WuXi Spread Electrical Co.,LTD

WuXi Spread Electrical Co.,LTD

Analys av mekanismen för variabel frekvensmotorsaxelspänning och axelström VFD

2023 08/18

Hem> Lagerkunskap> Analys av mekanismen för axelspänning och axelström för variabel frekvensmotor (1)
/*728*90 skapad 2018/5/16*/var cpro_id = "U3440131";

Analys av mekanismen för variabel frekvensmotoraxelspänning och axelström (1)

Källa: China Bearing Network Tid: 2014-06-26

/*250*250 skapades 2017/12/25*/var cpro_id = 'u3171089';
1 Introduktion När motorn drivs av en sinusvågströmförsörjning genereras axelspänningen av den växlande flödeslänket för motoraxeln. Dessa flödeskedjor består av rotor- och statorspåren, kopplingen mellan kärnstyckena och orienteringsegenskaperna för det magnetiska materialet. Obalansen av kraftförsörjning och andra faktorer orsakade flödesobalansen [1]. På 1990 -talet; När PWM -inverteraren med IGBT som kraftanordningen används som motordrivkraft; Motoraxelns strömproblem är allvarligare; och dess mekanism och sinusvågens strömförsörjning är helt annorlunda. Litteraturen [1] påpekar att en IGBT -inverterare med en hög bärarfrekvens (till exempel över 10 kHz) gör att motorns lager skadas snabbare än växelriktaren med en låg bärfrekvens. Busse är mer specifik. Förhållandet mellan bärande strömgenerering och bärande strömtäthet och skadaskador analyseras [2]; och lagerströmkretsmodellen som drivs av PWM är etablerad; Modellen återspeglar emellertid inte lagerströmmen och växelriktningsfrekvensen. Förhållandet mellan motoraxelns spänning och axelströmmen när PWM -pulspänningen med hög frekvens körs; Detta papper är baserat på axelspänningen och axelkretsmodellen; Förhållandena och sätten för axelströmmen genereras; och egenskaperna hos utgångsspänningen för växelriktaren ändras och överspänningen på motoränden observeras; Efter simuleringsanalysen erhålls axelspänningen och lagerströmvågformen under olika förhållanden.
När det gäller att pressa lagerströmmen; Metoden som anges i [1] konverterar PWM -spänningen till en susvågspänning med ett sinvågfilter; Motorn arbetar under sinusvågens kraftförsörjningstillstånd; Men metoden har en stor induktans; Systemets dynamiska svar är långsamt. Spänningsfallet över induktorn och strömförbrukningen ökar. Den här artikeln har en liten induktans vid utgången från växelriktaren och kompletteras av RC -absorptionsnätverket; Det kan användas för att driva axelströmmen som drivs av PWM -inverteraren.
2 Vanligt lägesspänning och axelspänning beaktas vanligtvis; Magnetkretsobalans, unipolär effekt och kondensatorström är de främsta orsakerna till axelspänningen i motorn [3]. I den normala motorn på nätet. Alla ägnar vanligtvis uppmärksamhet på magnetkretsobalansen Effekten av axelspänningen i den växelriktade motoren beror främst på spänningsobalans; Det vill säga nollsekvensvikten för strömförsörjningsspänningen inträffar. På grund av obalansen i krets, meta-enhet, anslutning och slingimpedans; Strömförsörjningsspänningen kommer oundvikligen att inträffa. Noll drift; Denna spänning genererar nollsekvensström i systemet; Lageret är en del av motornollsekvensslingan.
När sinusvågens strömförsörjning drivs; Efter redovisning kan det vara känt att värdet på växelriktaren drivs av PWM -inverteraren; Värdet beror på växelverteringsvillkoret; och förändringsperioden är gemensam för inverterbärarfrekvensen. Faktiskt; Endast en av de vanliga lägesspänningen vägen för uttryck; på grund av elektrostatisk koppling; Det finns stora och små spridda kapaciteter mellan motorerna; Således bildar motorns nollsekvensslinga. Enligt transmissionslinjeteorin; En spridningsparameterkrets kan använda ekvivalenta klumpade parametrar med samma ingångs- och utgångsanslutningar π -nätverksmodellersättning.
Därför kan motordispersionsparameterkretsen vara ekvivalent med den klumpade parameterkretsen; Lindningarna som utgör axelspänningen-Rotor-koppling visas i figur 2A); VBRG är axelspänningen; IBRG är lagerströmmen; Va; VB och VC är motoringångsspänning. Även om IWS inte flyter genom lagret; Men den har samma metod som lagerströmmen på statorlindningen; Det måste ha en effekt på lagerströmmen. För enkel analys; Kopplingen av mellanliggande punkt till statorn för lindningen kommer inte att beaktas. För bokföringens bekvämlighet; Figur 2a) förenklas till den ekvivalenta enfasdrivna kretsmodellen som visas i figur 2b). Z1 är mittpunktsimpedansen för kraftförsörjningen; Z2 är förbikopplingsimpedansen; Karakterisering av den vanliga lägesreaktansen i drivsslingspolarna, linjreaktorerna och långa kablar, etc., R0 och L0 är nollsekvensmotståndet och induktansen för statorn, CSF, CSR och CRF är stator-till-marken, stator-till -Rotor och rotor-till-mark kapacitans av motorn är RB den lagerslinge motståndet, CB och R1 är kapacitansen och olinjär impedans av lageroljefilmen, och USG och URG är separerade från den neutrala spänningen i statorlindningen och rotorn.
Beträffande motorn som drivs av inverteraren; När lageroljefilmen inte är uppdelad; Eftersom bärfrekvensen är hög; Kondensatorns kapacitiva reaktans reduceras kraftigt. XCB -jämförelse; RB är liten och R1 är stor; Eftersom PWM-körspänningen är icke-sinusformad spänning; Dela upp det först under redovisning; Lämna det sedan i fred; De användbara värdena för axelspänningen är:
3 Lagermodell och lagerström uppstår på grund av närvaron av distribuerad kapacitans och excitationseffekten av högfrekvent pulsingångsspänning; Den kopplade stämningsspänningen bildas på motoraxeln. Faktiskt; Presentationen av axelspänningen är inte bara relaterad till ovanstående två element; Layouten har en direkt anslutning. Rotorns främre och bakre ändar stöds av ett lager; Layouten visas i figur 3.
Ta ett lager däremellan som ett exempel; Lagerets raceway består av en inre tävling och en yttre raceway; När motorn förändras; Bollarna i lagret är omgiven av ett slätt oljeskikt; på grund av den isolerande effekten av den släta oljan; Mellan lageret raceway och bollen som bildar kondensatorn; som visas i figur 3b). Dessa två kondensatorer finns i serie i rotorstatorslingan (för att underlätta analys; överväg inte bollens impedans); kan motsvara en kondensator CBI; Jag representerar i-th i lagerbollarna. Beträffande hela lagret; Kapacitansen mellan varje boll och raceway finns parallellt. Därför kan hela lagret vara ekvivalent med en kondensator CB. Enligt analysen av lagret; Lageret kan användas med en intern induktans och motstånd Kopplingen är ekvivalent. När bollen inte berörs av raceway; omkopplaren är frånkopplad; Rotorspänningen är inställd, när rotorspänningen överskrider oljefilmtröskelspänningen; Oljefilmens nedbrytningsomkopplare är påslagen; Rotorspänningen är smidigt urladdad; Stor urladdningsström.
VA, VB och VC är motorfasens ingångsspänning för motorn; L ', R' och C 'är motsvarande konvergensparametrar för ingångsspänningen kopplad till rotoraxeln; CG är motsvarande kapacitans efter den parallella anslutningen av CRF och CB. När bär bollen och när raceway vidrör eller oljeskiktet i lagret bryts ned; CB finns inte; Just nu representerar CG endast kopplingskapacitansen för rotoraxeln till höljet.
Kapacitans CB är en funktion av ett flertal variabler: CB (Q, V, T, η, λ, λ, εr) [2]. Under vilken Q representerar makt; V representerar oljefilmhastigheten; T representerar temperatur; η representerar smidigt medel viskositet λ representerar utjämningsmedlets tillsatsmedel; Λ representerar oljeskiktets tjocklek; εR representerar utjämningsmedlet dielektriska konstant. Lagerkapacitans CB och stator-till-rotor-kopplingskapacitans CSR; Mycket mindre än stator-till-fall-kopplingskapacitans CSF och rotor-till-fall-kopplingskapacitans CRF.
På detta sätt är spänningen kopplad till motorlagret inte för stort; Detta beror på att kapacitansen för CRF parallellt med CB är mycket större än CSR i serie med kopplingsslingan; I seriekondensatorslingor är ju större kapacitansen accepterad är spänningen mindre. I själva verket enligt egenskaperna hos den distribuerade kapacitansen; En stor del av den gemensamma lägesströmmen överförs till jorden genom kopplingskondensatorn CSF mellan statorlindningen och järnkärnan; Således är lagerströmmen endast en av de vanliga lägesströmmarna. Några. Som framgår av figur 4; Det finns två grundläggande metoder för att bilda lagerströmmar.
Först på grund av förekomsten av den distribuerade kapacitansen; Statorlindningen och lagret bildar en spänningskopplingsslinga; När ingångsspänningen för lindningen är en högfrekvens PWM-pulspänning; DV/DT -strömmen måste ske i denna kopplingsslinga; Denna ström överförs till jorden av CRF. Den andra delen överförs till jorden genom lagerkondensatorn CB; Det vill säga, det utgör den så kallade DV/DT-lagerströmmen; Dess storlek är relaterad till ingångsspänningen och spridningsparametrarna i motorn. För det andra, på grund av förekomsten av lagerkapacitansen; Axelspänningen sker på motoraxeln; När axelspänningen överskrider nedbrytningsspänningen på lageroljeskiktet; Tävlingen i lagerbordet motsvarar en kortslutning; därmed bildar en stor urladdningsström på lagret; Så kallad elektrisk urladdningsbearbetning (EMM) ström. Övrig; när motorn vid övergången; Om det finns en touch mellan bollen och tävlingen; Detsamma kommer att bilda en stor EDM -ström på lagret.
För att kvantifiera påverkan av EDM och DV/DT -ström på lagret; Strömdensiteten i lagret är mycket viktigt. För att fastställa strömtätheten är det nödvändigt att uppskatta punktens beröringsområde för den inre ytan på bollen och raceway. Enligt Hertzian Point -kontaktteori; Lager elektriskt Antalet liv kan erhållas genom följande formel [2]:
Elec Life (HRS) = (7)
I formeln; representerar lagerströmtätheten. Generellt sett har DV/DT -strömmen ett stort inflytande på lagerlivet. EDM: s lagerströmdensitet är mycket stor; Lagerets liv är kraftigt minskat. Andra; Lagerskada på ingen belastning är istället lasttiden mycket större; Detta beror på det ökade lagerkontaktområdet under tunga belastningar; Lagerets strömtäthet reduceras osynligt.

Rekommendera till vänner Kommentarer Stäng fönstret

Lagerrelaterad kunskap
Tryckvinkel Touch Ball Bearing Tumbling Bearing Fundamental Production Process ZT
Metallurgisk växellåda med applikationsteknologi (2)
Samarbetet med importerade lager i produktion av skalskador och motåtgärder
Anledningar till vanliga sprickor i NSK -importerade lager och motåtgärder


Den här artikeln länkar till http: //
Ange lagernätverket http: //

Tidigare: Den grundläggande typen av enkelriktad tryckvinkel Touch Ball Bearing Nästa: Analys av vanliga fel av skjutlager

2.2kW 380V enfasinverterare

380V 75kW variabel frekvensdrivning

Variabel frekvensdrivning/VFD/3fas Variabel frekvensdrivning

Vfdspread 2