Dutch 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
Wisselstroommotoren worden veelvuldig gebruikt in diverse sectoren, zoals de industrie, transport en slimme woningen, vanwege hun voordelen zoals een eenvoudige structuur, hoge betrouwbaarheid en lage kosten. Variabele frequentieregeling is de gangbare methode geworden voor het regelen van de snelheid van wisselstroommotoren, omdat hiermee een nauwkeurige regeling van de motorsnelheid mogelijk is en de energie-efficiëntie aanzienlijk wordt verbeterd. In de praktijk zijn wisselstroommotoren echter gevoelig voor oververhitting en overbelasting tijdens variabele frequentieregeling. Dit vermindert niet alleen de efficiëntie van de motor, maar kan ook de levensduur verkorten en zelfs leiden tot defecten. Het is daarom van groot belang om de oorzaken van dit fenomeen te achterhalen en gerichte maatregelen te nemen om de stabiele en betrouwbare werking van wisselstroommotoren te garanderen.
1. Belangrijkste oorzaken van oververhitting en overbelasting in wisselstroommotoren tijdens variabele frequentieregeling
Oververhitting en overbelasting van wisselstroommotoren tijdens frequentiegestuurde snelheidsregeling zijn het gevolg van een combinatie van factoren. De belangrijkste oorzaken kunnen worden samengevat in de volgende drie punten: Ten eerste, verhoogde harmonische verliezen. De uitgang van de omvormer is geen ideale sinusgolf, maar een pulsbreedtemodulatie (PWM)-golfvorm, die een groot aantal hogere harmonischen bevat. Deze harmonischen veroorzaken extra harmonische verliezen in de statorwikkelingen, rotorstaven en ijzerkern van de motor. Deze harmonische verliezen worden omgezet in warmte, wat leidt tot een verhoging van de motortemperatuur. Vooral bij lage frequenties is het harmonische gehalte van de uitgangsspanning van de omvormer hoger en zijn de harmonische verliezen prominenter, wat gemakkelijk kan leiden tot oververhitting en overbelasting. Ten tweede, magnetische verzadiging en verhoogde ijzerverliezen. Tijdens frequentiegestuurde snelheidsregeling wordt, om een constante magnetische flux van de motor te garanderen, meestal de regelstrategie van "constante spanning-frequentieverhouding" toegepast. In het laagfrequentiebereik is de spanningsval over de statorweerstand van de motor echter relatief groot; als er geen spanningscompensatie plaatsvindt, zal de werkelijke magnetische flux onvoldoende zijn. Aan de andere kant zal overmatige compensatie magnetische verzadiging veroorzaken, wat het hysteresisverlies en het wervelstroomverlies (gezamenlijk ijzerverlies genoemd) van de ijzerkern aanzienlijk zal verhogen. De toename van het ijzerverlies versterkt direct de motorverwarming. Ten derde is er sprake van een verminderde efficiëntie van het koelsysteem. Het koelsysteem van wisselstroommotoren (zoals ventilatoren) is meestal star verbonden met de motoras en het koelluchtvolume is evenredig met het motortoerental. Bij een laagfrequentiebereik met variabele frequentieregeling neemt het motortoerental af, waardoor het ventilatortoerental navenant daalt en het koelluchtvolume sterk afneemt. De door de motor gegenereerde warmte kan daardoor niet tijdig worden afgevoerd en de warmteaccumulatie zorgt ervoor dat de motortemperatuur stijgt, wat de overbelastingsbeveiliging activeert.
2. Technische middelen om oververhitting en overbelasting te voorkomen
Gezien de bovenstaande redenen kunnen de volgende technische middelen worden gebruikt om oververhitting en overbelasting van wisselstroommotoren tijdens frequentiegestuurde snelheidsregeling effectief te onderdrukken: Ten eerste, optimaliseer de besturingsstrategie van de omvormer om harmonische verliezen te verminderen. Enerzijds, pas hoogwaardige PWM-modulatietechnologie toe, zoals Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM). In vergelijking met de traditionele Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) kan SVPWM het harmonische gehalte van de uitgangsspanning van de omvormer effectief verlagen en harmonische verliezen verminderen. Anderzijds, implementeer spanningscompensatie in het laagfrequentiebereik. Door de spanningsval over de statorweerstand nauwkeurig te berekenen, kan de uitgangsspanning van de omvormer op passende wijze worden verhoogd om een constante magnetische flux te garanderen en verhoogd ijzerverlies door magnetische verzadiging te voorkomen. Daarnaast zijn sommige hoogwaardige omvormers uitgerust met harmonische onderdrukkingsfuncties, die de impact van harmonischen verder kunnen verzwakken door middel van ingebouwde filters. Ten tweede, verbeter het koelsysteem van de motor om de warmteafvoerefficiëntie te verhogen. Voor motoren die langdurig op lage frequenties werken, kan een onafhankelijk aangedreven koelventilator worden gebruikt. De ventilator wordt gevoed door een aparte voeding, die niet wordt beïnvloed door de motorsnelheid, waardoor een stabiel koelvolume bij elke snelheid wordt gegarandeerd. Tegelijkertijd kan de warmteafvoerstructuur van de motor worden geoptimaliseerd, bijvoorbeeld door het aantal koelribben te verhogen, hoogwaardige warmteafvoermaterialen te gebruiken of geforceerde koelvoorzieningen (zoals koelwaterleidingen en warmteafvoerventilatoren) op de motorbehuizing te installeren om de warmteoverdrachtsefficiëntie te verbeteren. Ten derde kunnen speciale frequentiegestuurde motoren worden geselecteerd die voldoen aan de eisen voor snelheidsregeling. Deze motoren zijn volledig ontworpen met de kenmerken van frequentiegestuurde snelheidsregeling in gedachten, met een lagere statorweerstand, betere materialen voor de ijzerkern en een geoptimaliseerde wikkelstructuur, waardoor harmonische verliezen en ijzerverliezen effectief worden verminderd. Tegelijkertijd zijn hun koelsystemen meestal onafhankelijk ontworpen om een optimale warmteafvoer bij verschillende snelheden te garanderen. In vergelijking met gewone wisselstroommotoren is het oververhittingsprobleem van speciale frequentiegestuurde motoren onder frequentiegestuurde snelheidsregeling aanzienlijk verbeterd en is het overbelastingsvermogen groter. Ten vierde: realtime monitoring en intelligente beveiliging om overbelastingsrisico's te voorkomen. Installeer temperatuursensoren en stroomsensoren in het motorbesturingssysteem om belangrijke parameters zoals de temperatuur van de motorwikkeling en de statorstroom realtime te bewaken. Wanneer de bewaakte temperatuur de drempelwaarde overschrijdt of er sprake is van stroomoverbelasting, neemt de omvormer automatisch beschermingsmaatregelen zoals frequentieverlaging en belastingreductie om motorschade door continue oververhitting te voorkomen. Tegelijkertijd kan een dynamische, evenwichtige verdeling van de belasting worden bereikt door middel van algoritmeoptimalisatie van het besturingssysteem.waardoor de kans kleiner wordt dat de motor gedurende lange tijd onder zware belasting draait.
Samenvattend wordt het oververhittings- en overbelastingsfenomeen van wisselstroommotoren tijdens frequentiegestuurde snelheidsregeling voornamelijk veroorzaakt door verhoogde harmonische verliezen, magnetische verzadiging met toegenomen ijzerverliezen en een verminderde koelefficiëntie. Door de besturingsstrategie van de frequentieomvormer te optimaliseren, het koelsysteem te verbeteren, speciale frequentiegestuurde motoren te selecteren en realtime monitoring en beveiliging en andere technische maatregelen te implementeren, kan dit probleem effectief worden onderdrukt. Dit garandeert een stabiele, efficiënte en betrouwbare werking van wisselstroommotoren onder frequentiegestuurde snelheidsregeling, verlengt de levensduur van de apparatuur en verbetert de economie en veiligheid van het gehele transmissiesysteem.
