WuXi Spread Electrical Co.,LTD

WuXi Spread Electrical Co.,LTD

Analiza mechanizmu napięcia wału silnika o zmiennej częstotliwości i prądu wału VFD

2023 08/18

Strona główna> Wiedza łożyska> Analiza mechanizmu napięcia wału i prądu wału silnika o zmiennej częstotliwości (1)
/*728*90 utworzone na 2018/5/16*/var cpro_id = "U3440131";

Analiza mechanizmu napięcia wału silnika o zmiennej częstotliwości i prądu wału (1)

Źródło: China łożyska czas: 2014-06-26

/*250*250 zostało utworzone na 2017/202/25*/var cpro_id = 'u3171089';
1 Wprowadzenie Gdy silnik jest napędzany zasilaczem fali sinusoidalnej, napięcie osi jest generowane przez naprzemienne połączenie strumienia wału silnika. Te łańcuchy strumienia składają się z szczelin wirnika i stojana, połączenia między kawałkami rdzenia i charakterystyki orientacji materiału magnetycznego. Nierównowaga zasilania i innych czynników spowodowało nierównowagę strumienia [1]. W latach dziewięćdziesiątych; gdy falownik PWM z IGBT jako urządzenie zasilania jest używane jako zasilanie napędu silnikowego; Problem prądu wału silnikowego jest poważniejszy; a jego mechanizm i zasilanie fali sinusoidalnej są zupełnie inne. Literatura [1] wskazuje, że falownik IGBT o wysokiej częstotliwości nośnej (na przykład powyżej 10 kHz) powoduje uszkodzenie łożyska silnika szybciej niż falownik o niskiej częstotliwości nośnej. Busse jest bardziej szczegółowy. Analizuje się związek między prądem łożyskowym a gęstością prądu łożyska a uszkodzeniem łożyska [2]; i ustalono model obwodu prądu łożyskowego napędzany przez PWM; Jednak model nie odzwierciedla prądu łożyska i częstotliwości przełączania falownika. Zależność między napięciem wału silnikowego a prądem wału, gdy napięcie impulsu PWM wysokiej częstotliwości jest napędzane; Ten artykuł oparty jest na modelu napięcia wału i obwodu prądu wału; Warunki i tryby prądu wału są generowane; i charakterystyka napięcia wyjściowego falownika jest zmieniana i obserwuje się przepięcie końca silnika; Po analizie symulacji napięcie wału i przebieg prądu łożyska uzyskuje się w różnych warunkach.
Pod względem naciskowania prądu łożyska; Metoda podana w [1] przekształca napięcie PWM w napięcie fali sinusoidalnej za pomocą filtra fali sinusoidalnej; Silnik działa pod warunkiem zasilania fali sinusoidalnej; Ale metoda ma dużą indukcyjność; Reakcja dynamiczna systemu jest powolna. Napięcie spadają na induktor i zużycie energii wzrosną. Ten artykuł ma niewielką indukcyjność na wyjściu falownika i jest uzupełniony przez sieć absorpcji RC; Można go użyć do napędzania prądu wału napędzanego falownikiem PWM.
Zwykle rozważane są 2 napięcie w trybie wspólnym i napięcie wału; Nierównowaga obwodu magnetycznego, efekt jednobiegunowy i prąd kondensatora są głównymi przyczynami napięcia wału w silniku [3]. W normalnym silniku zasilania siatki; Wszyscy zwykle zwracają uwagę na nierównowagę obwodu magnetycznego Wpływ napięcia wału w silniku napędzanym falownikiem wynika głównie z braku równowagi napięcia; Oznacza to, że występuje masa zerowej sekwencji napięcia zasilania. Z powodu nierównowagi obwodu, metadwolenia, połączenia i impedancji pętli; Napięcie zasilania nieuchronnie nastąpi. Zero Drift; Napięcie to wygeneruje prąd sekwencji zerowej w systemie; Łożysko jest częścią pętli sekwencji zerowej silnika.
Gdy napędzany jest zasilanie fali sinusoidalnej; Po rozliczaniu można wiedzieć, że wartość falownika jest napędzana przez falownik PWM; Wartość zależy od warunków przełączania falownika; a okres zmiany jest wspólny dla częstotliwości nośnika falownika. W rzeczywistości; Tylko jeden z napięć trybu wspólnego sposobu wyrażenia; z powodu sprzężenia elektrostatycznego; Istnieją duże i małe rozproszone pojemności między silnikami; tworząc w ten sposób pętlę zerowej sekwencji silnika. Zgodnie z teorią linii transmisji; Obwód parametrów rozproszenia może wykorzystywać równoważne parametry zrzucone z tym samym zamiennikiem modelu wejściowego i wyjściowego.
Dlatego obwód parametrów dyspersji silnika może być równoważny przez obwód parametrów skupiony; Uzwojenia stanowiące napięcie wału-sprzęganie z rzucaniem pokazano na ryc. 2a); VBRG to napięcie wału; IBRG to prąd łożyska; Va; VB i VC są napięciem wejściowym silnika. Chociaż IWS nie przepływa przez łożysko; ale ma tę samą metodę, co prąd łożyska na uzwojeniu stojana; Musi mieć wpływ na prąd łożyska. W celu ułatwienia analizy; Sprzężenie punktu pośredniego z stojanem uzwojenia nie będzie brane pod uwagę. Dla wygody rachunkowości; Rysunek 2 a) jest uproszczony do równoważnego modelu obwodu napędu jednofazowego pokazanego na ryc. 2 B). Z1 jest impedancją punktu środkowego zasilania; Z2 jest impedancją obejściową; Charakteryzowanie reaktancji trybu wspólnego w cewkach pętli napędowej, reaktorach liniowych i długich kablach itp. R0 i L0 są odpornością na sekwencję zerową i indukcyjność stojana, CSF, CSR i CRF są stojanem, stojan -Pojemność silnika i wirnika do ziemi, RB jest odpornością na pętlę łożyska, CB i R1 to pojemność i nieliniowa impedancja warstwy olejowej łożyska, a USG i URG są oddzielone od neutralnego napięcia uzwojenia stojana i uzwojenia stojana i wirnik.
Dotyczące silnika zasilanego przez falownik; Gdy folia oleju łożyska nie jest rozkładana; Ponieważ częstotliwość nośnika jest wysoka; Reaktancja pojemnościowa kondensatora jest znacznie zmniejszona. Porównanie XCB; RB jest mały, a R1 jest duży; Ponieważ napięcie jazdy PWM jest napięciem nie-sinusoidalnym; Podziel go najpierw podczas rachunkowości; Następnie zostaw to w spokoju; Przydatne wartości napięcia osi to:
3 Model łożyska i prąd łożyska występują z powodu obecności rozłożonej pojemności i efektu wzbudzenia napięcia wejściowego impulsu o wysokiej częstotliwości; Sprzężenie napięcia w trybie wspólnym powstaje na wale silnikowym. W rzeczywistości; Prezentacja napięcia wału jest nie tylko związana z powyższymi dwoma elementami; Układ ma bezpośrednie połączenie. Przednie i tylne końce wirnika są wspierane przez łożysko; Układ pokazano na rycinie 3.
Przyjmowanie łożyska pomiędzy przykładem; Wyścig łożyska składa się z wewnętrznej bieżni i zewnętrznej bieżni; Kiedy silnik się zmienia; Kule w łożysku są otoczone gładką warstwą oleju; ze względu na efekt izolacyjny gładkiego oleju; między łożyską bieżnią a piłką tworzącą kondensator; jak pokazano na ryc. 3B). Te dwa kondensatory istnieją szeregowo w pętli stojana wirnika (w celu ułatwienia analizy; nie rozważaj impedancji piłki); może być równoważne z kondensatorem CBI; Reprezentuję I-Th w łożyskach. Dotyczące całego łożyska; Pojemność między każdą piłką a bieżnią istnieje równolegle. Dlatego całe łożysko może być równoważne z kondensatorem CB. Zgodnie z analizą łożyska; Łożysko może być używane z wewnętrzną indukcyjnością i oporem, przełącznik jest równoważny. Kiedy piłka nie dotknie trasą; przełącznik jest odłączony; Napięcie wirnika jest ustawione, gdy napięcie wirnika przekracza napięcie progowe warstwy oleju; Przełącznik rozpadu folii olejowej jest włączony; Napięcie wirnika jest agresywnie rozładowywane; Duży prąd rozładowania.
VA, VB i VC to trójfazowe napięcie wejściowe silnika; L ', R' i C 'są równoważnymi parametrami zbieżności napięcia wejściowego sprzężonego z wałem wirnika; CG jest równoważną pojemnością po równoległym połączeniu CRF i CB. Podczas noszenia piłki i po dotknięciu bieżni lub warstwa oleju w łożysku jest rozkładana; CB nie istnieje; W tej chwili CG reprezentuje jedynie pojemność sprzęgania wału wirnika z obudową.
Pojemność CB jest funkcją wielu zmiennych: CB (Q, V, T, η, λ, λ, εr) [2]. Podczas którego Q reprezentuje moc; v reprezentuje prędkość folii olejowej; T reprezentuje temperaturę; η reprezentuje lepkość środka gładkiego λ reprezentuje addytywność środka wygładzającego; Λ reprezentuje grubość warstwy oleju; εr reprezentuje stałą dielektryczną środka wygładzającego. Pojemność łożyska CB i stojana pojemność łączenia CSR; Znacznie mniejszy niż stojany pojemność CSF pojemnościowy CSF i wirnik do kazu CRF.
W ten sposób napięcie połączone z łożyskiem silnika nie jest zbyt duże; Wynika to z faktu, że pojemność CRF równolegle z CB jest znacznie większa niż CSR szeregowo z pętlą sprzęgającą; W szeregowych pętlach kondensatorów, tym większa pojemność jest akceptowana, napięcie jest mniejsze. W rzeczywistości, zgodnie z cechami rozproszonej pojemności; Duża część prądu wspólnego trybu jest przekazywana do Ziemi przez CSF kondensatora sprzęgającego między uzwojeniem stojana a żelaznym rdzeniem; Zatem prąd łożyska jest tylko jedną z prądów wspólnych trybu. Niektóre. Jak widać na rycinie 4; Istnieją dwie podstawowe metody tworzenia prądów łożyskowych.
Po pierwsze, z powodu istnienia rozproszonej pojemności; uzwojenie stojana i łożysko tworzą pętlę sprzęgła napięcia; Gdy napięcie wejściowe uzwojenia jest napięciem impulsowym PWM o wysokiej częstotliwości; W tej pętli sprzęgania musi wystąpić prąd DV/DT; Ten prąd jest przekazywany do Ziemi przez CRF. Druga część jest przekazywana na ziemię przez kondensator łożyska CB; Oznacza to, że stanowi tak zwany prąd łożyska DV/DT; Jego rozmiar jest związany z napięciem wejściowym i parametrów rozpraszania w silniku. Po drugie, z powodu istnienia pojemności łożyskiej; Napięcie wału występuje na wale silnikowym; Gdy napięcie wału przekracza napięcie rozkładu warstwy oleju łożyskowego; Wyścig w tabeli łożyska jest równoważny zwarciu; tworząc w ten sposób duży prąd rozładowy na łożysku; Tak zwany prąd obróbki elektrycznej (EMM). Inny; kiedy silnik w czasie przejścia; Jeśli między piłką a bieżnią jest odrobina; To samo tworzy duży prąd EDM na łożysku.
W celu oszacowania wpływu prądu EDM i DV/DT na łożysko; Gęstość prądu w łożysku jest bardzo ważna. Aby ustalić gęstość prądu, konieczne jest oszacowanie punktu dotykowego wewnętrznej powierzchni piłki i wyścigu. Według teorii kontaktu Hertzian Point; łożyska elektryczna liczba istnień ludzkich można uzyskać w następującym wzorze [2]:
Life elec (HRS) = (7)
W formule; Reprezentuje gęstość prądu łożyska. Ogólnie rzecz biorąc, prąd DV/DT ma duży wpływ na życie noszące. Gęstość prądu łożyska EDM jest bardzo duża; Życie łożyska jest znacznie zmniejszone. Inni; Stopień uszkodzenia łożyska bez obciążenia jest zamiast tego, że czas obciążenia jest znacznie większy; Wynika to ze zwiększonego obszaru kontaktu łożyskowego podczas ciężkich obciążeń; Gęstość prądu łożyska jest niewidocznie zmniejszona.

Polecaj komentarze znajomym Zamknij okno

Noszenie powiązanej wiedzy
Kąt wzdłuż kątu dotykowego łożyska opadającego łożyska Podstawowy proces produkcji ZT
Technologia aplikacji łożyska przekładni metalurgicznej (2)
Współpraca łożysk importowanych FAG w wytwarzaniu obrażeń i środków zaradczych
Przyczyny powszechnych pęknięć w łożyskach i środkach zaradczych importowanych NSK


W tym artykule łączy się z http: //
Proszę wskazać sieć łożyska http: //

Poprzedni: Podstawowy rodzaj jednokierunkowego łożyska kulki dotkniętej kątu ciągu następny: Analiza powszechnych uszkodzeń łożysk ślizgowych

280 kW 380 V Inwerter jednokazowy

380 V 75KW Zmienna częstotliwość

Dysk o częstotliwości zmiennej/VFD/3PHASE Zmienna częstotliwość

Vfdspread 2