चर आवृत्ति मोटर शाफ्ट वोल्टेज और शाफ्ट वर्तमान VFD के तंत्र का विश्लेषण

2023 08/18

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चर आवृत्ति मोटर शाफ्ट वोल्टेज और शाफ्ट वर्तमान के तंत्र का विश्लेषण (1)

स्रोत: चीन असर नेटवर्क समय: 2014-06-26

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1 परिचय जब मोटर एक साइन वेव पावर सप्लाई द्वारा संचालित होता है, तो अक्ष वोल्टेज मोटर शाफ्ट के वैकल्पिक फ्लक्स लिंकेज द्वारा उत्पन्न होता है। ये फ्लक्स चेन रोटर और स्टेटर स्लॉट्स, कोर टुकड़ों के बीच संबंध और चुंबकीय सामग्री की अभिविन्यास विशेषताओं से बने होते हैं। बिजली की आपूर्ति और अन्य कारकों के असंतुलन ने प्रवाह असंतुलन का कारण बना [1]। 1990 में; जब पावर डिवाइस के रूप में IGBT के साथ PWM इन्वर्टर का उपयोग मोटर ड्राइव पावर के रूप में किया जाता है; मोटर शाफ्ट वर्तमान समस्या अधिक गंभीर है; और इसके तंत्र और साइन वेव बिजली की आपूर्ति पूरी तरह से अलग है। साहित्य [1] बताता है कि एक उच्च वाहक आवृत्ति (उदाहरण के लिए, 10 kHz से ऊपर) के साथ एक IGBT इन्वर्टर, मोटर के असर को कम वाहक आवृत्ति के साथ इन्वर्टर की तुलना में तेजी से क्षतिग्रस्त कर देता है। बस अधिक विशिष्ट है। वर्तमान पीढ़ी को प्रभावित करने और वर्तमान घनत्व और असर क्षति के बीच संबंध का विश्लेषण किया जाता है [2]; और पीडब्लूएम द्वारा संचालित असर वर्तमान सर्किट मॉडल स्थापित है; हालांकि, मॉडल असर वर्तमान और इन्वर्टर स्विचिंग आवृत्ति को प्रतिबिंबित नहीं करता है। उच्च आवृत्ति PWM पल्स वोल्टेज संचालित होने पर मोटर शाफ्ट वोल्टेज और शाफ्ट वर्तमान के बीच संबंध; यह पेपर शाफ्ट वोल्टेज और शाफ्ट करंट सर्किट मॉडल पर आधारित है; शाफ्ट करंट की स्थितियां और मोड उत्पन्न होती हैं; और इन्वर्टर के आउटपुट वोल्टेज की विशेषताओं को बदल दिया जाता है और मोटर अंत की ओवरवोल्टेज देखी जाती है; सिमुलेशन विश्लेषण के बाद, शाफ्ट वोल्टेज और असर वर्तमान तरंग विभिन्न परिस्थितियों में प्राप्त किए जाते हैं।
असर वर्तमान को दबाने के संदर्भ में; [1] में दी गई विधि PWM वोल्टेज को एक साइन वेव वोल्टेज में एक साइन वेव फिल्टर के साथ परिवर्तित करती है; मोटर साइन वेव बिजली की आपूर्ति की स्थिति के तहत संचालित होता है; लेकिन विधि में एक बड़ा इंडक्शन है; सिस्टम डायनामिक रिस्पांस धीमी है। प्रारंभ करनेवाला और बिजली की खपत में वोल्टेज ड्रॉप बढ़ जाता है। इस लेख में इन्वर्टर के आउटपुट पर एक छोटा सा प्रलोभन है और आरसी अवशोषण नेटवर्क द्वारा पूरक है; इसका उपयोग पीडब्लूएम इन्वर्टर द्वारा संचालित शाफ्ट करंट को चलाने के लिए किया जा सकता है।
2 सामान्य मोड वोल्टेज और शाफ्ट वोल्टेज को आमतौर पर माना जाता है; चुंबकीय सर्किट असंतुलन, एकध्रुवीय प्रभाव और संधारित्र वर्तमान मोटर में शाफ्ट वोल्टेज के मुख्य कारण हैं [3]। ग्रिड आपूर्ति के सामान्य मोटर में; हर कोई आमतौर पर चुंबकीय सर्किट असंतुलन पर ध्यान देता है, इन्वर्टर-संचालित मोटर में शाफ्ट वोल्टेज का प्रभाव मुख्य रूप से वोल्टेज असंतुलन के कारण होता है; यही है, बिजली की आपूर्ति वोल्टेज का शून्य-अनुक्रम वजन होता है। सर्किट, मेटा-डिवाइस, कनेक्शन और लूप प्रतिबाधा के असंतुलन के कारण; बिजली की आपूर्ति वोल्टेज अनिवार्य रूप से होगा। शून्य बहाव; यह वोल्टेज सिस्टम में शून्य अनुक्रम वर्तमान उत्पन्न करेगा; असर मोटर शून्य अनुक्रम लूप का एक हिस्सा है।
जब साइन वेव बिजली की आपूर्ति संचालित होती है; लेखांकन के बाद, यह ज्ञात किया जा सकता है कि इन्वर्टर का मूल्य PWM इन्वर्टर द्वारा संचालित होता है; मान इन्वर्टर स्विचिंग स्थिति पर निर्भर करता है; और परिवर्तन की अवधि इन्वर्टर वाहक आवृत्ति के लिए आम है। वास्तव में; सामान्य मोड में से केवल एक ही अभिव्यक्ति का तरीका है; इलेक्ट्रोस्टैटिक युग्मन के कारण; मोटर्स के बीच बड़े और छोटे बिखरे हुए समाई हैं; इस प्रकार मोटर के शून्य-अनुक्रम लूप का गठन। ट्रांसमिशन लाइन सिद्धांत के अनुसार; एक स्कैटर पैरामीटर सर्किट एक ही इनपुट और आउटपुट कनेक्शन π नेटवर्क मॉडल प्रतिस्थापन के साथ समान गांठ वाले मापदंडों का उपयोग कर सकता है।
इसलिए, मोटर फैलाव पैरामीटर सर्किट गांठ वाले पैरामीटर सर्किट के बराबर हो सकता है; शाफ्ट वोल्टेज का गठन करने वाले वाइंडिंग-रोटर युग्मन को चित्र 2 ए में दिखाया गया है); VBRG शाफ्ट वोल्टेज है; IBRG असर वर्तमान है; वा; वीबी और वीसी मोटर इनपुट वोल्टेज हैं। यद्यपि IWS असर के माध्यम से नहीं बहता है; लेकिन यह स्टेटर वाइंडिंग पर असर करंट के समान विधि है; इसका असर वर्तमान पर प्रभाव होना चाहिए। विश्लेषण में आसानी के लिए; वाइंडिंग के स्टेटर को मध्यवर्ती बिंदु के युग्मन पर विचार नहीं किया जाएगा। लेखांकन की सुविधा के लिए; चित्रा 2 ए) चित्रा 2 बी में दिखाए गए समान एकल-चरण ड्राइव सर्किट मॉडल के लिए सरल है)। Z1 बिजली की आपूर्ति का मिडपॉइंट प्रतिबाधा है; Z2 बाईपास प्रतिबाधा है; ड्राइव लूप कॉइल, लाइन रिएक्टरों और लंबी केबलों, आदि में सामान्य मोड रिएक्टेंस की विशेषता है, R0 और L0 शून्य अनुक्रम प्रतिरोध हैं और स्टेटर, CSF, CSR और CRF का इंडक्शन स्टेटर-टू-ग्राउंड, स्टेटर-टू-स्टेटर हैं। -रोटर और रोटर-टू-ग्राउंड कैपेसिटेंस ऑफ़ द मोटर, आरबी असर लूप रेजिस्टेंस है, सीबी और आर 1 असर तेल फिल्म की कैपेसिटेंस और नॉनलाइनर प्रतिबाधा है, और यूएसजी और यूआरजी को स्टेटर वाइंडिंग के तटस्थ वोल्टेज से अलग किया जाता है और रोटर।
इन्वर्टर द्वारा संचालित मोटर के बारे में; जब असर तेल फिल्म टूट नहीं जाती है; क्योंकि वाहक आवृत्ति अधिक है; संधारित्र की कैपेसिटिव प्रतिक्रिया बहुत कम हो जाती है। XCB तुलना; आरबी छोटा है और आर 1 बड़ा है; चूंकि पीडब्लूएम ड्राइविंग वोल्टेज गैर-साइनसॉइडल वोल्टेज है; लेखांकन के दौरान इसे पहले विभाजित करें; फिर इसे अकेला छोड़ दें; अक्ष वोल्टेज के लिए उपयोगी मान हैं:
3 असर मॉडल और असर वर्तमान वितरित समाई की उपस्थिति और उच्च-आवृत्ति पल्स इनपुट वोल्टेज के उत्तेजना प्रभाव के कारण होता है; मोटर शाफ्ट पर युग्मित कॉमन-मोड वोल्टेज बनता है। वास्तव में; शाफ्ट वोल्टेज की प्रस्तुति केवल उपरोक्त दो तत्वों से संबंधित नहीं है; लेआउट का सीधा संबंध है। रोटर के आगे और पीछे के सिरों को एक असर द्वारा समर्थित किया जाता है; लेआउट को चित्र 3 में दिखाया गया है।
एक उदाहरण के रूप में बीच में एक असर लेना; असर के रेसवे में एक आंतरिक रेसवे और एक बाहरी रेसवे शामिल हैं; जब मोटर बदलती है; असर में गेंदें एक चिकनी तेल की परत से घिरी हुई हैं; चिकनी तेल के इन्सुलेट प्रभाव के कारण; असर रेसवे और गेंद को संधारित्र बनाने के बीच; जैसा कि चित्र 3 बी में दिखाया गया है)। ये दो कैपेसिटर रोटर स्टेटर लूप में श्रृंखला में मौजूद हैं (विश्लेषण में आसानी के लिए; गेंद के प्रतिबाधा पर विचार न करें); एक संधारित्र सीबीआई के बराबर हो सकता है; मैं असर वाली गेंदों में i-th का प्रतिनिधित्व करता हूं। पूरे असर के बारे में; प्रत्येक गेंद और रेसवे के बीच की समाई समानांतर में मौजूद है। इसलिए, संपूर्ण असर एक संधारित्र सीबी के बराबर हो सकता है। असर के विश्लेषण के अनुसार; असर को एक आंतरिक इंडक्शन के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है और प्रतिरोध स्विच समकक्ष है। जब गेंद को रेसवे द्वारा नहीं छुआ जाता है; स्विच डिस्कनेक्ट हो गया है; रोटर वोल्टेज सेट किया जाता है, जब रोटर वोल्टेज तेल फिल्म थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक हो जाता है; ऑयल फिल्म ब्रेकडाउन स्विच चालू है; रोटर वोल्टेज को agilely डिस्चार्ज किया जाता है; बड़े डिस्चार्ज करंट।
VA, VB और VC मोटर के तीन-चरण इनपुट वोल्टेज हैं; L ', r' और c 'रोटर शाफ्ट के लिए युग्मित इनपुट वोल्टेज के बराबर अभिसरण पैरामीटर हैं; CG CRF और CB के समानांतर कनेक्शन के बाद समतुल्य समाई है। गेंद को असर करते समय और जब रेसवे को छूता है या असर में तेल की परत टूट जाती है; सीबी मौजूद नहीं है; इस समय, सीजी केवल आवरण के लिए रोटर शाफ्ट के युग्मन समाई का प्रतिनिधित्व करता है।
कैपेसिटेंस सीबी चर की बहुलता का एक कार्य है: सीबी (क्यू, वी, टी, η, λ, λ,, आर) [2]। जिसके दौरान क्यू शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है; v तेल फिल्म वेग का प्रतिनिधित्व करता है; टी तापमान का प्रतिनिधित्व करता है; η चिकनी एजेंट चिपचिपाहट का प्रतिनिधित्व करता है λ चौरसाई एजेंट एडिटिव का प्रतिनिधित्व करता है; Λ तेल परत की मोटाई का प्रतिनिधित्व करता है; εR चौरसाई एजेंट ढांकता हुआ स्थिरांक का प्रतिनिधित्व करता है। असर कैपेसिटेंस सीबी और स्टेटर-टू-रोटर कपलिंग कैपेसिटेंस सीएसआर; स्टेटर-टू-केस कपलिंग कैपेसिटेंस CSF और रोटर-टू-केस कपलिंग कैपेसिटेंस CRF की तुलना में बहुत छोटा है।
इस तरह, मोटर असर के लिए युग्मित वोल्टेज बहुत बड़ा नहीं है; इसका कारण यह है कि CB के साथ समानांतर में CRF की समाई, युग्मन लूप के साथ श्रृंखला में CSR की तुलना में बहुत बड़ी है; श्रृंखला संधारित्र लूप्स में, बड़ी समाई स्वीकार की जाती है, वोल्टेज छोटा होता है। वास्तव में, वितरित समाई की विशेषताओं के अनुसार; कॉमन मोड करंट का एक बड़ा हिस्सा स्टेटर वाइंडिंग और आयरन कोर के बीच युग्मन संधारित्र CSF के माध्यम से पृथ्वी पर प्रेषित होता है; इस प्रकार असर करंट केवल सामान्य मोड धाराओं में से एक है। कुछ। जैसा कि चित्र 4 से देखा जा सकता है; असर धाराओं के गठन के लिए दो मौलिक तरीके हैं।
सबसे पहले, वितरित समाई के अस्तित्व के कारण; स्टेटर वाइंडिंग और असर एक वोल्टेज कपलिंग लूप बनाते हैं; जब घुमावदार का इनपुट वोल्टेज एक उच्च आवृत्ति PWM पल्स वोल्टेज है; इस युग्मन लूप में डीवी/डीटी करंट होना चाहिए; यह वर्तमान सीआरएफ द्वारा पृथ्वी पर प्रेषित होता है। अन्य भाग को असर संधारित्र सीबी के माध्यम से पृथ्वी पर प्रेषित किया जाता है; यही है, यह तथाकथित डीवी/डीटी असर वर्तमान का गठन करता है; इसका आकार इनपुट वोल्टेज और मोटर में बिखरने वाले मापदंडों से संबंधित है। दूसरा, असर समाई के अस्तित्व के कारण; शाफ्ट वोल्टेज मोटर शाफ्ट पर होता है; जब शाफ्ट वोल्टेज असर वाले तेल की परत के ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक हो जाता है; असर तालिका में रेसवे एक शॉर्ट सर्किट के बराबर है; इस प्रकार असर पर एक बड़ा डिस्चार्ज करंट बनाना; तथाकथित इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज मशीनिंग (EMM) करंट। अन्य; जब संक्रमण के समय मोटर; यदि गेंद और रेसवे के बीच एक स्पर्श है; वही असर पर एक बड़ा ईडीएम करंट बनाएगा।
असर पर ईडीएम और डीवी/डीटी करंट के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए; असर में वर्तमान घनत्व बहुत महत्वपूर्ण है। वर्तमान घनत्व को स्थापित करने के लिए, गेंद और रेसवे की आंतरिक सतह के बिंदु स्पर्श क्षेत्र का अनुमान लगाना आवश्यक है। हर्ट्ज़ियन प्वाइंट कॉन्टैक्ट थ्योरी के अनुसार; इलेक्ट्रिकल असर जीवन की संख्या निम्न सूत्र द्वारा प्राप्त की जा सकती है [2]:
ELEC LIFE (HRS) = (7)
सूत्र में; असर वर्तमान घनत्व का प्रतिनिधित्व करता है। सामान्यतया, डीवी/डीटी करंट का असर जीवन पर बहुत प्रभाव पड़ता है। ईडीएम का असर वर्तमान घनत्व बहुत बड़ा है; असर जीवन बहुत कम हो गया है। अन्य; बिना लोड पर असर क्षति की डिग्री इसके बजाय लोड समय बहुत बड़ा है; यह भारी भार के दौरान बढ़े हुए संपर्क क्षेत्र के कारण है; असर वर्तमान घनत्व अदृश्य रूप से कम हो जाता है।

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