هل لمحول التردد أي تأثير على المحرك؟

تم تصميم المحركات غير المتزامنة العادية للتردد الثابت والجهد الثابت، ولا يمكنها تلبية متطلبات تنظيم سرعة التردد المتغير بشكل كامل. فيما يلي تأثيرات محولات التردد على المحركات:
1. كفاءة وارتفاع درجة حرارة المحركات الكهربائية
بغض النظر عن شكل محول التردد، فإنه يولد درجات متفاوتة من الجهد والتيار التوافقي أثناء التشغيل، مما يجعل المحرك يعمل تحت جهد وتيار غير جيبي. بحسب المعلومات حاليا
بأخذ محول تردد الموجة الجيبية PWM شائع الاستخدام كمثال، فإن توافقياته ذات الترتيب المنخفض هي في الأساس صفر، والمكونات التوافقية عالية الترتيب المتبقية والتي تبلغ حوالي ضعف تردد الموجة الحاملة هي 2u+1 (u هي نسبة التعديل) .
التوافقيات ذات الترتيب الأعلى يمكن أن تسبب زيادة في فقدان النحاس الثابت، وفقدان النحاس الدوار (الألومنيوم)، وفقدان الحديد، وفقدان إضافي في المحركات الكهربائية، وأهمها هو فقدان النحاس الدوار (الألومنيوم). نظرًا لأن المحركات غير المتزامنة تدور بسرعة متزامنة قريبة من التردد الأساسي، فإن الفولتية التوافقية العالية التي تقطع قضبان الجزء المتحرك بانزلاق كبير ستؤدي إلى خسائر كبيرة في الجزء المتحرك. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا أخذ استهلاك النحاس الإضافي الناتج عن تأثير الجلد في الاعتبار. ستؤدي هذه الخسائر إلى توليد حرارة إضافية للمحرك وتقليل الكفاءة وتقليل الطاقة الناتجة. إذا تم تشغيل محرك غير متزامن عادي ثلاثي الطور تحت ظروف إمداد طاقة غير جيبية يتم إخراجها بواسطة محول التردد، فإن ارتفاع درجة حرارته سيزيد بشكل عام بنسبة 10% -20%.
2. مسألة قوة العزل للمحرك الكهربائي
في الوقت الحاضر، تستخدم العديد من محولات التردد الصغيرة والمتوسطة الحجم طريقة التحكم PWM. يبلغ تردد الموجة الحاملة حوالي بضعة آلاف إلى اثني عشر كيلو هرتز مع معدل ارتفاع، وهو ما يعادل تطبيق جهد نبضي حاد على المحرك، مما يتسبب في أن يتحمل العزل الداخلي للمحرك جهدًا قاسيًا يبلغ 4-6 مرة. عندما يتم فرضه على جهد التشغيل للمحرك، فإنه يشكل تهديدًا للعزل الأرضي للمحرك. بالإضافة إلى الجهد العالي الذي يجب أن يتحمله ملف الجزء الثابت للمحرك تحت تأثيرات الجهد العالي المتكررة، تعمل نبضة المروحية المستطيلة الناتجة عن محول التردد PWM على تسريع عملية التقادم
3. الضوضاء والاهتزازات الكهرومغناطيسية التوافقية
عندما يتم تشغيل المحركات غير المتزامنة العادية بواسطة محولات التردد، فإن الاهتزاز والضوضاء الناجمة عن العوامل الكهرومغناطيسية والميكانيكية والتهوية وغيرها تصبح أكثر تعقيدًا. تتداخل التوافقيات الزمنية المختلفة الموجودة في مصدر الطاقة المتغير التردد مع التوافقيات المكانية المتأصلة للجزء الكهرومغناطيسي من المحرك، مما يشكل قوى إثارة كهرومغناطيسية مختلفة. عندما يكون تردد الموجات الكهرومغناطيسية ثابتا أو قريبا من تردد الاهتزاز الطبيعي للجسم الحركي، تحدث ظاهرة الرنين، وبالتالي زيادة الضوضاء. نظرًا لنطاق تردد التشغيل الواسع ونطاق تباين السرعة الكبير للمحركات الكهربائية، فمن الصعب على ترددات الموجات الكهرومغناطيسية المختلفة تجنب ترددات الاهتزاز الطبيعية للمكونات المختلفة للمحرك الكهربائي.
4. قدرة المحركات الكهربائية على التكيف مع التشغيل والكبح المتكرر
نظرًا لاستخدام محول التردد لإمداد الطاقة، يمكن تشغيل المحرك الكهربائي بترددات وفولتية منخفضة جدًا دون تيار نبضي، ويمكن استخدام طرق الكبح المختلفة التي يوفرها محول التردد للفرملة السريعة، مما يخلق الظروف لبدء التشغيل المتكرر و الكبح. ولذلك، فإن الأنظمة الميكانيكية والكهرومغناطيسية للمحرك الكهربائي تتعرض لقوى متناوبة دورية، مما يؤدي إلى مشاكل التعب والشيخوخة المتسارعة للهياكل الميكانيكية والعزل.