ROZDÍL MEZI BĚŽNÝM MOTOREM A MOTOREM S PROMĚNNOU FREKVENCÍ

Mezi běžnými motory a motory s proměnnou frekvencí existují významné rozdíly v několika aspektech, které se odrážejí především v následujícím:

1.Cenový rozdíl: To je zřejmé každému. Motory s proměnnou frekvencí jsou asi o 50 % dražší. Mají větší schopnost přizpůsobit se měnícím se frekvencím, zatímco běžné motory mohou pracovat pouze s pevnou frekvencí. Pod 35 Hz nebo nad 60 Hz mohou běžné motory shořet. Motory s proměnnou frekvencí mají větší variabilitu a zvládají větší pracovní zatížení, vyžadují složitější konstrukce a-výkonnější materiály, což obecně vede k vyšší ceně. Běžné motory jsou relativně levnější.

2. Chladicí systémy: Chladicí ventilátor běžného motoru je připojen k hřídeli motoru a spoléhá na rotaci motoru, která pohání ventilátor. Proto při nízkých otáčkách může nedostatečný chladicí výkon vést k přehřátí a vyhoření. U běžného motoru jsou ventilátor a motor koaxiálně propojeny. Čím rychleji se motor otáčí, tím rychleji se otáčí ventilátor; naopak, čím pomaleji se motor točí, tím pomaleji se otáčí ventilátor. Při nízkých frekvencích a nízkých otáčkách totiž ventilátor nedokáže zajistit dostatečné proudění vzduchu, což vede k přehřívání motoru. U motoru s proměnnou frekvencí se s klesající rychlostí proud chladicího vzduchu snižuje úměrně třetí mocnině rychlosti, což má za následek nedostatečné odvádění tepla a rychlý nárůst teploty, což ztěžuje dosažení konstantního výstupního točivého momentu. Motory s proměnnou frekvencí jsou na druhé straně vybaveny nezávislými chladicími ventilátory a jsou poháněny nezávislými motory, které zajišťují konstantní velký průtok vzduchu a účinně řeší problém rozptylu tepla.

3. Různé třídy izolace: Konvenční motory obvykle používají izolaci třídy B, která odolá relativně nízkým teplotním a proudovým rázům. Motory s proměnnou frekvencí však musí pracovat při vyšších frekvencích a v širším rozsahu otáček. Nejvyšší frekvence, kterou může motor s proměnnou frekvencí dosáhnout, je kolem 100 Hz nebo dokonce vyšší. Proto dochází ke značným proudovým rázům, které vyžadují izolaci třídy F nebo ještě vyšší izolační materiály, aby vydržely poškození způsobené vysoko-frekvenčními proudy a napětími.

4. Frekvenční měniče generují během provozu harmonické různé frekvence. Napětí a proud způsobují, že motor pracuje v podmínkách nesinusového napětí a proudu. Tyto harmonické vyšší-řády zvyšují ztráty statoru, ztráty rotoru, ztráty železa a další ztráty. Nejvýrazněji se zvyšují ztráty mědi rotoru. Tyto ztráty zvyšují tvorbu tepla motoru, snižují účinnost a snižují výstupní výkon. Zatímco nárůst teploty u běžného motoru je obecně vyšší, nosná frekvence frekvenčního měniče, v rozmezí od několika tisíc do desítek kilohertzů, nutí vinutí statoru motoru odolávat velmi vysoké rychlosti nárůstu napětí, ekvivalentní aplikaci velmi strmého rázového napětí na motor. Při použití běžných materiálů je nárůst teploty u běžného motoru obecně zvýšen o 10 % až 20 % a mezizávitová izolace motoru čelí přísnější zkoušce. Proto je zásadní posílit izolaci motoru vůči zemi a izolaci mezi{13}}závity, zejména s ohledem na schopnost izolačního materiálu odolávat přepětí.

5. Různé elektromagnetické zatížitelnosti, plechy z křemíkové oceli a materiály vinutí: Běžné motory jsou během provozu náchylné k saturaci magnetického obvodu, což omezuje jejich výkon při provozu s proměnnou frekvencí. Motory s proměnnou frekvencí tím, že zvyšují elektromagnetické zatížení, používají více plechů z křemíkové oceli a používají kvalitnější, tenčí plechy a vinutí z křemíkové oceli, zabraňují saturaci magnetického obvodu, což jim umožňuje poskytovat vysoký točivý moment při nízkých otáčkách a zlepšují výkon a účinnost motoru.

6. Harmonický elektromagnetický hluk se liší od vibrací: Když jsou běžné motory poháněny frekvenčními měniči, vibrace a hluk způsobený elektromagnetickými, mechanickými a ventilačními faktory se stávají složitějšími. Harmonické harmonické v napájecím zdroji frekvenčního měniče interferují s vlastními harmonickými elektromagnetickými součástmi motoru, vytvářejí různé elektromagnetické budicí síly a zvyšují hluk. Protože motory mají široký rozsah provozních frekvencí a velký rozsah kolísání rychlosti, je obtížné, aby se frekvence různých elektromagnetických silových vln vyhnuly vlastním frekvencím vibrací konstrukčních součástí motoru. Při nízké frekvenci napájecího zdroje jsou ztráty způsobené vyššími harmonickými v napájecím zdroji větší.

7. Mechanická struktura:** Motory s proměnnou frekvencí (VFD) mají silnější ložiska, což jim umožňuje přizpůsobit se širšímu spektru aplikací, zatímco běžné motory mají relativně slabší ložiska. VFD motory mají vyšší požadavky na regulaci vibrací a hluku. Musí být plně zvážena tuhost součástí motoru a celková konstrukce a vlastní frekvence by měla být maximalizována, aby se zabránilo rezonanci s různými magnetickými vlnami. U motorů s kapacitou přesahující 160 kW by motory VFD měly používat opatření na izolaci ložisek. Je to především proto, že asymetrie magnetického obvodu generuje proud na hřídeli, který v kombinaci s proudem generovaným vysokofrekvenčními součástmi výrazně zvyšuje proud hřídele, což vede k poškození ložisek. Proto jsou obecně nutná izolační opatření. U motorů VFD s konstantním výkonem s rychlostmi přesahujícími 3000 ot./min. by se měl ke kompenzaci nárůstu teploty v ložiscích použít speciální mazivo odolné proti vysokým teplotám.

8. Výkon regulace rychlosti: Běžné motory mají pevnou rychlost, která vyžaduje externí nastavovací zařízení pro její změnu. Rychlost běžných motorů je pevně dána frekvencí sítě. Na druhou stranu motory VFD dokážou dosáhnout plynulých změn rychlosti v širším rozsahu rychlostí, splňujících potřeby různých provozních podmínek, a mají funkce měkkého rozběhu a rychlého brzdění. VFD motory podporují plynulou regulaci rychlosti od 0 do 100 %. Výkon regulace rychlosti: Běžné motory mají pevnou rychlost, vyžadující externí nastavovací zařízení pro změnu rychlosti. Rychlost běžných motorů je pevně dána síťovou frekvencí, zatímco motory VFD mohou dosahovat plynulých změn rychlosti v širším rozsahu, splňujících potřeby různých provozních podmínek, a mají funkce měkkého rozběhu a rychlého brzdění. VFD motory podporují plynulou regulaci otáček od 0 do 100 %.

9. Provozní stabilita: Běžné motory poháněné frekvenčním měničem trpí silným rušením rampy. Motory s frekvenčním měničem snižují hlučnost a rozdíly ve výstupním napětí díky optimalizované konstrukci baterie. Používají také speciální ložiska a-materiály proti stárnutí, což prodlužuje jejich životnost o 50 % ve srovnání s běžnými motory.

10. Různé aplikace: Běžné motory jsou vhodné pro aplikace vyžadující stabilitu vysokých otáček, nízký rozběhový proud a snadnou údržbu, jako jsou ventilátory a čerpadla. Na druhé straně motory s frekvenčním měničem se používají v aplikacích vyžadujících vysokorychlostní řízení, vysokou provozní účinnost a úsporu energie, jako jsou CNC obráběcí stroje, výtahy, textilní stroje a kompresory.