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Motore a frequenza variabile QABP

Motore a frequenza variabile QABP

MOTORE ABB QABP71M2A
MOTORE ABB QABP71M2B
MOTORE ABB QABP80M2A
MOTORE ABB QABP80M2B
MOTORE ABB QABP315L4A
MOTORE ABB QABP315L4B
MOTORE ABB QABP355M4A
MOTORE ABB QABP355L4A

Serie QABP: la progettazione del motore di azionamento a frequenza variabile è ragionevole e può essere abbinata a convertitori di frequenza simili in patria e all'estero. È altamente intercambiabile e versatile. Il livello di efficienza energetica è EFF2 / IE3
Il motore di regolazione della velocità a frequenza variabile serie QABP assorbe i vantaggi dei prodotti di paesi avanzati come Germania e Giappone e applica la tecnologia di progettazione assistita da computer per il design. Può essere abbinato allo stesso tipo di dispositivo di conversione di frequenza in patria e all'estero, con forte intercambiabilità e versatilità. Il motore adotta una struttura a gabbia di scoiattolo, affidabile nel funzionamento e di facile manutenzione. Il motore è dotato di un ventilatore assiale separatamente per garantire che il motore abbia un buon effetto di raffreddamento a diverse velocità. L'isolamento del motore adotta la struttura di isolamento di classe F ampiamente utilizzata a livello internazionale, il che migliora l'affidabilità del motore. Gli indicatori corrispondenti di potenza del motore, dimensioni di montaggio del piede e altezza centrale sono completamente coerenti con i motori asincroni della serie QA. Questa serie di motori può essere ampiamente utilizzata in settori come l'industria leggera, i tessili, l'industria chimica, la metallurgia, le macchine utensili, ecc. Che richiedono dispositivi rotanti a regolazione di velocità e sono una fonte di energia ideale per la regolazione della velocità.
La potenza di questa serie di motori va da 0.25 kW a 200 kW e l'altezza centrale del telaio va da 71 mm a 315 mm.

Il motore di conversione di frequenza si riferisce a un motore che funziona continuamente al 100% del carico nominale nell'intervallo dal 10% al 100% della velocità nominale in condizioni ambientali standard e l'aumento di temperatura non supererà il valore nominale consentito del motore.
Con il rapido sviluppo della tecnologia dell'elettronica di potenza e dei nuovi dispositivi a semiconduttore, la tecnologia di regolazione della velocità CA è stata continuamente migliorata e migliorata, e gli inverter gradualmente migliorati sono stati ampiamente utilizzati nei motori a corrente alternata con le loro buone forme d'onda di uscita e le eccellenti prestazioni in termini di costi. Ad esempio: motori di grandi dimensioni e motori a rulli medi e piccoli utilizzati nelle acciaierie, motori di trazione per ferrovie e transito ferroviario urbano, motori per ascensori, motori per gru per attrezzature di sollevamento container, motori per pompe e ventilatori, compressori, elettrodomestici I motori hanno successivamente hanno utilizzato motori di regolazione della velocità a frequenza variabile AC e hanno ottenuto buoni risultati [1]. L'adozione del motore di regolazione della velocità a frequenza variabile CA presenta vantaggi significativi rispetto al motore di regolazione della velocità CC:
(1) Facile regolazione della velocità e risparmio energetico.
(2) Il motore a corrente alternata ha una struttura semplice, dimensioni ridotte, piccola inerzia, basso costo, facilità di manutenzione e durata.
(3) La capacità può essere espansa per ottenere operazioni ad alta velocità e alta tensione.
(4) Può realizzare soft start e frenate veloci.
(5) Nessuna scintilla, antideflagrante, forte adattabilità ambientale. [1]
Negli ultimi anni, le trasmissioni internazionali di regolazione della velocità di conversione verso l'alto sono state sviluppate con un tasso di crescita annuale compreso tra il 13% e il 16% e hanno gradualmente sostituito la maggior parte delle trasmissioni di regolazione della velocità CC. Poiché i normali motori asincroni che funzionano con frequenza costante e alimentazione a tensione costante sono utilizzati nei sistemi di regolazione della velocità a frequenza variabile, ci sono grandi limiti. Motori AC speciali per inverter progettati in base all'occasione e ai requisiti dell'applicazione sono stati sviluppati all'estero. Ad esempio, esistono motori a bassa rumorosità e basse vibrazioni, motori con caratteristiche di coppia a bassa velocità migliorate, motori ad alta velocità, motori con tachogeneratori e motori a controllo vettoriale [1].
Principio di costruzione
Quando la velocità di scorrimento del motore asincrono cambia poco, la velocità è proporzionale alla frequenza. Si può vedere che cambiando la frequenza di potenza si può cambiare la velocità del motore asincrono. Nella regolazione della velocità di conversione di frequenza, si spera sempre che il flusso magnetico principale rimanga invariato. Se il flusso magnetico principale è maggiore del flusso magnetico durante il normale funzionamento, il circuito magnetico è saturo per aumentare la corrente di eccitazione e ridurre il fattore di potenza. Se il flusso magnetico principale è inferiore al flusso magnetico durante il normale funzionamento, la coppia del motore viene ridotta [1].
Modifica del processo di sviluppo
Gli attuali sistemi di conversione di frequenza del motore sono per lo più sistemi di controllo V / F costanti. Le caratteristiche di questo sistema di controllo della conversione di frequenza sono la struttura semplice e la produzione economica. Questo sistema è ampiamente utilizzato in grandi spazi come i ventilatori e dove i requisiti di prestazioni dinamiche del sistema di conversione di frequenza non sono molto elevati. Questo sistema è un tipico sistema di controllo ad anello aperto. Questo sistema può soddisfare i requisiti di trasmissione fluidi della maggior parte dei motori, ma ha prestazioni di regolazione statica e dinamica limitate e non può essere utilizzato in applicazioni con requisiti rigorosi di prestazioni dinamiche e statiche. Locale. Al fine di raggiungere le elevate prestazioni della regolazione dinamica e statica, possiamo solo utilizzare sistemi di controllo a circuito chiuso per raggiungerlo. Pertanto, alcuni ricercatori hanno proposto un metodo di controllo della velocità del motore che controlla la frequenza di scorrimento ad anello chiuso. Questo metodo di controllo della velocità può raggiungere elevate prestazioni nel controllo dinamico statico della velocità, ma questo sistema può essere ottenuto solo in motori con velocità più basse. L'applicazione dovrebbe essere che quando la velocità del motore è elevata, questo sistema non solo raggiungerà lo scopo di risparmiare energia, ma farà anche in modo che il motore generi una grande corrente transitoria, che provocherà una modifica istantanea della coppia del motore. Pertanto, al fine di ottenere prestazioni dinamiche e statiche più elevate a velocità più elevate, dobbiamo prima risolvere il problema della corrente transitoria generata dal motore. Solo risolvendo correttamente questo problema possiamo sviluppare meglio la tecnologia di controllo per il risparmio energetico di conversione della frequenza del motore. [2]
Caratteristiche principali Modifica
Il motore di conversione di frequenza speciale ha le seguenti caratteristiche:
Progetto di aumento della temperatura in classe B, produzione di isolamento in classe F. Adottato materiale isolante polimerico e processo di produzione di vernice per immersione a pressione sottovuoto e speciale struttura isolante per rendere gli avvolgimenti elettrici con isolamento più elevato resistere alla tensione e maggiore resistenza meccanica, che è sufficiente per il funzionamento ad alta velocità del motore e la resistenza alle correnti ad alta frequenza shock e tensione dell'inverter. Danneggiamento dell'isolamento.
La qualità dell'equilibrio è alta e il livello di vibrazione è di livello R (livello di vibrazione ridotto). Le parti meccaniche hanno un'elevata precisione di lavorazione e vengono utilizzati speciali cuscinetti ad alta precisione, che possono funzionare ad alta velocità.
Sistema di raffreddamento a ventilazione forzata, tutti utilizzano un ventilatore a flusso assiale importato ultra silenzioso, alta durata, forte vento. Accertarsi che il motore ottenga un'efficace dissipazione del calore a qualsiasi velocità e possa ottenere un funzionamento a lungo termine ad alta o bassa velocità.
Rispetto ai tradizionali motori inverter, i motori della serie YP progettati dal software AMCAD hanno una gamma di velocità più ampia e una qualità di progettazione superiore. Lo speciale design del campo magnetico elimina ulteriormente i campi magnetici ad alta armonica per soddisfare i requisiti di frequenza elevata, risparmio energetico e indice di progettazione a basso rumore. Con una vasta gamma di caratteristiche costanti di regolazione della coppia e della velocità di potenza, la velocità è stabile e non vi è ondulazione della coppia.
Ha una buona corrispondenza dei parametri con vari tipi di inverter e, con il controllo vettoriale, può raggiungere la coppia piena a velocità zero, la coppia elevata a bassa frequenza e il controllo della velocità ad alta precisione, il controllo della posizione e il controllo della risposta dinamica veloce. I motori speciali di conversione di frequenza serie YP possono essere equipaggiati con freni ed encoder per fornire un arresto preciso e ottenere un controllo della velocità ad alta precisione attraverso il controllo della velocità a circuito chiuso.
Adozione di "riduttore + convertitore di frequenza dedicato motore + encoder + inverter" per ottenere un controllo preciso della velocità continua a velocità ultra-bassa. I motori speciali per inverter serie YP hanno una buona versatilità e le loro dimensioni di installazione sono conformi agli standard IEC e sono intercambiabili con i motori standard generali.
Modifica danni isolamento motore


Durante la promozione e l'applicazione di motori a frequenza variabile CA, si sono verificati numerosi danni precoci all'isolamento dei motori a frequenza variabile CA. Molti motori a frequenza variabile CA hanno una durata di servizio da 1 a 2 anni e alcuni hanno solo poche settimane. Anche durante l'operazione di prova, l'isolamento del motore è danneggiato e di solito si verifica tra le spire. Ciò porta nuovi problemi alla tecnologia di isolamento del motore. La pratica ha dimostrato che la teoria della progettazione dell'isolamento del motore sotto tensione sinusoidale in frequenza di potenza sviluppata negli ultimi decenni non può essere applicata ai motori regolati in velocità a frequenza variabile CA. È necessario studiare il meccanismo di danneggiamento dell'isolamento del motore dell'inverter, stabilire la teoria di base della progettazione dell'isolamento del motore dell'inverter CA e formulare standard industriali per i motori dell'inverter CA.
1 Danno ai cavi elettromagnetici
1.1 Scarico parziale e carica spaziale
Attualmente, i motori AC regolati in velocità a frequenza variabile sono controllati da inverter PWM (modulazione di larghezza di impulso m odulatio n modulazione di larghezza di impulso n). La sua gamma di potenza è compresa tra circa 0.75 e 500 kW. La tecnologia IGBT può fornire una corrente con un tempo di salita molto breve. Il suo tempo di salita è di 20 ~ 100μs e l'impulso elettrico generato ha una frequenza di commutazione molto elevata, che raggiunge i 20kHz. Quando una tensione in rapido aumento dall'inverter all'estremità del motore, a causa della mancata corrispondenza dell'impedenza tra il motore e il cavo, viene generata un'onda di tensione riflessa. Questa onda riflessa ritorna al convertitore di frequenza e quindi induce un'altra onda riflessa a causa della mancata corrispondenza dell'impedenza tra il cavo e il convertitore di frequenza, che viene aggiunta all'onda di tensione originale, generando così una tensione di picco sul bordo anteriore dell'onda di tensione . L'ampiezza della tensione del picco dipende dal tempo di salita della tensione dell'impulso e dalla lunghezza del cavo [1].
Generalmente, quando la lunghezza del filo aumenta, si verifica una sovratensione ad entrambe le estremità del filo. L'ampiezza della sovratensione all'estremità del motore aumenta con la lunghezza del cavo e tende a essere saturata. . Il test mostra che la sovratensione si verifica sui fronti di salita e di discesa della tensione e si verifica l'oscillazione dell'attenuazione. L'attenuazione obbedisce alla legge esponenziale e il periodo di oscillazione aumenta con la lunghezza del cavo. Esistono due tipi di frequenze per la forma d'onda dell'impulso di guida PWM. Uno è la frequenza di commutazione. La frequenza di ripetizione della tensione di picco è direttamente proporzionale alla frequenza di commutazione. L'altra è la frequenza di base, che controlla direttamente la velocità del motore. All'inizio di ciascuna frequenza di base, la polarità dell'impulso cambia da positiva a negativa o da negativa a positiva. In questo momento, l'isolamento del motore è soggetto a una tensione di fondo scala che è il doppio del valore della tensione di picco. Inoltre, in un motore trifase con avvolgimenti incorporati, la polarità della tensione tra due giri adiacenti di fasi diverse può essere diversa e il salto di tensione a fondo scala può raggiungere il doppio del valore della tensione di picco. Secondo il test, la forma d'onda di tensione emessa dall'inverter PWM in un sistema CA 380 / 480V ha un valore di tensione di picco misurato da 1.2 a 1.5 kV all'estremità del motore e in un sistema CA 576 / 600V, la forma d'onda di tensione misurata il valore della tensione di picco raggiunge da 1.6 a 1.8 kV. È molto ovvio che sotto questa tensione a fondo scala si verifica una scarica parziale superficiale tra le spire dell'avvolgimento. A causa della ionizzazione, nel vuoto d'aria si genereranno cariche di spazio e si formerà un campo elettrico indotto opposto al campo elettrico applicato. Quando la polarità della tensione cambia, questo campo elettrico inverso è nella stessa direzione del campo elettrico applicato. In questo modo, viene generato un campo elettrico più elevato, che porterà ad un aumento del numero di scariche parziali e alla fine causerà un guasto. I test hanno dimostrato che l'entità della scossa elettrica che agisce su questi isolanti turn-to-turn dipende dalle proprietà specifiche del conduttore e dal tempo di salita della corrente del convertitore PWM. Se il tempo di salita è inferiore a 0.1 μs, l'80% del potenziale verrà aggiunto ai primi due giri dell'avvolgimento, ovvero più breve è il tempo di salita, maggiore è la scossa elettrica e minore è la durata dell'interiore -isolamento di rotazione [1].
1.2 Riscaldamento per perdita dielettrica
Quando E supera il valore critico dell'isolante, la sua perdita dielettrica aumenta rapidamente. All'aumentare della frequenza, la scarica parziale aumenterà di conseguenza e, di conseguenza, verrà generato calore, che causerà una maggiore corrente di dispersione, che causerà un aumento più rapido di Ni, ovvero l'aumento della temperatura del motore, e l'isolamento invecchierà più velocemente. In breve, nel motore a frequenza variabile, è proprio a causa degli effetti combinati della summenzionata scarica parziale, del riscaldamento dielettrico, dell'induzione della carica spaziale e di altri fattori che causano il danno prematuro del filo elettromagnetico [1].
2 Danneggiamento dell'isolamento principale, dell'isolamento di fase e della vernice isolante
Come accennato in precedenza, l'uso di un alimentatore a frequenza variabile PWM aumenta l'ampiezza della tensione oscillante ai terminali del motore a frequenza variabile. Pertanto, l'isolamento principale, l'isolamento di fase e la vernice isolante del motore resistono a una maggiore intensità del campo elettrico. Secondo i test, a causa dell'effetto combinato di fattori quali il tempo di aumento della tensione, la lunghezza del cavo e la frequenza di commutazione del terminale di uscita dell'inverter, la tensione di picco del terminale sopra può superare 3kV. Inoltre, quando si verifica una scarica parziale tra le spire degli avvolgimenti del motore, l'energia elettrica immagazzinata nella capacità distribuita nell'isolamento diventerà calore, radiazione, energia meccanica e chimica, che degraderà l'intero sistema di isolamento e ridurrà la tensione di rottura dell'isolamento, portando infine al sistema di isolamento è stato abbattuto [1].
3 Invecchiamento accelerato dell'isolamento dovuto a sollecitazioni alternate cicliche
Adotta l'alimentazione di conversione di frequenza PWM, in modo che il motore di conversione di frequenza possa avviarsi a frequenza molto bassa, bassa tensione e nessuna corrente di spunto e può utilizzare vari metodi forniti dal convertitore di frequenza per eseguire una frenata rapida. Poiché il motore a frequenza variabile può ottenere frequenti avviamenti e frenate, l'isolamento del motore è spesso sotto l'effetto di sollecitazioni alternate cicliche e l'isolamento del motore viene accelerato fino a invecchiare [1].
I problemi di vibrazione causati dalla forza di eccitazione elettromagnetica e dalla trasmissione meccanica nei normali motori asincroni diventano più complicati nei motori a frequenza variabile. Varie armoniche temporali contenute nell'alimentatore a frequenza variabile interferiscono con le armoniche spaziali inerenti alla parte elettromagnetica per formare varie forze di eccitazione elettromagnetica. Allo stesso tempo, poiché il motore ha un ampio intervallo di frequenza operativa e una grande variazione di velocità, la risonanza si verifica quando è coerente con la frequenza naturale della parte meccanica. Sotto l'influenza della forza di eccitazione elettromagnetica e delle vibrazioni meccaniche, l'isolamento del motore è soggetto a sollecitazioni alternate cicliche più frequenti, che accelerano l'invecchiamento dell'isolamento del motore.

 

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