Hoidke Mootori Soojenemist Algusest Peale

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Ligikaudu 90% kõigist muunduri põhjustatud kadudest toimub rootoris ja see võib mootorile kahjulikku kuumenemist põhjustada,”selgitas Sieb & Meyer AG tehnoloogiajuht Torsten Blankenburg. "Lisaks tekitab kiirmootori tüübispetsiifiline madal rootori maht täiendavaid temperatuuriprobleeme."

Probleem on tuvastatud, probleem kõrvaldatud

Sieb & Meyeri SD2x sagedusmuundurite juhtimisprotseduurid viivad mootori voolu harmooniliste sageduste väikese osani. Kaod on kuni 90% väiksemad kui konkureerivatel toodetel; vastavalt vähendatakse mootori kuumutamist. Mootori madalama temperatuuri täiendavad eelised on kuullaagrite pikem kasutusiga ja nende positiivne mõju töötlemise kvaliteedile.

Pildigalerii

Parandage mootorivoolude kvaliteeti

Millised on aga taustad ja kuidas saab mootori voolude kvaliteeti parandada? "Peate teadma, et kõik ideaalsest siinusvormist kõrvale kalduvad voolud põhjustavad mootoris kaotusi," ütleb Blankenburg. "Selle mootori voolukomponendi genereerib muundur ja see esindab niinimetatud pulsivoolu, mis ületab mootori siinusvoolu." Mootori induktiivsus.

Väikesed induktiivsused põhjustavad suuri pulsatsioonivoolusid, mis on eriti ebasoodne, eriti kiirete sünkroonmootorite puhul, kuna nende füüsikalise olemuse tõttu on väga väikesed induktiivsused. Sellest tulenev rootori kuumutamine võib avaldada rootori stabiilsusele, püsimagnetitele ja laagritele äärmist mõju. Probleemid ilmnevad ennekõike mootori kõrgetel pöörlemiskiirustel.

sageduse konverter

Vältige harmoonilisi - kus on siinuse kuju?

Mida toob LC-filtrite kasutamine

Selle vältimiseks kasutavad kahetasandilise impulsilaiuse modulatsiooni (PWM) ja madala lülitussagedusega standardsed filtrid sageli LC-filtreid. Need lahendused, mis koosnevad eraldi passiivsetest elektroonilistest komponentidest, võimaldavad kas muunduri (du / dt filter) väljundi impulssmustri lülituservade vabastamist või isegi mootori sinusoidaalsete pingete ja voolude saavutamist. LC-filtrite kasutamisel peate ootama lisakulusid, täiendavat ruumi ja kaalu ning tõhususe vähenemist. Samuti on oluline kavandada LC-filtrid vastava rakenduse jaoks ette - see võtab aega ja paindlikkust.

Raamatu näpunäide

Sõiduharjutuste raamat sisaldab ülevaadet fikseeritud või muutuva kiirusega ajamitest, mis töötavad energiasäästlikult ja võrku ühendatud viisil. See selgitab nii komponentide tööd kui ka seda, kuidas need ajamsüsteemis koos töötavad, kuni võrkude loomiseni ettevõtte ja ülemaailmsetes võrkudes.

Kolmetasemelised tehnoloogiad ja lülitussagedus suurenevad

Teine lahendus on suurendada PWM-i lülitussagedust. Kui see kahekordistub, väheneb pulsatsioonivool tavaliselt poole võrra. Tehniliselt ja majanduslikult on sellel siiski oma piirid:

• Esiteks on kõrgema pingevahemiku kiirete lülitustega transistorid kallimad.
• Kuid väljundfaasis suurenevad ka lülituskaod äärmiselt suurel määral, mis mõjutab tõhusust ja seega ka jahutusjõudu väga ebasoodsalt.
• Lisaks ei reageeri kõik mootorid lülitussageduse suurenemisele positiivselt. Konstruktsiooni tõttu võib juhtuda, et lülitussageduse suurendamine parandab mootorikaod väga vähe. See kehtib peamiselt juhul, kui tegemist on sünkroonmootoritega, milles püsimagneteid ei segmenteerita.

määratlus

Mis on piduritakisti?

Kolmetasemeline tehnoloogia vähendab kahjumit 75%

Teise võimalusena on võimalik kasutada kolmetasandilist tehnoloogiat, millel põhineb näiteks SD2M sagedusmuundur. Kasutatava tehnoloogia tõttu allutatakse väljundjärkudes olevad pooljuhid ainult poolele pingele, mis tekib kahetasemelise tehnoloogiaga. Seetõttu on võimalik töötada võimsuspooljuhtidega, mis on mõeldud palju madalamatele pingetele ja lülituvad seetõttu (tänu tehnoloogiale) veelgi kiiremini. Tulemus: väljundjärgus tekivad vähem lülituskaod ja lülitussagedust saab märkimisväärselt suurendada.

Samal ajal on mootoril kahetasandilise tehnoloogiaga võrreldes ainult 50% pingehüpetest. Ainuüksi kolmetasandilise tehnoloogia kasutamine vähendab rootori kadusid umbes 75%. Kui kasutate nüüd nii kolmetasandilist tehnoloogiat kui ka lülitussageduse suurendamist, saab rootori kadusid vähendada kuni 90%. LC-filtrid saab sel juhul sageli täielikult ära jätta.

sageduse konverter

Viis levinumat viga ajamite kavandamisel

Uue põlvkonna seadmeid saab ette

Siiani on nii hea - kuid see läheb veelgi paremaks: Sieb & Meyer tutvustas hiljuti uut arendusplatvormi SD4x, mille põhjal ettevõte töötab nüüd välja tulevikku suunatud seadmeseeria. Seadmed toetavad uusi liideseid ja pakuvad hulgaliselt lisafunktsioone. Kasutajad saavad kasu suuremast kiirusest ja märkimisväärselt paranenud jõudlusest. Tänu integreeritud positsioonikontrollerile suudavad SD4x-seadmed nüüd ka iseseisvat, ülitäpset positsioneerimist; Kiiruse ja voolu kontrollerid jäävad SD2x seeriaga võrreldes konstantseks.

Mehhatrooniline ajamtehnoloogia

Tõhusa ajamissüsteemi optimaalne disain

"Meie eesmärk nende seadmetega on juhtida kiirmootoreid dünaamiliselt ja veelgi väiksema energiatarbimisega, " ütleb Blankenburg. "Seetõttu toetame nüüd ka PWM-i lülitussagedusi 24 ja 32 kHz." Sinusoidaalse signaali veelgi peenemaks modulatsiooniks on nüüd integreeritud kommutatsiooninurga juhtseade ka 32, 48 ja 64 kHz jaoks. Selle tulemuseks on peaaegu optimaalne siinus, harmoonilisi voolu peaaegu pole. PWM-i põhjustatud energiakadu saab vähendada murdosaks.

"Optimeeritud jõudlus, suuremad kiirused ja madal mootori soojenemine ilma siinusfiltrita - need on SD4x tootepere peamised eelised", võtab Blankenburg kokku. "Parandused võimaldavad parandada olemasolevate rakenduste tootmiskvaliteeti ja avada ka täiesti uusi rakendusalasid."

Täiendav teave SD2M kohta: kolmetasemelise PWM-ga muundurid

Kolmetasemelise tehnoloogiaga SD2M sagedusmuundur on juba selle kasutuselevõtust alates suutnud paari aasta jooksul kirjutada suure eduloo: Sieb & Meyer on näiteks kiirete turbomootorite valdkonnas võitnud seeriaäri jaoks arvukalt uusi kliente - turbopuhurid, turbokompressorid ja turbogeneraatorid. Sagedusmuundur SD2M on endiselt esimene valik tööpinkides või katsestendides kasutamiseks, kus see veendub maksimaalse jõudlusega väikese jalajälje, madalate süsteemikulude ja kõrge efektiivsusega. SD2M sagedusmuunduri uuenduslik kolmetasandiline tehnoloogia on loodud väljundvõimsusele kuni 432 kVA ja pöörlevate väljasagedusteni kuni 2000 Hz.

Kliendipõhiste arengute alusena laiendas Sieb & Meyer hiljuti SD2M-i jõudluse osas. Nüüd on võimalik rakendada individuaalseid kliendilahendusi mootorivooluga kuni 650 A - valikuliselt õhu- või vedelikjahutuse alusel.