Dobavitelji frekvenčnih pretvornikov, specifičnih za naftna polja, vas opozarjajo, da so elektromotorji trenutno najpogosteje uporabljena rotacijska orodja. Z razvojem in popularizacijo frekvenčnih pretvornikov je treba vedno več elektromotorjev uporabljati skupaj s frekvenčnimi pretvorniki. Vendar pa se pri skupni uporabi frekvenčnih pretvornikov in elektromotorjev neizogibno srečamo s številnimi težavami:
1. Ali lahko mehki zagoni motorja prihranijo energijo?
Učinek varčevanja z energijo pri mehkem zagonu je omejen, vendar lahko zmanjša vpliv zagona na električno omrežje, doseže gladek zagon in zaščiti navitje motorja.
V skladu s teorijo varčevanja z energijo mehki zagon zaradi dodajanja relativno kompleksnih krmilnih vezij ne le ne prihrani energije, temveč tudi poveča porabo energije. Lahko pa zmanjša zagonski tok vezja in igra zaščitno vlogo.
Kakšen sta zagonski tok in zagonski navor motorja pri uporabi frekvenčnega pretvornika za delovanje?
Pri uporabi frekvenčnega pretvornika za delovanje se frekvenca in napetost ustrezno povečata s pospeševanjem motorja, zagonski tok pa je omejen na manj kot 150 % nazivnega toka (125 %~200 %, odvisno od modela). Pri zagonu neposredno iz omrežnega napajanja je zagonski tok 6–7-krat večji, kar povzroči mehanske in električne udarce. Z uporabo pogona s frekvenčnim pretvornikom se lahko pogon zažene gladko (z daljšim zagonskim časom). Zagonski tok je 1,2–1,5-krat večji od nazivnega toka, zagonski navor pa je 70 %~120 % nazivnega navora; pri frekvenčnih pretvornikih s funkcijo samodejnega povečanja navora je zagonski navor nad 100 % in se lahko zažene s polno obremenitvijo.
Ali obstaja kakšna povezava med preobremenitvijo motorja in kratkim stikom?
Obstajata dve vrsti preobremenitve motorja; 1. To je mehanska preobremenitev: to je preobremenitev, ki jo povzroči pogonska obremenitev, ki presega nazivno vrednost, ali zastoj v prenosnem sistemu, kar nima nobene zveze s kratkim stikom. 2. Normalna obremenitev: Če je tok motorja preobremenjen, je to lahko posledica lokalne ozemljitve ali kratkih stikov med ovoji v navitju motorja.
Kakšna je uporaba regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco? Kakšne so prednosti?
Kakšna je uporaba regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco?
Uporablja se lahko za vrteče se stroje z zahtevami glede regulacije hitrosti.
Kakšne so prednosti regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco?
Pred uvedbo regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco (teoretično je bila že uresničena, dejanska uvedba pa je sledila izumu močnostne elektronike) je tradicionalna regulacija hitrosti uporabljala enosmerni tok. Slabosti regulacije hitrosti z enosmernim tokom so:
① Enosmerni motorji imajo kompleksne strukture in visoke stroške vzdrževanja
② Zaradi prisotnosti komutatorja ni veliko prostora za povečanje moči enosmernega motorja.
Prednosti regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco so torej:
① Doseže lahko enako odlično delovanje regulacije hitrosti kot regulacija hitrosti enosmernega toka za izmenične motorje.
② Vzdrževanje asinhronih motorjev s kletko je preprosto in priročno.
③ Zaradi komutatorja ni omejitve moči AC motorjev.
Kako izmeriti izolacijsko upornost motorja?
Če gre za trifazni izmenični motor, izmerite izolacijsko upornost med fazami in ozemljitvijo trifaznih navitij motorja.
Če gre za enosmerni motor, izmerite povezavo med navitjem kotve motorja in ozemljitvijo, serijskim vzbujevalnim navitjem in ozemljitvijo, sekundarnim vzbujevalnim navitjem in ozemljitvijo ter serijskim vzbujevalnim navitjem in sekundarnim vzbujevalnim navitjem. Izberite ustrezen stresalnik glede na napetostni nivo preizkušenega motorja.
Koraki merjenja:
---Odklopite napajanje
---Izpust v zemljo
---Če gre za trifazni izmenični motor, odprite središčno točko (če je mogoče)
---Če gre za enosmerni motor, dvignite krtačo.
--- Za ločeno merjenje izolacijske upornosti med fazami in ozemljitvijo uporabite stresalno mizo
---Izpust v zemljo
---Obnovi linijo
---Zabeležite izolacijsko upornost in temperaturo okolice.
6. Kaj je brezkrtačni in aciklični zaganjalnik?
Brezkrtačni in brezobročni zaganjalnik je zagonska naprava, ki premaga slabosti asinhronih motorjev z navitim rotorjem, opremljenih z drsnimi obroči, ogljikovimi ščetkami in kompleksnimi zagonskimi napravami, hkrati pa ohranja prednosti nizkega zagonskega toka in visokega zagonskega navora motorjev z navitim rotorjem. Trifazne asinhronske motorje z navitim rotorjem JR, JZR, YR in YZR na izmenični tok (razen motorjev s spremenljivo hitrostjo in tistih, opremljenih z vhodnimi kamerami), ki so prvotno uporabljali uporovne zaganjalnike, reaktorje, frekvenčno občutljive spremenljive upore, zaganjalnike s tekočinskim spremenljivim uporom in mehke zaganjalnike, je mogoče nadomestiti z "brezkrtačnimi in odprtozančnimi zaganjalniki".
Koliko metod zagona kondenzatorjev obstaja za motorje?
Obstajata dve vrsti zagona:
⑴ Zagon kondenzatorja (nanaša se na odklop kondenzatorja po zagonu motorja);
⑵ Kondenzator se zažene in deluje (kondenzator sodeluje v delovanju po zagonu).
Ali se lahko transformator uporabi kot obremenitev za frekvenčni pretvornik?
Načeloma bi moralo biti mogoče, vendar v praksi ni praktično. Frekvenčni pretvorniki ne potrebujejo transformatorjev za povečanje napetosti in obstajajo različice, ki se lahko uporabljajo za tokokroge nad 380 V. Če je potrebna višja napetost, obstajajo tudi vezja, ki jih je mogoče neposredno pretvoriti v 220 V ali 380 V in nato podvojiti napetost, da se doseže visoka napetost. Frekvenčni pretvorniki se uporabljajo predvsem za pogon bremen (kot so elektromotorji) in se redko uporabljajo za pretvorbo močnostne frekvence. Funkcije frekvenčnih pretvornikov še zdaleč niso omejene na samo pretvorbo frekvence in imajo še veliko dodatnih funkcij, kot so različne zaščite. Če se za pridobivanje moči za pretvorbo frekvence uporabljajo frekvenčni pretvorniki, to z ekonomskega vidika ni priporočljivo. Priporočljiva je uporaba drugih vezij za pretvorbo frekvence.
Ali je mogoče frekvenčni pretvornik nastaviti na 1 Hz in do koliko Hz ga je mogoče nastaviti za uporabo?
Če se frekvenčni pretvornik uporablja na splošnem asinhronskem motorju na izmenični tok, je frekvenčni pretvornik ob nastavitvi na 1 Hz že blizu enosmernega toka, kar absolutno ni dovoljeno. Motor bo deloval z največjim tokom znotraj omejitve frekvenčnega pretvornika in bo proizvajal močno segrevanje, kar ga bo verjetno pregorelo.
Če delovanje preseže 50 Hz, se povečajo izgube v železu motorja, kar je prav tako škodljivo za motor. Na splošno je najbolje, da ne presežete 60 Hz (dovoljeno je preseganje v kratkem časovnem obdobju), sicer bo to vplivalo tudi na življenjsko dobo motorja.
Kakšno je načelo delovanja upora za regulacijo frekvence v frekvenčnem pretvorniku? Zakaj lahko prilagajanje upora spremeni frekvenco?
Upor za nastavitev frekvence frekvenčnega pretvornika se uporablja za sorazmerno deljenje referenčne napetosti 10 V frekvenčnega pretvornika in nato za pošiljanje nazaj na glavno krmilno ploščo frekvenčnega pretvornika. Glavna krmilna plošča frekvenčnega pretvornika nato izvede analogno-digitalno pretvorbo napetosti, ki jo upor pošlje nazaj, da prebere podatke in jih nato pretvori v sorazmerno vrednost nazivne frekvence za izhod trenutne frekvence. Zato lahko s prilagajanjem vrednosti upora prilagodite frekvenco frekvenčnega pretvornika.
11. Ali lahko frekvenčni pretvornik loči tok motorja?
Ali je mogoče frekvenčno pretvorbo ločiti? Jaz ne morem! Dokler pa izhodna frekvenca f in sinhrona hitrost n1 ohranjata stopnjo zdrsa v stabilnem območju ali nazivni stopnji zdrsa Se, je to enakovredno ločitvi toka motorja, ker je faktor moči rotorja zdaj 1, tok rotorja pa je navorni tok, ki ga morajo vsi ločiti in krmiliti! Frekvenčni pretvornik je naprava za regulacijo hitrosti asinhronih motorjev in ne more izvajati nobenega krmiljenja, ki presega mehanske značilnosti asinhronih motorjev.
Zakaj je tok pri zagonu asinhronskega motorja visok? Se bo tok po zagonu zmanjšal?
Ko je indukcijski motor v zaustavljenem stanju, je z elektromagnetnega vidika podoben transformatorju. Statorsko navitje, priključeno na napajanje, je enakovredno primarni tuljavi transformatorja, rotorsko navitje pa je v zaprtem tokokrogu enakovredno sekundarni tuljavi transformatorja, ki je v kratkem stiku. Med statorskim in rotorskim navitjem ni električne povezave, obstaja le magnetna povezava. Magnetni tok prehaja skozi stator, zračno režo in jedro rotorja ter tvori zaprt tokokrog. V trenutku zaprtja se rotor zaradi vztrajnosti še ni začel vrteti, vrteče se magnetno polje pa reže rotorsko navitje z največjo hitrostjo rezanja – sinhrono hitrostjo, zaradi česar rotorsko navitje inducira najvišji možni potencial. Zato skozi rotorski prevodnik teče velik tok, ki ustvarja magnetno energijo za preprečevanje magnetnega polja statorja, tako kot mora sekundarni magnetni tok transformatorja preprečiti primarni magnetni tok.
Da bi ohranil prvotni magnetni pretok, ki je združljiv z napajalno napetostjo, stator samodejno poveča tok. Ker je tok rotorja v tem času zelo visok, se znatno poveča tudi statorski tok, celo do 4-7-kratnik nazivnega toka, kar je razlog za visok zagonski tok.
Zakaj je tok po zagonu majhen: Z naraščanjem hitrosti motorja se zmanjšuje hitrost, s katero magnetno polje statorja reže vodnik rotorja, inducirani potencial v vodniku rotorja se zmanjšuje in prav tako se zmanjšuje tok v vodniku rotorja. Zato se zmanjša tudi del statorskega toka, ki se uporablja za izravnavo magnetnega pretoka, ki ga ustvarja tok rotorja, zato se statorski tok zmanjšuje od velikega do majhnega, dokler se ne vrne v normalno stanje.
Kakšen je vpliv nosilne frekvence na frekvenčne pretvornike in motorje?
Nosilna frekvenca vpliva na izhodni tok frekvenčnega pretvornika:
(1) Višja kot je delovna frekvenca, večji je delovni cikel napetostnega vala, manjše so višje harmonske komponente toka, torej višja je nosilna frekvenca in bolj gladka je tokovna valovna oblika;
(2) Višja kot je nosilna frekvenca, manjši je dovoljeni izhodni tok frekvenčnega pretvornika;
(3) Višja kot je nosilna frekvenca, manjša je kapacitivna impedanca ožičenja kondenzatorja (ker je Xc = 1/2 π fC) in večji je uhajalni tok, ki ga povzročajo visokofrekvenčni impulzi.
Vpliv nosilne frekvence na motorje:
Višja kot je nosilna frekvenca, manjše so vibracije motorja, nižji je obratovalni hrup in manj toplote, ki jo motor proizvaja. Višja kot je nosilna frekvenca, višja je frekvenca harmoničnega toka, močnejši je površinski učinek statorja motorja, večje so izgube motorja in nižja je izhodna moč.
Zakaj frekvenčnega pretvornika ni mogoče uporabiti kot napajalnika frekvenčnega pretvornika?
Celotno vezje napajalnika s spremenljivo frekvenco je sestavljeno iz delov AC DC, AC in filtrirnih delov, zato so valovne oblike napetosti in toka, ki jih oddaja, čisti sinusni valovi, ki so zelo blizu idealnemu napajalniku AC. Oddaja lahko omrežno napetost in frekvenco katere koli države na svetu.
Frekvenčni pretvornik je sestavljen iz vezij, kot sta izmenični enosmerni tok in izmenični tok (modulirani val), standardno ime za frekvenčni pretvornik pa bi moralo biti regulator hitrosti frekvenčnega pretvornika. Valovna oblika njegove izhodne napetosti je impulzni kvadratni val z veliko harmoničnimi komponentami. Napetost in frekvenca se spreminjata sorazmerno hkrati in ju ni mogoče nastavljati ločeno, kar ne izpolnjuje zahtev za izmenično napajanje. Načeloma ga ni mogoče uporabljati kot vir napajanja in se običajno uporablja le za regulacijo hitrosti trifaznih asinhronih motorjev.
Zakaj je dvig temperature motorja večji pri uporabi frekvenčnega pretvornika kot pri omrežni frekvenci?
Ker izhodna valovna oblika frekvenčnega pretvornika ni sinusni val, temveč popačen val, je tok motorja pri nazivnem navoru približno 10 % višji kot pri omrežni frekvenci, zato je dvig temperature nekoliko višji kot pri omrežni frekvenci.
Druga točka je, da ko se hitrost motorja zmanjša, hitrost ventilatorja za hlajenje motorja ni zadostna in dvig temperature motorja bo višji.