Частотно-регулируемые электродвигатели
Очень часто для работы с преобразователем частоты потребители используют обычные общепромышленные двигатели. В этой статье мы расскажем к чему это приводит и какие именно двигатели оптимальны для использования с преобразователем частоты
С появлением преобразователей частоты (ПЧ) появилась возможность удобного регулирования скорости и момента у асинхронных электродвигателей. Однако в процессе своей работы ПЧ оказывает и негативное воздействие на двигатель, которое можно уменьшить применением специальных дросселей и фильтров. Но если вы хотите чтобы ваш двигатель надёжно работал с ПЧ во всём диапазоне регулирование и отслужил нормативный срок службы, то без специального исполнения двигателя не обойтись. Производители двигателей давно знают о возникающих технически проблемах и научились их решать.
В зависимости от производителя и конструкции, двигатель может иметь большую или меньшую стойкость к высокочастотным импульсам на выходе частотного преобразователя. Но в любом случае КПД двигателя будет заметно ниже номинального, если питающее напряжение от ПЧ содержит высокочастотные гармоники, которые увеличивают электрические потери в двигателе, а следовательно, снижают его КПД. Увеличение потерь в двигателе приводит к увеличению температуры двигателя, что еще больше снижает его КПД. Если двигатель не имеет запаса термической стойкости, то при номинальной нагрузке он будет перегреваться. Особенно сильно это будет проявляться, если двигатель будет работать с номинальным моментом на низких оборотах. Следовательно, двигатель для работы с ПЧ должен иметь хорошую изоляцию, а в случае необходимости работы с номинальным моментом на низких скоростях — принудительную вентиляцию.
Чем совершеннее силовые ключи в ПЧ, тем выше его КПД, но и тем быстрее нарастает напряжение импульсов на выходе ПЧ. Высокая скорость нарастания импульсов приводит к росту межвиткового напряжения и коронным разрядам. В результате изоляция двигателя быстро стареет. Поэтому важно, чтобы изоляция двигателя была рассчитана для работы в таких условиях. Это достигается пропиткой обмоток двигателя специальным компаундом.
Какие двигатели для работы с ПЧ можно найти на рынке и как понимают «специальное исполнение» разные производители? Ниже мы приводим обзор по некоторым популярным брендам, представленным на рынке
WEG
Согласно каталогу WEG для работы с преобразователем частоты подходят самые обычные общепромышленные двигатели без дополнительных модификаций. Ограничение одно — напряжение не должно превышать 575 В. Если верить производителю это возможно благодаря системе изоляции WISE. Мы запросили подтверждение этой информации у производителя, на что получили следующий ответ: «Все двигатели WEG подготовлены для работы с ПЧ(переменный момент). Если необходим двигатель для работы с постоянным моментом или специальное напряжение, то это необходимо указать при заказе.»
ELDIN
Двигатели общепромышленного исполнения не имеют специальной изоляция для работы с ПЧ. Для заказа двигателя для работы с ПЧ, необходимо заполнить опросный лист. Мы связались инженерами компании Элдин и выяснили особенности таких двигателей.
Двойная изоляция провода
Вместо эмальпровода ПЭТ-155, которым наматывается обмотка двигателя, используется эмальпровод W200-2L в два раза более толстой изоляцией, чем у двигателей общепромышленного назначения, при этом термостойкость эмаль провода возрастает до 180°С вместо 155°С. Это в два раза повышает срок службы двигателя из-за устойчивости к коронным разрядам, возникающих вследствие импульсного напряжения, выдаваемого преобразователем частоты.
Двойная пропитка обмотки
Как и в общепромышленном двигателе производится пропитка обмотки электроизоляционным лаком ПЭ-9153М, но сама процедура проходит дважды, что надежно цементирует обмотку и исключает вибрацию провода из-за действия высокочастотных импульсов напряжения. Отсутствие вибрации повышает срок службы изоляции и снижает высокочастотный шум (свист) во время работы двигателя.
Изолированный подшипник
На двигатель, со стороны противоположной приводу, устанавливается подшипник с электроизоляционным слоем, наносимым на внешнее кольцо подшипника. Это разрывает цепь паразитных «подшипниковых» токов, создающих эффект сварки внутри подшипника, возникающих при работе от преобразователя частоты. Установка одного такого токоизолированного подшипника устраняет угрозу разрушения обоих подшипников, что позволяет сохранить ресурс двигателя в норме. Применяются токоизолированные подшипники в двигателях с высотой оси вращения от 280 мм.
В зависимости от конкретного назначения заказываемого частотно-регулируемого электродвигателя он может быть оснащен дополнительными опциями, повышающими его надежность:
- Термодатчиками обмотки и контроля температуры подшипников
- Токоизолированным подшипником
- Подшипниками повышенной надежности фирмы SKF
- Узлом независимой вентиляции для принудительного охлаждения
- Датчиком обратной связи — энкодером
При заказе частотно-регулируемого электродвигателя следует учитывать тип преобразователя частоты, диапазоны регулирования, а так же тип механизма, который приводится в действие электродвигателем.
Лучше всего обратиться в компанию, которая специализируется на поставках электродвигателей. Например, при обращении в нашу компанию мы подберем электродвигатель, предназначенный именно для Ваших конкретных условий эксплуатации, а если потребуется, то совместно с конструкторским бюро завода-изготовителя произведём все необходимые расчеты, чтобы ваш двигатель прослужил долго и надёжно. Вы получите качественный электродвигатель, который в составе частотно-регулируемого привода гарантированно проработает установленный срок службы.