A principale differenza trà u mutore alimentatu da un alimentatore à cunversione di frequenza è u mutore alimentatu da un'onda sinusoidale di frequenza di putenza hè chì, da una parte, funziona in una larga gamma di frequenza da bassa frequenza à alta frequenza, è da l'altra parte, a forma d'onda di putenza ùn hè micca sinusoidale. Attraversu l'analisi di serie di Fourier di a forma d'onda di tensione, a forma d'onda di l'alimentatore cuntene più di 2N armoniche in più di a cumpunente d'onda fundamentale (onda di cuntrollu) (u numeru d'onde di modulazione cuntenute in ogni metà di l'onda di cuntrollu hè N). Quandu u convertitore AC SPWM emette putenza è l'applica à u mutore, a forma d'onda di corrente nantu à u mutore apparirà cum'è un'onda sinusoidale cù armoniche sovrapposte. A corrente armonica genererà una cumpunente di flussu magneticu pulsante in u circuitu magneticu di u mutore asincronu, è a cumpunente di flussu magneticu pulsante hè sovrapposta à u flussu magneticu principale, in modu chì u flussu magneticu principale cuntene una cumpunente di flussu magneticu pulsante. A cumpunente di flussu magneticu pulsante face ancu chì u circuitu magneticu tenda à esse saturatu, ciò chì hà i seguenti effetti nantu à u funziunamentu di u mutore:
1. U flussu magneticu pulsante hè generatu
E perdite aumentanu è l'efficienza diminuisce. Siccome l'uscita di l'alimentatore à frequenza variabile cuntene un gran numeru d'armoniche d'ordine altu, queste armoniche pruduceranu u cunsumu currispundente di rame è ferru, riducendu l'efficienza operativa. Ancu a tecnulugia di larghezza d'impulsu sinusoidale SPWM, chì hè largamente aduprata attualmente, inibisce solu l'armoniche basse è riduce a coppia pulsante di u mutore, estendendu cusì u campu di funziunamentu stabile di u mutore à bassa velocità. È l'armoniche più alte ùn solu ùn sò micca diminuite, ma sò aumentate. In generale, paragunatu à l'alimentatore sinusoidale di frequenza di putenza, l'efficienza hè ridutta da 1% à 3%, è u fattore di putenza hè riduttu da 4% à 10%, dunque a perdita armonica di u mutore sottu à l'alimentatore di cunversione di frequenza hè un grande prublema.
b) Generà vibrazioni elettromagnetiche è rumore. A causa di l'esistenza di una seria d'armoniche d'ordine superiore, saranu ancu generati vibrazioni elettromagnetiche è rumore. Cumu riduce e vibrazioni è u rumore hè digià un prublema per i motori alimentati à onda sinusoidale. Per u mutore alimentatu da l'inverter, u prublema diventa più cumplicatu per via di a natura non sinusoidale di l'alimentazione.
c) A coppia pulsante à bassa frequenza si verifica à bassa velocità. A forza magnetomotrice armonica è a sintesi di corrente armonica di u rotore, chì risultanu in una coppia elettromagnetica armonica costante è una coppia elettromagnetica armonica alternata, a coppia elettromagnetica armonica alternata farà chì u mutore pulsa, affettendu cusì u funziunamentu stabile à bassa velocità. Ancu s'ellu si usa a modalità di modulazione SPWM, paragunatu à l'alimentazione sinusoidale di frequenza di putenza, ci serà sempre un certu gradu di armoniche di ordine bassu, chì pruduceranu una coppia pulsante à bassa velocità è affetteranu u funziunamentu stabile di u mutore à bassa velocità.
2. Generà tensione impulsiva è tensione assiale (corrente) à l'insulazione
a) Si verifica una sovratensione. Quandu u mutore hè in funzione, a tensione applicata hè spessu sovrapposta à a sovratensione generata quandu i cumpunenti in u dispusitivu di cunversione di frequenza sò cummutati, è qualchì volta a sovratensione hè alta, risultendu in ripetute scosse elettriche à a bobina è danni à l'insulazione.
b) Generà tensione assiale è corrente assiale. A generazione di tensione di l'alberu hè principalmente dovuta à l'esistenza di un squilibriu di u circuitu magneticu è di u fenomenu di l'induzione elettrostatica, chì ùn hè micca seriu in i motori ordinarii, ma hè più prominente in i motori alimentati da una alimentazione à frequenza variabile. Se a tensione di l'alberu hè troppu alta, u statu di lubrificazione di u film d'oliu trà l'alberu è u cuscinettu serà dannighjatu, è a vita di serviziu di u cuscinettu serà ridutta.
c) A dissipazione di u calore affetta l'effettu di dissipazione di u calore quandu funziona à bassa velocità. A causa di a grande gamma di regulazione di a velocità di u mutore à frequenza variabile, spessu funziona à bassa velocità à bassa frequenza. In questu mumentu, postu chì a velocità hè assai bassa, l'aria di raffreddamentu furnita da u metudu di raffreddamentu autoventilatore utilizatu da u mutore ordinariu hè insufficiente, è l'effettu di dissipazione di u calore hè riduttu, è deve esse adupratu un raffreddamentu cù ventilatore indipendente.
L'influenza meccanica hè propensa à a risonanza, in generale, qualsiasi dispositivu meccanicu pruducerà un fenomenu di risonanza. Tuttavia, u mutore chì funziona à una frequenza è velocità di putenza custanti deve evità a risonanza cù a frequenza naturale meccanica di a risposta di frequenza elettrica di 50Hz. Quandu u mutore funziona cù a cunversione di frequenza, a frequenza di funziunamentu hà una larga gamma, è ogni cumpunente hà a so propria frequenza naturale, chì hè faciule da fà risunà à una certa frequenza.
Data di publicazione: 25 di ferraghju 2025