Gari imevunjwa haraka, na inverter inafanya kazi kama pepo?Soma siri kati ya motor na inverter katika makala moja!
Watu wengi wamegundua uzushi wa uharibifu wa inverter kwa motor.Kwa mfano, katika kiwanda cha pampu ya maji, katika miaka miwili iliyopita, watumiaji wake waliripoti mara kwa mara kuwa pampu ya maji iliharibiwa wakati wa udhamini.Hapo awali, ubora wa bidhaa za kiwanda cha pampu ulikuwa wa kuaminika sana.Baada ya uchunguzi, ilibainika kuwa pampu hizi za maji zilizoharibiwa zote ziliendeshwa na vibadilishaji vya mzunguko.
Kuibuka kwa waongofu wa mzunguko umeleta ubunifu kwa udhibiti wa mitambo ya viwanda na kuokoa nishati ya magari.Uzalishaji wa viwandani hautenganishwi na vibadilishaji masafa.Hata katika maisha ya kila siku, lifti na viyoyozi vya inverter vimekuwa sehemu za lazima.Vigeuzi vya masafa vimeanza kupenya katika kila kona ya uzalishaji na maisha.Walakini, kibadilishaji cha mzunguko pia huleta shida nyingi ambazo hazijawahi kutokea, kati ya ambayo uharibifu wa gari ni moja ya matukio ya kawaida.
Watu wengi wamegundua uzushi wa uharibifu wa inverter kwa motor.Kwa mfano, katika kiwanda cha pampu ya maji, katika miaka miwili iliyopita, watumiaji wake waliripoti mara kwa mara kuwa pampu ya maji iliharibiwa wakati wa udhamini.Hapo awali, ubora wa bidhaa za kiwanda cha pampu ulikuwa wa kuaminika sana.Baada ya uchunguzi, ilibainika kuwa pampu hizi za maji zilizoharibiwa zote ziliendeshwa na vibadilishaji vya mzunguko.
Ingawa jambo ambalo kibadilishaji masafa huharibu injini limevutia umakini zaidi na zaidi, watu bado hawajui utaratibu wa jambo hili, achilia mbali jinsi ya kulizuia.Madhumuni ya kifungu hiki ni kutatua mikanganyiko hii.
Uharibifu wa inverter kwa motor
Uharibifu wa inverter kwa motor ni pamoja na mambo mawili, uharibifu wa vilima vya stator na uharibifu wa kuzaa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1. Aina hii ya uharibifu hutokea kwa ujumla ndani ya wiki chache hadi miezi kumi, na wakati maalum hutegemea. kwenye chapa ya kigeuzi, chapa ya injini, nguvu ya gari, mzunguko wa carrier wa kibadilishaji, urefu wa kebo kati ya kigeuzi na injini, na halijoto iliyoko.Mambo mengi yanahusiana.Uharibifu wa mapema wa ajali ya gari huleta hasara kubwa za kiuchumi kwa uzalishaji wa biashara.Aina hii ya hasara sio tu gharama ya ukarabati wa magari na uingizwaji, lakini muhimu zaidi, hasara ya kiuchumi inayosababishwa na kusimamishwa kwa uzalishaji usiotarajiwa.Kwa hiyo, wakati wa kutumia kibadilishaji cha mzunguko ili kuendesha gari, tahadhari ya kutosha inapaswa kulipwa kwa tatizo la uharibifu wa magari.
Uharibifu wa inverter kwa motor
Tofauti kati ya gari la inverter na gari la mzunguko wa viwanda
Ili kuelewa utaratibu kwa nini motors za mzunguko wa nguvu zina uwezekano mkubwa wa kuharibiwa chini ya hali ya gari la inverter, kwanza kuelewa tofauti kati ya voltage ya inverter inayotokana na motor na voltage ya mzunguko wa nguvu.Kisha jifunze jinsi tofauti hii inaweza kuathiri vibaya motor.
Muundo wa msingi wa kubadilisha mzunguko unaonyeshwa kwenye Mchoro 2, ikiwa ni pamoja na sehemu mbili, mzunguko wa kurekebisha na mzunguko wa inverter.Mzunguko wa kurekebisha ni mzunguko wa pato la voltage ya DC unaojumuisha diodi za kawaida na capacitors za chujio, na mzunguko wa inverter hubadilisha voltage ya DC kuwa mawimbi ya mawimbi ya upana wa mapigo (PWM voltage).Kwa hiyo, muundo wa mawimbi ya voltage ya motor inayoendeshwa na inverter ni mawimbi ya mapigo yenye upana wa mapigo tofauti, badala ya wimbi la wimbi la sine.Kuendesha motor kwa voltage ya kunde ndio sababu kuu ya uharibifu rahisi wa injini.
Utaratibu wa Ufungaji wa Kisimamizi cha Uharibifu wa Kigeuzi
Wakati voltage ya pigo inapopitishwa kwenye cable, ikiwa impedance ya cable hailingani na impedance ya mzigo, kutafakari kutatokea kwenye mwisho wa mzigo.Matokeo ya kutafakari ni kwamba wimbi la tukio na wimbi lililoonyeshwa zimewekwa juu ili kuunda voltage ya juu.Amplitude yake inaweza kufikia mara mbili zaidi ya voltage ya basi ya DC, ambayo ni karibu mara tatu ya voltage ya pembejeo ya inverter, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3. Voltage ya kilele cha ziada huongezwa kwenye coil ya stator ya motor, na kusababisha mshtuko wa voltage kwenye coil. , na mishtuko ya mara kwa mara ya overvoltage itasababisha motor kushindwa mapema.
Baada ya motor inayoendeshwa na kibadilishaji masafa kuathiriwa na voltage ya kilele, maisha yake halisi yanahusiana na mambo mengi, ikiwa ni pamoja na halijoto, uchafuzi wa mazingira, vibration, voltage, mzunguko wa carrier, na mchakato wa insulation ya coil.
Kadiri mzunguko wa carrier wa inverter unavyoongezeka, ndivyo mawimbi ya sasa ya pato yanakaribia wimbi la sine, ambayo itapunguza joto la uendeshaji wa motor na kuongeza muda wa maisha ya insulation.Hata hivyo, mzunguko wa juu wa carrier unamaanisha kuwa idadi ya voltages za spike zinazozalishwa kwa pili ni kubwa zaidi, na idadi ya mshtuko kwa motor ni kubwa zaidi.Mchoro wa 4 unaonyesha maisha ya insulation kama kazi ya urefu wa kebo na frequency ya mtoa huduma.Inaweza kuonekana kutoka kwa takwimu kwamba kwa cable ya futi 200, wakati mzunguko wa carrier umeongezeka kutoka 3kHz hadi 12kHz (mabadiliko ya mara 4), maisha ya insulation hupungua kutoka saa 80,000 hadi 20,000 (tofauti ya mara 4).
Ushawishi wa Frequency ya Mtoa huduma kwenye Insulation
Joto la juu la motor, maisha mafupi ya insulation, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5, wakati joto linapoongezeka hadi 75 ° C, maisha ya motor ni 50% tu.Kwa motor inayoendeshwa na inverter, kwa kuwa voltage ya PWM ina vipengele vingi vya juu-frequency, joto la motor litakuwa kubwa zaidi kuliko la gari la mzunguko wa nguvu.
Utaratibu wa Kubeba Uharibifu wa Inverter
Sababu kwa nini kibadilishaji cha mzunguko huharibu fani ya motor ni kwamba kuna sasa inapita kupitia kuzaa, na sasa hii iko katika hali ya uunganisho wa vipindi.Mzunguko wa uunganisho wa vipindi utazalisha arc, na arc itawaka kuzaa.
Kuna sababu mbili kuu za mtiririko wa sasa katika fani za motor ya AC.Kwanza, voltage iliyosababishwa inayotokana na usawa wa uwanja wa ndani wa umeme, na pili, njia ya sasa ya juu-frequency inayosababishwa na uwezo wa kupotea.
Sehemu ya sumaku ndani ya injini bora ya induction ya AC ina ulinganifu.Wakati mikondo ya windings ya awamu ya tatu ni sawa na awamu hutofautiana na 120 °, hakuna voltage itaingizwa kwenye shimoni la motor.Wakati pato la voltage ya PWM na inverter husababisha shamba la magnetic ndani ya motor kuwa asymmetrical, voltage itaingizwa kwenye shimoni.Aina ya voltage ni 10 ~ 30V, ambayo inahusiana na voltage ya kuendesha gari.Ya juu ya voltage ya kuendesha gari, juu ya voltage kwenye shimoni.juu.Wakati thamani ya voltage hii inazidi nguvu ya dielectric ya mafuta ya kulainisha katika kuzaa, njia ya sasa inaundwa.Wakati fulani wakati wa kuzunguka kwa shimoni, insulation ya mafuta ya kulainisha huacha sasa tena.Utaratibu huu ni sawa na mchakato wa kuzima kwa kubadili mitambo.Katika mchakato huu, arc itatolewa, ambayo itapunguza uso wa shimoni, mpira, na bakuli la shimoni, na kutengeneza mashimo.Ikiwa hakuna vibration ya nje, dimples ndogo hazitakuwa na ushawishi mkubwa, lakini ikiwa kuna vibration ya nje, grooves itatolewa, ambayo ina ushawishi mkubwa juu ya uendeshaji wa motor.
Kwa kuongeza, majaribio yameonyesha kuwa voltage kwenye shimoni pia inahusiana na mzunguko wa msingi wa voltage ya pato ya inverter.Chini ya mzunguko wa msingi, juu ya voltage kwenye shimoni na uharibifu mkubwa zaidi wa kuzaa.
Katika hatua ya awali ya uendeshaji wa magari, wakati joto la mafuta ya kulainisha ni ndogo, safu ya sasa ni 5-200mA, sasa ndogo hiyo haiwezi kusababisha uharibifu wowote kwa kuzaa.Hata hivyo, wakati motor inaendesha kwa muda, wakati joto la mafuta ya kulainisha huongezeka, kilele cha sasa kitafikia 5-10A, ambayo itasababisha flashover na kuunda mashimo madogo juu ya uso wa vipengele vya kuzaa.
Ulinzi wa windings motor stator
Wakati urefu wa kebo unazidi mita 30, vibadilishaji vya kisasa vya masafa bila shaka vitatoa spikes za voltage kwenye mwisho wa motor, kufupisha maisha ya gari.Kuna mawazo mawili ya kuzuia uharibifu wa motor.Moja ni kutumia motor yenye insulation ya juu ya vilima na nguvu ya dielectric (kwa ujumla huitwa variable frequency motor), na nyingine ni kuchukua hatua za kupunguza voltage kilele.Kipimo cha zamani kinafaa kwa miradi iliyojengwa hivi karibuni, na hatua ya mwisho inafaa kwa kubadilisha motors zilizopo.
Hivi sasa, njia za kawaida za ulinzi wa gari ni kama ifuatavyo.
1) Sakinisha kiboreshaji mwisho wa pato la kibadilishaji masafa: Kipimo hiki ndicho kinachotumiwa sana, lakini ikumbukwe kwamba njia hii ina athari fulani kwenye nyaya fupi (chini ya mita 30), lakini wakati mwingine athari haifai. , kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 6(c ) inavyoonyeshwa.
2) Sakinisha kichujio cha dv/dt mwishoni mwa kibadilishaji masafa: Kipimo hiki kinafaa kwa matukio ambapo urefu wa kebo ni chini ya mita 300, na bei ni ya juu kidogo kuliko ile ya kichezeo, lakini athari imekuwa. imeboreshwa kwa kiasi kikubwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 6(d) .
3) Sakinisha kichujio cha wimbi la sine kwenye pato la kibadilishaji masafa: kipimo hiki ndicho bora zaidi.Kwa sababu hapa, voltage ya kunde ya PWM inabadilishwa kuwa voltage ya wimbi la sine, motor inafanya kazi chini ya hali sawa na voltage ya mzunguko wa nguvu, na tatizo la voltage ya kilele limetatuliwa kabisa (bila kujali muda gani cable ni, kutakuwa na hakuna voltage ya kilele).
4) Weka kinyonyaji cha kilele cha voltage kwenye kiunganishi kati ya kebo na gari: ubaya wa hatua za hapo awali ni kwamba wakati nguvu ya gari ni kubwa, kichungi au kichungi kina kiasi kikubwa na uzani, na bei ni sawa. juu.Kwa kuongeza, reactor Kichujio na chujio vyote vitasababisha kushuka kwa voltage fulani, ambayo itaathiri torque ya pato la motor.Kutumia inverter kilele voltage absorber inaweza kuondokana na mapungufu haya.Kifaa cha kunyonya voltage ya mwiba cha SVA kilichotengenezwa na 706 cha Chuo cha Pili cha Shirika la Sayansi ya Anga na Viwanda kinachukua teknolojia ya hali ya juu ya umeme wa nguvu na teknolojia ya akili ya kudhibiti, na ni kifaa bora cha kutatua uharibifu wa gari.Kwa kuongeza, kinyonyaji cha SVA kinalinda fani za magari.
Kifaa cha kunyonya voltage ya Mwiba ni aina mpya ya kifaa cha ulinzi wa gari.Unganisha vituo vya kuingiza nguvu vya motor kwa sambamba.
1) Mzunguko wa kilele wa kugundua voltage hutambua amplitude ya voltage kwenye mstari wa nguvu ya motor kwa wakati halisi;
2) Wakati ukubwa wa voltage iliyogunduliwa inazidi kizingiti kilichowekwa, dhibiti mzunguko wa nishati ya kilele ili kunyonya nishati ya voltage ya kilele;
3) Wakati nishati ya voltage ya kilele imejaa buffer ya kilele cha nishati, vali ya udhibiti wa unyonyaji wa nishati ya kilele hufunguliwa, ili nishati ya kilele kwenye bafa itolewe ndani ya kinyonyaji cha kilele cha nishati, na nishati ya umeme inabadilishwa kuwa joto. nishati;
4) Mfuatiliaji wa joto hufuatilia hali ya joto ya kilele cha kunyonya nishati.Wakati halijoto ni ya juu sana, vali ya kilele cha udhibiti wa unyonyaji wa nishati hufungwa ipasavyo ili kupunguza ufyonzaji wa nishati (chini ya msingi wa kuhakikisha kwamba injini inalindwa), ili kuzuia kinyonyaji cha kilele cha voltage kutoka kwa joto kupita kiasi na kusababisha uharibifu.uharibifu;
5) Kazi ya mzunguko wa kunyonya wa sasa wa kuzaa ni kunyonya sasa ya kuzaa na kulinda fani ya motor.
Ikilinganishwa na kichujio kilichotajwa hapo juu cha du/dt, chujio cha wimbi la sine na mbinu zingine za ulinzi wa gari, kinyonyaji kilele kina faida kubwa zaidi za saizi ndogo, bei ya chini na usakinishaji rahisi (usakinishaji sambamba).Hasa katika kesi ya nguvu ya juu, faida za kunyonya kilele kwa suala la bei, kiasi, na uzito ni maarufu sana.Kwa kuongeza, kwa kuwa imewekwa sambamba, hakutakuwa na kushuka kwa voltage, na kutakuwa na kushuka kwa voltage fulani kwenye chujio cha du/dt na chujio cha wimbi la sine, na kushuka kwa voltage ya chujio cha wimbi la sine ni karibu na 10. %, ambayo itasababisha torque ya motor kupunguza.
Kanusho: Nakala hii imetolewa tena kutoka kwa Mtandao.Maudhui ya makala ni kwa madhumuni ya kujifunza na mawasiliano pekee.Mtandao wa Kikandamizaji cha Hewa haukubaliani na maoni katika makala.Hakimiliki ya makala ni ya mwandishi asilia na jukwaa.Ikiwa kuna ukiukaji wowote, tafadhali wasiliana ili kufuta