周波数変換器がモーターに与える影響を解決する方法

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1. モーター効率と温度上昇の問題。周波数コンバータの種類に関係なく、動作中にさまざまな程度の高調波電圧と電流が生成され、モータが非正弦波の電圧と電流で動作します。それによると、現在一般的に使用されている正弦波PWM型インバータを例にとると、その低次高調波は基本的にゼロであり、キャリア周波数の2倍程度の高次高調波成分が残っているとのこと。：2u+1 (u は変調率)。 　　高次高調波は、ステーターの銅損、ローターの銅 (アルミニウム) 損失、鉄損、および追加の損失の増加を引き起こします。そのうち最も重要なものはローターの銅 (アルミニウム) 損失です。非同期モータは基本周波数に近い同期速度で回転するため、高次高調波電圧によりロータバーが大きな滑りで切断され、ロータ損失が大きくなります。さらに、表皮効果による追加の銅損失を考慮する必要があります。これらの損失により、モーターが追加の熱を発生し、効率が低下し、出力電力が低下します。通常の三相非同期モータを周波数変換器から出力される非正弦波電源で動作させると、その温度上昇は一般に 10% ～ 20% 増加します。 　　2. モーターの絶縁強度の問題。現在、中小型インバータの多くはPWM制御方式を採用しています。そのキャリア周波数は約数千キロヘルツから十数キロヘルツであるため、モータの固定子巻線は高い電圧上昇率に耐えることができ、これはモータに急峻な衝撃電圧を印加するのと同等であり、モータの巻線間絶縁はより厳しい試験に耐えることになります。さらに、PWM インバータによって生成される方形チョッパ インパルス電圧がモータの動作電圧に重畳されるため、モータのアース絶縁に脅威を与える可能性があります。接地絶縁は、高電圧の衝撃が繰り返されると劣化を促進します。 　　3. 高調波電磁ノイズおよび振動。通常の非同期モーターが周波数変換器によって駆動される場合、電磁的、機械的、換気などの要因によって引き起こされる振動や騒音はさらに複雑になります。可変周波数電源に含まれる時間高調波は、モーターの電磁部分に固有の空間高調波と干渉し、さまざまな電磁励振力を形成します。電磁力波の周波数がモータ本体の固有振動周波数と一致または近い場合、共振が発生し、騒音が増加します。モーターの動作周波数範囲が広く、回転速度変化の範囲が広いため、さまざまな電磁力波の周波数がモーターの各部品の固有振動周波数を回避することが困難です。 　　4. 頻繁な始動とブレーキに対するモーターの適応性。モーターは周波数コンバーターによって電力供給されるため、モーターは突入電流なしで非常に低い周波数と電圧で起動でき、周波数コンバーターが提供するさまざまなブレーキ方法を使用して迅速にブレーキをかけることができるため、頻繁な起動とブレーキの条件が作成されます。したがって、モーターの機械系と電磁系は周期的な交流力の作用下にあり、機械構造や絶縁構造に疲労や老化の促進の問題を引き起こします。 　　5. 低速時の冷却の問題 まず第一に、非同期モーターのインピーダンスは理想的ではありません。電源周波数が低い場合、電源の高調波による損失が大きくなります。次に、一般的な非同期モータは回転数が低下すると、冷却風量が回転数の３乗に比例して減少するため、モータの低速冷却状態が悪化し、温度上昇が急激に増大し、一定のトルク出力を得ることが困難になります。