1 인버터 모터의 특성
1.1 전자기 설계
일반 비동기 모터의 경우 인버터 모터 설계에서 고려되는 주요 성능 매개변수는 과부하 용량, 시동 성능, 효율 및 역률입니다.
인버터 모터의 경우 임계 감소율은 전원 주파수에 반비례하므로 임계 감소율이 1에 가까워지면 바로 기동할 수 있습니다.
Therefore, the overload capacity and starting performance do not need too much consideration, but the key problem to be solved is how to improve the motor's adaptability to non-sinusoidal power supply.
첫째, 고정자와 회 전자 저항을 최대한 줄입니다.
고정자 저항을 줄이면 고조파로 인한 구리 소비 증가를 보상하기 위해 기본 구리 소비를 줄일 수 있습니다[3].
둘째, 전류의 높은 고조파를 억제하려면 모터 인덕턴스를 적절하게 증가시켜야 합니다.
그러나 로터 슬롯 누설 저항이 크고 표피 효과도 크며 고조파 구리 소비가 증가합니다.
따라서 모터 누설 저항의 크기는 전체 속도 조절 범위에서 임피던스 정합의 합리성을 고려해야 합니다.
또한, 인버터 모터의 주 자기 회로는 일반적으로 불포화되도록 설계되며, 하나는 높은 고조파가 자기 회로 포화를 심화시킬 것이라는 점을 고려하는 것입니다.
다른 하나는 출력 토크를 향상시키기 위해 저주파에서 인버터의 출력 전압을 적절하게 증가시키는 것을 고려하는 것입니다.
1.2 구조 설계
구조 설계는 주로 인버터 모터 절연 구조의 비 정현파 전력 특성, 진동, 소음 냉각 모드 등을 고려합니다.
우선, 일반적으로 F 등급 이상의 절연 수준에서 접지 및 라인 턴 절연 강도에 대한 절연을 강화하고 특히 절연이 충격 전압을 견딜 수 있는 능력을 고려합니다.
모터의 진동 및 소음에 대해서는 모터 부품 및 전체의 강성을 충분히 고려하여 각 힘파와의 공진 현상을 피하기 위해 고유 주파수를 개선하기 위해 최선을 다해야 합니다.
일반적으로 강제 환기 냉각이 사용됩니다. 즉, 메인 모터 냉각 팬이 독립 모터에 의해 구동됩니다[4].
용량이 160KW 이상인 모터에는 베어링 절연 조치를 취해야 합니다. 주로 자기 회로 비대칭이 발생하기 쉽고 샤프트 전류도 생성하고 다른 고주파 구성 요소에서 생성된 전류가 함께 작용할 때 발생합니다.
샤프트 전류가 크게 증가하여 베어링 손상이 발생하므로 일반적으로 절연 조치가 채택됩니다.
또한 정출력 인버터 모터의 경우 속도가 3000/min을 초과하면 베어링의 온도 상승을 보상하기 위해 고온 저항이 있는 특수 그리스를 사용해야 합니다.
2 주파수 변환 모터 공통 오류 진단, 부식된 배터리 단자
2.1 턴-투-턴 단락 및 부분 방전, 퓨즈 끊어짐
턴-투-턴 단락 및 부분 방전은 현재 인버터 모터 절연 유형 결함의 보다 일반적인 형태이며, 턴-투-턴 단락은 일반적으로 모터 코일 중 하나에 대한 넓은 영역의 손상으로 나타납니다.
모터코일에 부분방전이 집중되어 외관은 양호하나 절연저항이 0상태로 나타났다.
이때 모터 절연 시스템은 단일 요인뿐만 아니라 국부 방전, 국부 매체 가열 및 기타 요인으로 인해 손상의 영향을 받습니다.
로컬 방전: 현재 중소형 인버터의 작동에서 IGBT 전력 장치 펄스 폭 변조 기술을 사용하는 것이 일반적입니다.
PWM 속도 제어 장치를 상호 구성하는 구성 요소는 우뚝 솟은 스파이크를 제공할 수 있고, 파동은 전면이 가파른 특성을 가지며 변조 주파수가 높기 때문에 절연에 미치는 피해의 영향이 더 심각합니다.
국소 유전체 가열:
모터의 전계 강도 E가 절연 임계값을 크게 초과하면 유전체 손실 정도도 점점 더 심각해집니다.
특히 주파수가 상승하는 상황에서는 부분 방전도 증가하고 열을 발생시켜 필연적으로 더 심각한 누설 전류 및 기타 문제를 야기합니다[1].
시간이 지남에 따라 단위 체적당 손실이 증가할 뿐만 아니라 모터의 온도 상승도 계속 상승하여 항상 절연체 노화가 더욱 빨라집니다.
순환교번응력:
PWM 인버터 전원 공급 방식으로 인버터 모터를 정식 사용 시 인버터에서 제공하는 다양한 방식으로 직접 제동할 수 있습니다.
모터 절연은 주기적인 교번 응력의 영향으로 절연 전체에서 점점 더 빠르게 노화됩니다.
초기 단계의 설계 링크는 전기 및 기계적 무결성을 고려하지 않기 때문에 모터 속도의 노화 프로세스가 계속 증가합니다.
2.2 베어링 손상, 과도한 진동
정식 가동 시 PWM 인버터 드라이브 시스템의 효과와 결합하여 전체 인버터 모터의 베어링 손상 문제가 점점 더 심각해지고 종종 베어링 손상, 과도한 진동 및 기타 문제가 발생합니다.
고속 선재 공장의 690kW급 인버터 모터가 가동 3개월 만에 심각한 진동 등 문제가 발생하기 시작했다.
문제 해결 및 유지 보수 문제를 위해 모터를 오프라인으로 분해했으며 베어링 표면에 더 많은 연소 지점이 있는 반면 이러한 연소 지점도 더 분명했으며 그 이유는 모터 베어링이 높은 관성부하로 인한 축전류의 영향으로 심하게 손상됨.
2.3 배터리 단자에 대한 전류 진동
분석 예와 결합하여 기존 250kW/400V/430A 인버터 모터 시스템 내 냉간 압연기는 모터 과부하로 인해 장치 고장 문제가 지속적으로 발생했습니다.
인버터를 점검할 때 사전에 VFD 모터에 대한 V/F 제어 무부하 테스트를 테스트 결과에 따라 수행했습니다.
전기 모터는 7 ~ 30Hz 범위에서 비정상적인 전류를 보였으며 더 중요한 것은 3상 전류의 진폭이 700A에 이르는 가장 높은 발진 전류 진폭으로 뚜렷한 발진을 보였다는 것입니다.
결함 문제가 나타난 후 관련 정비업체는 즉시 기존을 겨냥했습니다. 테스트 결과에 따르면 동일한 주파수 범위의 전기 모터와 인버터가 불안정하고 다른 문제가 있는 것으로 나타났습니다[2].
작동 주파수 근처에서 전기 모터 상태는 더 안정적이지만 주파수가 40Hz, 특히 20~30Hz 범위인 경우 전기 모터 전류는 약 10~20Hz의 주기로 진동하고 최대 성능이 이 시간은 과도한 열에 대해 너무 높으면 전기 모터의 전체 작동 상태에 심각한 영향을 미칩니다.
상황을 분석하기 위해 비동기 모터의 경우 차이가 0인 상태에 있으면 일시적인 양 및 음의 토크 변화가 불안정한 요인을 갖게 됩니다.
더 중요한 것은 인버터 드라이브 아래의 토크 맥동과 V/F의 일시적인 변화로 인해 더 분명한 토크 변동이 발생하여 진동 및 심지어 지속적인 진동이 될 수 있다는 것입니다.
이 상황에서 토크 맥동과 고조파 전류 및 기타 요인 사이에는 일정한 상관 관계가 있습니다.
인버터 모터가 불안정한 상태에서 운전을 하고 있다면 단순히 모터나 인버터에 고장 문제가 있다고 생각하는 것이 아니라 전동기의 파라미터와 인버터를 사용하여 최신 드라이브에 대해 합리적으로 오류를 판단할 수 있습니다.
3 인버터 모터 결함 유지 보수 조치
인버터 모터의 적용은 점점 더 널리 보급되고 있으며, 인버터 모터 수리를 위해 인버터 모터의 정상적인 전력 품질 작동을 보장하기 위해 인버터 모터의 특성에 대한 효과적인 조치를 취할 필요가 있습니다.
3.1 주파수 변환 모터 유지보수 요건
VFD 모터, 즉 주파수 가변 구동 모터는 일반적으로 4단 모터로 선택되며 기본 주파수 작동 지점은 50Hz, 주파수 0-50Hz(속도 0-1480r/min) 모터 범위에서 일정 토크 작동, 주파수 50-100Hz( 속도 1480-2800r/min) 정전력 작동을 위한 전기 모터 범위.
전체 속도 범위(0-2800r/min)는 기본적으로 일반 드라이브 출력 장비 요구 사항, 작동 특성 및 DC 속도 제어 모터, 부드럽고 안정적인 속도 조절을 충족합니다.
정토크 속도 범위에서 출력 토크와 입력 전력을 높이면 6단 또는 8단 모터를 선택할 수도 있지만 전기 모터의 크기가 상대적으로 더 크다[5].
Since the electromagnetic design of the frequency-controlled motor uses flexible CAD design software, the design point of the power source motor's fundamental frequency can be adjusted at any time.
We can accurately simulate the major cause for motor's operating characteristics at each fundamental frequency point on the computer, thus also expanding the motor's constant-torque speed range, and according to the actual working conditions of the electric motor.
We can make the motor's power larger within the same seat number, and also on the output torque of the electric motor can be increased on the basis of the same inverter to meet the design and manufacture of the electric motor in the best condition under various working conditions with the equipment.
주파수 가변 드라이브 모터는 고정밀 속도 및 위치 제어와 빠른 동적 응답의 이점을 달성하기 위해 추가 속도 엔코더를 장착할 수 있습니다.
전기 모터에는 특수 DC(또는 AC) 브레이크가 장착되어 빠르고 효과적이며 안전하고 신뢰할 수 있는 제동 성능을 얻을 수 있습니다.
주파수 제어 모터의 조정 가능한 설계로 인해 고속에서 일정한 토크 특성을 유지하고 원래의 중주파 모터를 어느 정도 대체하고 저렴한 가격으로 다양한 고속 모터를 제조할 수 있습니다.
인버터 출력 전원 공급 장치에 따라 3상 AC 동기 또는 비동기 모터용 주파수 가변 구동 모터는 3상 380V 또는 3상 220V입니다.
따라서 모터 전원 공급 장치에는 3상 380V 또는 3상 220V의 다른 차이가 있으며 일반적으로 4KW 인버터 아래에는 3상 220V만 있습니다.
주파수 가변 구동 모터는 인버터의 서로 다른 정전력 속도 조절 영역과 정토크 속도 조절 영역을 구분하기 위해 구동 기준 주파수 포인트(또는 변곡점)를 부여해야 하기 때문입니다.
따라서 인버터 기저 주파수 지점과 인버터 모터 기저 주파수 지점 설정이 매우 중요합니다.
3.2 단열 성능 향상
코로나 저항 에나멜 와이어의 합리적인 사용을 통해 화면 바니시 층을 적절하게 증가시키는 것이 좋습니다.
양자화학 기술의 적용을 통해 차폐에 사용되는 화학물질은 바니시의 주재료인 바니시계 고분자의 축합반응에 직접 관여하여 고주파 임펄스 전압이 신속하게 분산될 수 있도록 한다. 용해 과정뿐만 아니라 바니시의 전체 코로나 저항성을 향상시키기 위해.
탱크 단열재는 강한 유기 특성으로 인해 코로나 저항성이 없는 NHN 및 F 등급 DMD와 같은 여러 가지 혼합물로 만들어집니다. 이를 바탕으로 운모를 포함하는 새로운 유형의 슬롯 단열재를 선택하여 사용합니다.
운모를 첨가하면 코로나 저항성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
상간 절연의 경우 표면에 폴리에스터 플리스를 사용한 제품을 선택해야 합니다.
이러한 유형의 제품은 다른 재료에 비해 수지 흡수 측면에서 분명한 유리한 특성을 가지고 있으며 와이어와의 효과적인 결합 형성에 도움이 됩니다.
함침 공정은 항상 인버터 모터 분해 검사에서 가장 중요한 공정 중 하나였으며 가장 중요한 점은 수지의 흐름과 느슨한 연결을 피하는 것입니다.
일반적으로 VPI를 사용하여 처리하거나 VPI 처리 후 기포를 적시에 제거하는 데 도움이 되는 함침 공정을 늘리고 권선의 공극을 지속적으로 채우는 것이 적절할 수 있지만 전기 및 권선의 기계적 강도는 자체 열 및 먼지 저항이 강화되도록 보장합니다.
조건이 허락한다면 UV 가열 및 전류 건조 방법으로 처리할 수 있으며 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.
또한 인버터 모터 분해 검사의 전체 과정에서 단락 및 기타 문제를 일으키지 않도록 주의해야 합니다. 모터 베어링 및 어셈블리의 다른 부품이 기본 정밀도 요구 사항을 충족할 수 있도록 심각한 국부 가열을 피하십시오. 와전류 손실로 인한 기타 문제, 그렇지 않으면 모터의 절연 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
3.3 샤프트 전류의 영향 제거
샤프트 전류를 무해한 수준으로 낮추려면 일반적으로 샤프트 전류를 0.4A/mm2 또는 0.35mV 이하로 제어해야 합니다.
이를 바탕으로 특정 환경 및 모터 사용 유형을 고려하여 샤프트 전류의 악영향을 제거하기 위한 목표 대책을 강구해야 합니다.
전원 고조파 억제:
샤프트 전류의 영향을 없애기 위해 인버터 전원 속도 제어 시스템의 합리적인 적용을 통해 필터를 직접 추가하거나 고조파 감소에 도움이 되는 지원 주파수 변환 속도 제어 장치를 사용할 수 있습니다. 샤프트 전류 및 진동 및 기타 악영향.
베어링 절연 조치:
베어링을 다루기 위해 목표로 하는 절연 조치를 취할 뿐만 아니라 샤프트 전류의 악영향을 제거하기 위해 제 시간에 맞춰야 합니다. 현재 일반적인 방법은 모터 부하 측 베어링 접지, 무부하 측 베어링 절연 및 기타 수단을 통해 구름 베어링 구조를 사용하는 것입니다.
베어링을 주요 베어링 형태 중 하나로 절연하거나 베어링 내부 링, 외부 링 표면 및 기타 부품에서 이온 스프레이 방법을 사용하여 절연 층의 50 ~ 100mm 균일 스프레이를 선택할 수 있습니다.
또한 실제 상황에 따라 엔드 커버 베어링 챔버에 슬리브를 직접 추가하고 슬리브와 엔드 커버 사이에 절연 층을 추가하고 내부 및 외부 커버 베어링을 잘 체결하는 것도 가능합니다. .
슬라이딩 베어링 구조를 사용할 때 고정 베어링 위치에서 패드 에폭시 유리 천 플레이트를 직접 늘리거나 입구 및 출구 송유관 위치에서 절연 파이프 조인트 등을 추가하면 이러한 방법을 사용하여 효과적으로 제거할 수 있습니다. 샤프트 전류의 악영향.
위의 방법 외에도 라인을 모니터링하여 절연을 강화하고 모터 작동 환경을 개선하여 샤프트 전류를 제거하는 등의 전략을 사용할 수도 있습니다.
한마디로 좋은 결과를 얻기 위해 여러 관점에서 실제 상황의 특성과 요구 사항에 따라 어떤 방법을 사용하든 상관 없습니다.
3.4 전류 진동 문제 개선
장기 테스트, 요약 및 분석 후 현재 진동 문제의 효과적인 치료를 보장하고 동시에 현재 불안정성을 개선합니다.
이는 모터 회전 관성을 지속적으로 높이거나 부하를 전달하거나 전압 인버터의 DC 측 용량을 적절하게 증가시켜 전압 변동의 영향을 줄이는 데 도움이 되는 방식으로 달성할 수 있습니다. PWM 제어 인버터 작동의 현재 상태와 결합합니다.
빠른 스위칭 구성 요소를 사용하거나 PWM 변조 주파수를 직접 감소시키면 데드 존의 영향을 받는 출력 전압의 변동을 방지하는 데 도움이 됩니다.
현재 발진 문제를 개선하기 위해 전류 피드백 등을 사용하여 높은 턴 다운 속도로 모터를 사용할 수도 있습니다. 적시 피드백과 같은 회로 벡터 제어 상황을 보장하여 개선을 보장합니다. 인버터 모터 동작의 안정성.
의견 영역에서 전기 모터에 대한 자세한 정보를 공유해 주셔서 감사합니다!
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