Главната разлика помеѓу моторот напојуван со напојување со конверзија на фреквенција и моторот напојуван со синусоиден бран на електрична фреквенција е тоа што од една страна, работи во широк фреквентен опсег од ниска фреквенција до висока фреквенција, а од друга страна, брановата форма на моќност е несинусоидна. Преку анализа на Фуриеовите серии на брановата форма на напонот, брановата форма на напојувањето содржи повеќе од 2N хармоници покрај основната бранова компонента (контролен бран) (бројот на модулациски бранови содржани во секоја половина од контролниот бран е N). Кога SPWM AC конверторот дава енергија и ја применува на моторот, брановата форма на струјата на моторот ќе се појави како синусоиден бран со надредени хармоници. Хармоничната струја ќе генерира пулсирачка компонента на магнетен флукс во магнетното коло на асинхрониот мотор, а пулсирачката компонента на магнетен флукс е надредена на главниот магнетен флукс, така што главниот магнетен флукс содржи пулсирачка компонента на магнетен флукс. Пулсирачката компонента на магнетен флукс, исто така, го прави магнетното коло да има тенденција да биде заситено, што има следниве ефекти врз работата на моторот:
1. Се генерира пулсирачки магнетен флукс
Загубите се зголемуваат, а ефикасноста се намалува. Бидејќи излезот на напојувањето со променлива фреквенција содржи голем број хармоници од висок ред, овие хармоници ќе произведат соодветна потрошувачка на бакар и железо, намалувајќи ја оперативната ефикасност. Дури и технологијата SPWM со синусоидна ширина на импулсот, која е широко користена во моментов, ги инхибира само ниските хармоници и го намалува пулсирачкиот вртежен момент на моторот, со што се проширува стабилниот работен опсег на моторот при мала брзина. А повисоките хармоници не само што не се намалија, туку се зголемија. Општо земено, во споредба со напојувањето со синусоидна фреквенција на напојување, ефикасноста е намалена за 1% до 3%, а факторот на моќност е намален за 4% до 10%, па затоа загубата на хармоници на моторот под напојувањето со конверзија на фреквенција е голем проблем.
б) Генерирање на електромагнетни вибрации и бучава. Поради постоењето на низа хармоници од висок ред, ќе се генерираат и електромагнетни вибрации и бучава. Начинот на намалување на вибрациите и бучавата е веќе проблем за моторите напојувани со синусоиден бран. За моторот напојуван од инвертер, проблемот станува покомплициран поради несинусоидалната природа на напојувањето.
в) Нискофреквентен пулсирачки вртежен момент се јавува при мала брзина. Синтезата на хармоничната магнетомоторна сила и хармоничната струја на роторот, што резултира со константен хармоничен електромагнетен вртежен момент и наизменичен хармоничен електромагнетен вртежен момент, наизменичниот хармоничен електромагнетен вртежен момент ќе го направи моторот пулсирачки, со што ќе влијае на стабилното работење при мала брзина. Дури и ако се користи SPWM модулациски режим, во споредба со напојувањето со синусоидна фреквенција на напојување, сепак ќе има одреден степен на хармоници од низок ред, кои ќе создадат пулсирачки вртежен момент при мала брзина и ќе влијаат на стабилното работење на моторот при мала брзина.
2. Генерирање на импулсен напон и аксијален напон (струја) до изолацијата
a) Се јавува пренапон. Кога моторот работи, применетиот напон често се надвиснува на пренапонот генериран кога компонентите во уредот за конверзија на фреквенција се комутираат, а понекогаш пренапонот е висок, што резултира со повторен електричен шок на намотката и оштетување на изолацијата.
б) Генерирање на аксијален напон и аксијална струја. Генерирањето на напон на вратилото главно се должи на постоењето на нерамнотежа на магнетното коло и феноменот на електростатска индукција, што не е сериозно кај обичните мотори, но е поизразено кај моторите напојувани со напојување со променлива фреквенција. Ако напонот на вратилото е превисок, состојбата на подмачкување на филмот за масло помеѓу вратилото и лежиштето ќе се оштети, а работниот век на лежиштето ќе се скрати.
в) Дисипацијата на топлина влијае на ефектот на дисипација на топлина при работа со мала брзина. Поради големиот опсег на регулација на брзината на моторот со променлива фреквенција, тој често работи со мала брзина при ниска фреквенција. Во овој случај, бидејќи брзината е многу мала, воздухот за ладење обезбеден со методот на ладење со самовентилатор што го користи обичниот мотор е недоволен, а ефектот на дисипација на топлина е намален, па мора да се користи независно ладење со вентилатор.
Механичкото влијание е склоно кон резонанца, генерално, секој механички уред ќе произведе феномен на резонанца. Сепак, моторот што работи со константна фреквенција на моќност и брзина треба да избегнува резонанца со механичка природна фреквенција на електричниот фреквентен одзив од 50Hz. Кога моторот работи со конверзија на фреквенција, работната фреквенција има широк опсег, а секоја компонента има своја сопствена природна фреквенција, што е лесно да се направи да резонира на одредена фреквенција.
Време на објавување: 25 февруари 2025 година