Turkish 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Hebrew 
Hindi 
AC motorlar, basit yapıları, yüksek güvenilirlikleri ve düşük maliyetleri nedeniyle endüstriyel üretim, ulaşım ve akıllı evler gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Değişken frekanslı hız kontrolü teknolojisi, motor hızının hassas kontrolünü sağlayabildiği ve enerji kullanım verimliliğini önemli ölçüde artırabildiği için AC motor hız kontrolü için ana akım yöntem haline gelmiştir. Bununla birlikte, pratik uygulamalarda, AC motorlar değişken frekanslı hız kontrolü sırasında aşırı ısınmaya ve aşırı yüklenmeye eğilimlidir; bu durum sadece motor çalışma verimliliğini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda motorun kullanım ömrünü kısaltabilir ve hatta ekipman arızalarına neden olabilir. Bu olayın nedenlerini açıklığa kavuşturmak ve hedefli önleme tedbirleri almak, AC motorların istikrarlı ve güvenilir çalışmasını sağlamak için büyük önem taşımaktadır.
1. Değişken Frekanslı Hız Düzenlemesi Sırasında AC Motorlarda Aşırı Isınma ve Aşırı Yüklenmenin Temel Nedenleri
Değişken frekanslı hız regülasyonu sırasında AC motorlarda aşırı ısınma ve aşırı yüklenmenin meydana gelmesi, birden fazla faktörün birleşik etkisinin sonucudur ve temel nedenler aşağıdaki üç noktada özetlenebilir: Birincisi, artan harmonik kayıplar. İnverterin çıkışı ideal bir sinüs dalgası değil, çok sayıda yüksek dereceli harmonik içeren bir Darbe Genişliği Modülasyonu (PWM) dalga formudur. Bu harmonikler, motorun stator sargılarında, rotor çubuklarında ve demir çekirdeğinde ek harmonik kayıplar oluşturacak ve harmonik kayıplar ısıya dönüşerek motor sıcaklığının artmasına yol açacaktır. Özellikle düşük frekanslı hız regülasyonu koşullarında, inverterin çıkış voltajının harmonik içeriği daha yüksektir ve harmonik kayıplar daha belirgindir, bu da kolayca aşırı ısınmaya ve aşırı yüklenmeye neden olabilir. İkincisi, manyetik doygunluk ve artan demir kaybı. Değişken frekanslı hız regülasyonu sırasında, sabit motor manyetik akısını sağlamak için genellikle "sabit voltaj-frekans oranı" kontrol stratejisi benimsenir. Ancak, düşük frekans aralığında, motorun stator direncinin voltaj düşüşü nispeten önemlidir; voltaj kompanzasyonu yapılmazsa, gerçek manyetik akı yetersiz kalacaktır. Öte yandan, aşırı kompanzasyon manyetik doygunluğa neden olur ve bu da demir çekirdeğin histerezis kaybını ve girdap akımı kaybını (topluca demir kaybı olarak adlandırılır) büyük ölçüde artırır. Demir kaybındaki artış, motorun ısınmasını doğrudan yoğunlaştırır. Üçüncüsü, soğutma sisteminin verimliliğinin azalmasıdır. AC motorların soğutma sistemi (örneğin fanlar) çoğunlukla motor miline sıkıca bağlıdır ve soğutma havası hacmi motor hızına orantılıdır. Değişken frekanslı hız regülasyonunun düşük frekans koşullarında, motor hızı azalır, fan hızı da buna bağlı olarak azalır, soğutma havası hacmi büyük ölçüde azalır, motor tarafından üretilen ısı zamanında dağıtılamaz ve ısı birikimi motor sıcaklığının yükselmesine neden olarak aşırı yük korumasını tetikler.
2. Aşırı Isınma ve Aşırı Yüklenmeyi Önlemeye Yönelik Teknik Yöntemler
Yukarıdaki nedenler göz önüne alındığında, değişken frekanslı hız regülasyonu sırasında AC motorların aşırı ısınma ve aşırı yüklenme olayını etkili bir şekilde bastırmak için aşağıdaki teknik yöntemler kullanılabilir: Birincisi, harmonik kayıpları azaltmak için invertör kontrol stratejisini optimize edin. Bir yandan, Uzay Vektörlü Darbe Genişliği Modülasyonu (SVPWM) gibi yüksek performanslı PWM modülasyon teknolojisini benimseyin. Geleneksel Sinüzoidal Darbe Genişliği Modülasyonu (SPWM) ile karşılaştırıldığında, SVPWM, invertörün çıkış voltajının harmonik içeriğini etkili bir şekilde azaltabilir ve harmonik kayıpları düşürebilir. Diğer yandan, düşük frekans aralığında voltaj kompanzasyonu uygulayın. Stator direnci voltaj düşüşünü doğru bir şekilde hesaplayarak, sabit manyetik akıyı sağlamak ve manyetik doygunluktan kaynaklanan artan demir kaybını önlemek için invertörün çıkış voltajını uygun şekilde artırın. Ayrıca, bazı üst düzey invertörler, dahili filtreler aracılığıyla harmoniklerin etkisini daha da zayıflatabilen harmonik bastırma fonksiyonlarıyla donatılmıştır. İkincisi, ısı dağıtım verimliliğini artırmak için motor soğutma sistemini iyileştirin. Uzun süre düşük frekansta çalışan motorlar için, bağımsız tahrikli bir soğutma fanı kullanılabilir. Fan, motor hızından etkilenmeyen, özel bir güç kaynağıyla beslenir ve her hızda sabit soğutma hava hacmi sağlar. Aynı zamanda, ısı transfer verimliliğini artırmak için ısı emici sayısını artırmak, yüksek verimli ısı dağıtım malzemeleri kullanmak veya motor gövdesine zorlamalı soğutma cihazları (soğutma suyu boruları ve ısı dağıtım fanları gibi) takmak gibi motorun ısı dağıtım yapısı optimize edilebilir. Üçüncüsü, hız düzenleme gereksinimlerine kaynaktan uyum sağlamak için özel değişken frekanslı motorlar seçin. Özel değişken frekanslı motorlar, değişken frekanslı hız düzenlemesinin özelliklerini dikkate alarak tamamen tasarlanmıştır; daha düşük stator direnci, daha iyi demir çekirdek malzemeleri ve sargı yapıları kullanılarak harmonik kayıpları ve demir kayıpları etkili bir şekilde azaltılabilir. Aynı zamanda, soğutma sistemleri çoğunlukla farklı hızlarda ısı dağıtım etkilerini sağlamak için bağımsız olarak tasarlanmıştır. Sıradan AC motorlarla karşılaştırıldığında, değişken frekanslı hız düzenlemesi koşullarında özel değişken frekanslı motorların ısınma sorunu önemli ölçüde iyileştirilmiştir ve aşırı yük kapasitesi daha güçlüdür. Dördüncüsü, aşırı yük risklerini önlemek için gerçek zamanlı izleme ve akıllı koruma. Motor sargı sıcaklığı ve stator akımı gibi temel parametreleri gerçek zamanlı olarak izlemek için motor kontrol sistemine sıcaklık sensörleri ve akım sensörleri takılır. İzlenen sıcaklık eşik değerini aştığında veya akım aşırı yüklenmesi meydana geldiğinde, invertör sürekli ısınmadan kaynaklanan motor hasarını önlemek için frekans düşürme ve yük azaltma gibi koruyucu önlemleri otomatik olarak alır. Aynı zamanda, kontrol sisteminin algoritma optimizasyonu yoluyla dinamik olarak dengeli yük dağılımı sağlanabilir.Motorun uzun süre ağır yük altında çalışma olasılığını azaltır.
Özetle, değişken frekanslı hız kontrolü sırasında AC motorlarda meydana gelen aşırı ısınma ve aşırı yüklenme olgusu, esas olarak artan harmonik kayıplar, artan demir kaybıyla manyetik doygunluk ve azalan soğutma verimliliğinden kaynaklanmaktadır. İnverter kontrol stratejisinin optimize edilmesi, soğutma sisteminin iyileştirilmesi, özel değişken frekanslı motorların seçilmesi ve gerçek zamanlı izleme ve koruma gibi teknik yöntemlerin uygulanmasıyla bu sorun etkili bir şekilde bastırılabilir, böylece AC motorların değişken frekanslı hız kontrolü koşullarında istikrarlı, verimli ve güvenilir çalışması sağlanabilir, ekipmanın kullanım ömrü uzatılabilir ve tüm iletim sisteminin ekonomisi ve güvenliği artırılabilir.
