Preveniți încălzirea Motorului Din Start

Aproximativ. 90% din toate pierderile cauzate de convertor se produc în rotor și pot genera încălzire nocivă pentru motor ”, explică Torsten Blankenburg, director tehnologic la Sieb & Meyer AG. "În plus, volumul redus de rotor specific al unui motor cu viteză mare creează probleme suplimentare de temperatură."

Problemă recunoscută, problemă eliminată

Procedurile de control ale invertoarelor de frecvență SD2x de la Sieb & Meyer conduc la o proporție scăzută a frecvențelor armonice ale curentului motor. Pierderile sunt cu până la 90% mai mici decât cele ale produselor concurente; încălzirea motorului se reduce în consecință. Alte avantaje ale temperaturilor scăzute ale motorului sunt o durată de viață mai lungă a rulmenților cu bile și efectele pozitive asupra calității prelucrării.

Galerie de picturi

Îmbunătățirea calității curenților motorului

Dar care sunt exact fundalul și cum poate fi îmbunătățită calitatea curenților motorului? „Trebuie să știți că toți curenții care se abat de la forma sinusoidală ideală generează pierderi în motor”, spune Blankenburg. "Această componentă a curentului motor este generată de convertor și se prezintă ca un așa-numit curent de ondulare, care suprapune curentul motor sinusoidal." Inductanța motorie.

Inductorii mici conduc la curenți mari de umplere, ceea ce este foarte defavorabil, mai ales în cazul motoarelor sincrone de mare viteză, deoarece acestea au inductori foarte mici datorită naturii lor fizice. Încălzirea rotorului rezultată poate avea efecte extreme asupra stabilității rotorului, a magneților permanenți și a rulmenților. Problemele apar mai ales la viteze mari ale motorului.

convertor de frecvență

Evitați armonicile - unde este forma sinusului, vă rog?

Ce aduce utilizarea filtrelor LC

Pentru a evita acest lucru, filtrele standard cu modulare a lățimii pulsului la două niveluri (PWM) și frecvență de comutare mică folosesc adesea filtre LC. Aceste soluții, care sunt compuse individual din componente electronice pasive, fac posibilă fie dezamorsarea numai a marginilor de comutare a ieșirii modelului pulsului de către convertor (filtru du / dt), fie chiar a obține tensiuni și curenți aproximativ sinusoidali ai motorului. Dacă utilizați filtre LC, trebuie să vă așteptați la costuri suplimentare, spațiu și greutate suplimentară, precum și pierderi de eficiență. De asemenea, este important să proiectați filtrele LC în avans pentru aplicația respectivă - acest lucru necesită timp și flexibilitate.

Sfat de carte

Cartea Drive Practice conține o imagine de ansamblu asupra unităților utilizate cu viteză fixă sau variabilă, care funcționează într-un mod de economisire a energiei și în rețea. Acesta explică atât modul în care componentele funcționează, cât și modul în care interacționează în sistemul de acționare, până la rețeaua în rețelele operaționale și globale.

Tehnologiile la trei niveluri și frecvența de comutare cresc

O altă soluție este creșterea frecvenței de comutare pentru PWM. Dacă este dublat, curentul de ondulare este de obicei redus la jumătate. Cu toate acestea, din punct de vedere tehnic și economic, aceasta își are limitele:

• În primul rând, tranzistoarele de comutare rapidă în intervalul de tensiune mai mare sunt mai scumpe.
• Dar pierderile de schimbare în stadiul de ieșire cresc, de asemenea, extrem de mult, ceea ce are un efect foarte nefavorabil asupra eficienței și, de asemenea, efortul de răcire.
• În plus, nu toate motoarele răspund pozitiv la o creștere a frecvenței de comutare. Datorită construcției, se poate întâmpla ca o creștere a frecvenței de comutare să aducă foarte puține îmbunătățiri ale pierderilor de motor. Acesta este, în principal, cazul motoarelor sincrone în care nu există segmentarea magneților permanenți.

definiție

Care este rezistența de frânare?

Tehnologia la trei niveluri reduce pierderile cu 75%

Alternativ, este posibilă utilizarea tehnologiei pe trei niveluri pe care se bazează convertorul de frecvență SD2M, de exemplu. Datorită tehnologiei utilizate, semiconductorii de putere din etapele de ieșire sunt supuse doar jumătății de tensiune care apare cu tehnologia pe două niveluri. Prin urmare, este posibil să lucrați cu semiconductori de putere care sunt proiectate pentru tensiuni mult mai mici și, prin urmare, (datorită tehnologiei) să comute și mai rapid. Rezultatul: se produc mai puține pierderi de comutare în etapa de ieșire, iar frecvența de comutare poate fi crescută semnificativ.

În același timp, motorul este încărcat doar cu 50% din salturile de tensiune comparativ cu tehnologia pe două niveluri. Utilizarea unei tehnologii la trei niveluri poate reduce pierderile rotorului cu aproximativ 75%. Dacă acum utilizați atât tehnologia la trei niveluri cât și frecvența de comutare cresc, pierderile în rotor pot fi reduse cu până la 90%. Filtrele LC pot fi adesea omise complet.

convertor de frecvență

Cele mai frecvente cinci greșeli atunci când proiectați unități

O nouă generație de dispozitive în avans

Până acum, atât de bine - dar devine și mai bun: Sieb & Meyer au prezentat recent noua platformă de dezvoltare SD4x, pe baza căreia compania va dezvolta acum o serie de dispozitive orientate spre viitor. Dispozitivele acceptă interfețe noi și oferă o serie de funcții suplimentare. Utilizatorii vor beneficia de viteze mai mari și performanțe îmbunătățite semnificativ. Datorită unui controler de poziție integrat, dispozitivele SD4x pot efectua acum și o poziționare independentă, extrem de precisă; Controlerele de viteză și de curent rămân constante în comparație cu seria SD2x.

Tehnologia de acționare mecatronică

Proiectare optimă a unui sistem de acționare eficient

„Scopul nostru cu aceste dispozitive este acela de a conduce motoarele de mare viteză în mod dinamic și cu pierderi și mai puține de energie ”, spune Blankenburg. "De aceea, acum acceptăm și frecvențele de comutare PWM de 24 și 32 kHz." Pentru o modulare și mai fină a semnalului sinusoidal, un control al unghiului de comutare este de asemenea integrat pentru 32, 48 și 64 kHz. Acest lucru duce la un sine aproape optim, aproape că nu există curenți armonici. Pierderea de energie cauzată de PWM poate fi redusă la o fracțiune.

"Performanțele optimizate, viteze mai mari și încălzirea scăzută a motorului fără filtru sinusoidal - acestea sunt principalele avantaje ale familiei de produse SD4x", rezumă Blankenburg. "Îmbunătățirile vor face posibilă îmbunătățirea calității producției în aplicațiile existente și vor deschide, de asemenea, zone de aplicare complet noi."

Informații suplimentare despre SD2M: Invertoare cu PWM cu trei niveluri

Invertorul de frecvență SD2M cu tehnologie pe trei niveluri a reușit să scrie o poveste de mare succes în câțiva ani de la introducerea sa: Sieb & Meyer a câștigat, de exemplu, numeroși clienți noi pentru afacerea seriei în domeniul turbo-mașinii de mare viteză - turbo-turbo, turbocompresoare și turbogeneratoare. Convertorul de frecvență SD2M este încă prima alegere pentru aplicații în mașini-unelte sau bănci de încercare, unde se convinge cu performanțe maxime într-o amprentă mică, costuri reduse ale sistemului și eficiență ridicată. Tehnologia inovatoare la trei niveluri a convertorului de frecvență SD2M este proiectată pentru puteri de ieșire de până la 432 kVA și frecvențe de câmp rotativ până la 2.000 Hz.

Ca bază pentru evoluțiile specifice clienților, Sieb & Meyer a extins recent SD2M din punct de vedere al performanței. Acum este posibil să implementați soluții individuale pentru clienți cu curenți ai motorului de până la 650 A - opțional pe bază de răcire cu aer sau lichid.