spôsobený elektromagnetickými, mechanickými a ventilačnými faktormi sa stávajú zložitejšími. Harmonické harmonické v napájacom zdroji frekvenčného meniča interferujú s inherentnými harmonickými elektromagnetickými komponentmi motora, čím vytvárajú rôzne elektromagnetické budiace sily a zvyšujú hluk. Pretože motory majú široký rozsah prevádzkovej frekvencie a veľký rozsah zmien otáčok, je ťažké, aby sa frekvencie rôznych elektromagnetických silových vĺn vyhli vlastným frekvenciám vibrácií konštrukčných komponentov motora. Keď je frekvencia napájacieho zdroja nízka, straty spôsobené vyššími harmonickými v napájacom zdroji sú väčšie.

7. Mechanická štruktúra:** Motory s premenlivou frekvenciou (VFD) majú silnejšie ložiská, čo im umožňuje prispôsobiť sa širšej škále aplikácií, zatiaľ čo bežné motory majú relatívne slabšie ložiská. VFD motory majú vyššie požiadavky na reguláciu vibrácií a hluku. Tuhosť komponentov motora a celková konštrukcia musí byť plne zvážená a vlastná frekvencia by mala byť maximalizovaná, aby sa zabránilo rezonancii s rôznymi magnetickými vlnami. Pre motory s výkonom presahujúcim 160 kW by motory VFD mali využívať opatrenia na izoláciu ložísk. Je to predovšetkým preto, že asymetria magnetického obvodu generuje prúd na hriadeli, ktorý v kombinácii s prúdom generovaným vysoko-zložkami výrazne zvyšuje prúd hriadeľa, čo vedie k poškodeniu ložísk. Preto sú vo všeobecnosti potrebné izolačné opatrenia. Pre motory VFD s konštantným výkonom s rýchlosťami presahujúcimi 3 000 ot./min. by sa malo použiť špeciálne mazivo odolné voči vysokým teplotám, aby sa kompenzoval nárast teploty v ložiskách.

8. Výkon regulácie rýchlosti: Bežné motory majú pevnú rýchlosť, ktorá si vyžaduje externé nastavovacie zariadenie na jej zmenu. Rýchlosť bežných motorov je daná sieťovou frekvenciou. Na druhej strane motory VFD dokážu dosiahnuť plynulé zmeny otáčok v širšom rozsahu otáčok, čím vyhovujú potrebám rôznych prevádzkových podmienok, a majú funkcie mäkkého-rozbehu a rýchleho brzdenia. Motory VFD podporujú plynulú reguláciu otáčok od 0 do 100 %. Výkon regulácie otáčok: Bežné motory majú pevnú rýchlosť, ktorá si vyžaduje externé nastavovacie zariadenie na zmenu rýchlosti. Rýchlosť bežných motorov je pevne stanovená sieťovou frekvenciou, zatiaľ čo motory VFD dokážu dosiahnuť plynulé zmeny otáčok v širšom rozsahu, čím vyhovujú potrebám rôznych prevádzkových podmienok, a majú funkcie mäkkého-rozbehu a rýchleho brzdenia. VFD motory podporujú plynulú reguláciu otáčok od 0 do 100 %.

9. Prevádzková stabilita: Bežné motory poháňané frekvenčnými meničmi trpia silným rušením rampy. Motory s frekvenčným meničom znižujú hluk a rozdiely vo výstupnom napätí vďaka optimalizovanému dizajnu batérie. Používajú tiež špeciálne ložiská a-materiály proti starnutiu, čím sa predlžuje ich životnosť o 50 % v porovnaní s bežnými motormi.

10. Rôzne aplikácie: Bežné motory sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce vysokú stabilitu otáčok, nízky rozbehový prúd a jednoduchú údržbu, ako sú ventilátory a čerpadlá. Motory s frekvenčným meničom sa na druhej strane používajú v aplikáciách vyžadujúcich riadenie vysokej rýchlosti, vysokú prevádzkovú účinnosť a úsporu energie, ako sú CNC obrábacie stroje, výťahy, textilné stroje a kompresory.