Le convertisseur de fréquence a-t-il un impact sur le moteur ?

Les moteurs asynchrones ordinaires sont conçus pour une fréquence et une tension constantes et ne peuvent pas répondre pleinement aux exigences de régulation de vitesse à fréquence variable. Voici les effets des variateurs de fréquence sur les moteurs :
1. L’efficacité et l’échauffement des moteurs électriques
Quelle que soit la forme du convertisseur de fréquence, il génère différents degrés de tension et de courant harmoniques pendant le fonctionnement, ce qui fait fonctionner le moteur sous une tension et un courant non sinusoïdaux. Selon les informations, actuellement
En prenant comme exemple le convertisseur de fréquence PWM à onde sinusoïdale couramment utilisé, ses harmoniques d'ordre inférieur sont fondamentalement nulles et les composantes harmoniques d'ordre élevé restantes qui sont environ deux fois la fréquence porteuse sont 2u+1 (u est le rapport de modulation) .
Les harmoniques d'ordre supérieur peuvent provoquer une augmentation de la perte de cuivre du stator, de la perte de cuivre (aluminium) du rotor, de la perte de fer et des pertes supplémentaires dans les moteurs électriques, la plus importante étant la perte de cuivre (aluminium) du rotor. Étant donné que les moteurs asynchrones tournent à une vitesse synchrone proche de la fréquence fondamentale, des tensions harmoniques élevées coupant les barres du rotor avec un glissement important entraîneront des pertes de rotor importantes. En outre, la consommation supplémentaire de cuivre causée par l’effet cutané doit également être prise en compte. Ces pertes amèneront le moteur à générer de la chaleur supplémentaire, à réduire l’efficacité et à diminuer la puissance de sortie. Si un moteur asynchrone triphasé ordinaire fonctionne dans des conditions d'alimentation non sinusoïdale délivrées par un convertisseur de fréquence, son élévation de température augmentera généralement de 10 % -20 %.
2. Problème de résistance d’isolation du moteur électrique
À l'heure actuelle, de nombreux convertisseurs de fréquence de petite et moyenne taille utilisent la méthode de contrôle PWM. Sa fréquence porteuse est d'environ quelques milliers à une douzaine de kilohertz avec un taux croissant, ce qui équivaut à appliquer une forte tension d'impulsion au moteur, obligeant l'isolation entre spires du moteur à résister à une tension élevée de 4-6 fois. Lorsqu'elle se superpose à la tension de fonctionnement du moteur, elle constitue une menace pour l'isolation de la terre du moteur. En plus de la haute tension à laquelle l'enroulement du stator du moteur doit résister sous des impacts répétés de haute tension, l'impulsion de hacheur rectangulaire générée par le convertisseur de fréquence PWM accélère le vieillissement.
3. Bruit et vibrations électromagnétiques harmoniques
Lorsque les moteurs asynchrones ordinaires sont alimentés par des convertisseurs de fréquence, les vibrations et le bruit provoqués par des facteurs électromagnétiques, mécaniques, de ventilation et autres deviennent plus complexes. Les différentes harmoniques temporelles contenues dans l'alimentation à fréquence variable interfèrent avec les harmoniques spatiales inhérentes à la partie électromagnétique du moteur, formant diverses forces d'excitation électromagnétique. Lorsque la fréquence des ondes électromagnétiques est cohérente ou proche de la fréquence de vibration naturelle du corps du moteur, un phénomène de résonance se produit, augmentant ainsi le bruit. En raison de la large plage de fréquences de fonctionnement et de la grande plage de variation de vitesse des moteurs électriques, il est difficile pour les fréquences des diverses ondes électromagnétiques d'éviter les fréquences de vibration naturelles des différents composants du moteur électrique.
4. L’adaptabilité des moteurs électriques aux démarrages et freinages fréquents
Grâce à l'utilisation d'un convertisseur de fréquence pour l'alimentation électrique, le moteur électrique peut être démarré à des fréquences et des tensions très basses sans courant d'impulsion, et diverses méthodes de freinage fournies par le convertisseur de fréquence peuvent être utilisées pour un freinage rapide, créant ainsi des conditions pour des démarrages et des démarrages fréquents. freinage. Par conséquent, les systèmes mécaniques et électromagnétiques du moteur électrique sont soumis à des forces alternatives cycliques, qui entraînent des problèmes de fatigue et de vieillissement accéléré des structures mécaniques et isolantes.