RAZLIKA IZMEĐU OBIČNOG MOTORA I MOTORA PROMJENJIVE FREKVENCIJE

Postoje značajne razlike između običnih motora i motora s promjenjivom frekvencijom u nekoliko aspekata, a uglavnom se ogledaju u sljedećem:

1.Razlika u cijeni: ovo je svima očito. Motori s promjenjivom frekvencijom su oko 50% skuplji. Imaju veću sposobnost prilagodbe promjenjivim frekvencijama, dok obični motori mogu raditi samo na fiksnoj frekvenciji. Ispod 35Hz ili iznad 60Hz, obični motori mogu pregorjeti. Motori s promjenjivom frekvencijom imaju veću varijabilnost i podnose veća radna opterećenja, zahtijevaju složenije dizajne i materijale s boljim-učinkom, što općenito rezultira višom cijenom. Obični motori su relativno jeftiniji.

2. Sustavi hlađenja: Ventilator za hlađenje običnog motora spojen je na osovinu motora, oslanjajući se na rotaciju motora da pokreće ventilator. Stoga, pri niskim brzinama, nedovoljan kapacitet hlađenja može dovesti do pregrijavanja i izgaranja. U konvencionalnom motoru, ventilator i motor su koaksijalno povezani. Što se motor brže okreće, brže se okreće i ventilator; obrnuto, što se sporije motor okreće, sporije se okreće i ventilator. To je zato što pri niskim frekvencijama i malim brzinama ventilator ne može osigurati dovoljan protok zraka, što dovodi do pregrijavanja motora. U motoru s promjenjivom frekvencijom, kako se brzina smanjuje, protok zraka za hlađenje smanjuje se proporcionalno kubu brzine, što rezultira nedovoljnom disipacijom topline i brzim porastom temperature, što otežava postizanje konstantnog izlaznog momenta. Motori varijabilne frekvencije, s druge strane, opremljeni su neovisnim ventilatorima za hlađenje i pokreću ih neovisni motori, osiguravajući konstantan veliki protok zraka i učinkovito rješavajući problem rasipanja topline.

3. Različite klase izolacije: Konvencionalni motori obično koriste izolaciju klase B, koja može izdržati relativno niske temperature i strujne udare. Motori s promjenjivom frekvencijom, međutim, moraju raditi na višim frekvencijama iu širem rasponu brzina. Najveća frekvencija koju motor s promjenjivom frekvencijom može doseći je oko 100 Hz ili čak i više. Stoga doživljavaju značajne udare struje, zahtijevajući izolaciju klase F ili čak i više izolacijske materijale kako bi izdržali oštećenja uzrokovana visoko-frekventnim strujama i naponima.

4. Frekvencijski pretvarači tijekom rada generiraju harmonike različitih frekvencija. Napon i struja uzrokuju rad motora pod ne-sinusoidnim uvjetima napona i struje. Ovi-harmonici višeg reda povećavaju gubitke na statoru, gubitke na rotoru, gubitke u željezu i dodatne gubitke. Najznačajniji porast su gubici bakra u rotoru. Ovi gubici povećavaju proizvodnju topline motora, smanjuju učinkovitost i izlaznu snagu. Dok je porast temperature konvencionalnog motora općenito veći, noseća frekvencija pretvarača frekvencije, u rasponu od nekoliko tisuća do desetaka kiloherca, prisiljava namote statora motora da izdrže vrlo visoku stopu porasta napona, što je jednako primjeni vrlo strmog udarnog napona na motor. Korištenjem običnih materijala, porast temperature konvencionalnog motora općenito se povećava za 10% do 20%, a međuzavojna izolacija motora suočava se s težim testom. Stoga je ključno ojačati izolaciju motora prema uzemljenju i među-izolaciju zavoja, posebno uzimajući u obzir sposobnost izolacijskog materijala da izdrži udarne napone.

5. Različiti kapaciteti elektromagnetskog opterećenja, silikonske čelične ploče i materijali za namatanje: Obični motori skloni su zasićenju magnetskog kruga tijekom rada, što ograničava njihovu izvedbu tijekom rada s promjenjivom frekvencijom. Motori s promjenjivom frekvencijom, povećanjem elektromagnetskog opterećenja, upotrebom više silikonskih čeličnih limova i upotrebom-kvalitetnijih, tanjih silikonskih čeličnih limova i namota, sprječavaju zasićenje magnetskog kruga, omogućujući im da daju veliki moment pri niskim brzinama i poboljšavaju performanse i učinkovitost motora.

6. Harmonijska elektromagnetska buka razlikuje se od vibracija: Kada se obični motori napajaju frekventnim pretvaračima, vibracije i buka uzrokovane elektromagnetskim, mehaničkim i ventilacijskim čimbenicima postaju složenije. Harmonici u napajanju pretvarača frekvencije ometaju inherentne harmonike elektromagnetskih komponenti motora, stvarajući razne elektromagnetske pobudne sile i povećavajući buku. Budući da motori imaju širok raspon radnih frekvencija i veliki raspon varijacija brzine, frekvencijama različitih valova elektromagnetske sile teško je izbjeći inherentne frekvencije vibracija strukturnih komponenti motora. Kada je frekvencija napajanja niska, gubici uzrokovani višim harmonicima u napajanju su veći.

7. Mehanička struktura:** Motori s promjenjivom frekvencijom (VFD) imaju jače ležajeve, što im omogućuje prilagodbu širem rasponu primjena, dok obični motori imaju relativno slabije ležajeve. VFD motori imaju veće zahtjeve za kontrolu vibracija i buke. Krutost komponenti motora i ukupne strukture moraju se u potpunosti uzeti u obzir, a prirodna frekvencija treba biti maksimizirana kako bi se izbjegla rezonancija s raznim magnetskim valovima. Za motore s kapacitetom većim od 160kW, VFD motori trebaju primijeniti mjere izolacije ležajeva. To je prije svega zato što asimetrija magnetskog kruga stvara struju osovine, koja, u kombinaciji sa strujom koju generiraju visoko-frekventne komponente, značajno povećava struju osovine, što dovodi do oštećenja ležaja. Stoga su općenito potrebne mjere izolacije. Za VFD motore konstantne snage s brzinama većim od 3000 o/min, treba koristiti posebnu mast otpornu na visoke-temperature za kompenzaciju porasta temperature u ležajevima.

8. Performanse regulacije brzine: Obični motori imaju fiksnu brzinu, zahtijevajući vanjsku opremu za podešavanje kako bi je promijenili. Brzina običnih motora određena je frekvencijom mreže. VFD motori, s druge strane, mogu postići glatke promjene brzine u širem rasponu brzina, zadovoljavajući potrebe različitih radnih uvjeta i posjeduju funkcije laganog-pokretanja i brzog kočenja. VFD motori podržavaju bezstupanjsku regulaciju brzine od 0 do 100%. Performanse regulacije brzine: Obični motori imaju fiksnu brzinu, zahtijevajući vanjsku opremu za podešavanje za promjenu brzine. Brzina običnih motora je fiksna frekvencijom mreže, dok VFD motori mogu postići glatke promjene brzine u širem rasponu, zadovoljavajući potrebe različitih radnih uvjeta i imaju funkcije mekog-pokretanja i brzog kočenja. VFD motori podržavaju bezstupanjsku regulaciju brzine od 0 do 100%.

9. Stabilnost rada: Obični motori koje pokreću pretvarači frekvencije pate od ozbiljnih smetnji rampe. Motori pretvarača frekvencije smanjuju buku i izlazne razlike u naponu putem optimiziranog dizajna baterije. Također koriste posebne ležajeve i materijale protiv-starenja, produžujući njihov vijek trajanja za 50% u usporedbi s običnim motorima.

10. Različite primjene: Obični motori prikladni su za primjene koje zahtijevaju stabilnost velike brzine, nisku startnu struju i jednostavno održavanje, kao što su ventilatori i pumpe. Motori s pretvaračem frekvencije, s druge strane, koriste se u aplikacijama koje zahtijevaju kontrolu velike brzine, visoku radnu učinkovitost i uštedu energije, kao što su CNC alatni strojevi, dizala, tekstilni strojevi i kompresori.