ГОСТ Р МЭК/ТС 60034-17-2009 Машины электрические вращающиеся. Часть 17. Руководство по применению асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при питании от преобразователей

     6 Снижение момента при работе от преобразователя

При работе от преобразователя двигатель при номинальной скорости имеет меньший допустимый момент, чем при работе от сети, из-за повышенного нагрева от потерь, вызываемых гармониками. Вторая причина уменьшения момента - падение напряжения преобразователя. Эксплуатация двигателя при номинальной нагрузке в таком случае снижает долговечность изоляции.

Сплошная линия на рисунке 5 представляет связь напряжения с частотой, обеспечивающую примерное постоянство потока при синусоидальном питании. Производитель двигателя может определить превышение температуры при известном спектральном составе напряжения инвертора. Это превышение зависит от особенностей конструкции двигателя и системы охлаждения. Для определения кратности снижения момента важен запас двигателя по нагреву. С учетом названных обстоятельств кратность допустимого момента лежит в пределах от 0,8 до 1,0.

Рисунок 5 - Зависимость напряжения от частоты

На практике часто номинальные данные преобразователя не учитывают то обстоятельство, что основной поток двигателя при питании от него отличается от потока при питании от синусоидального напряжения. В результате момент отклоняется на величину, определяемую конкретными параметрами двигателя и преобразователя.

В диапазоне регулирования вниз от скорости, соответствующей номинальной частоте, выполнение закона позволяет поддерживать момент лишь в случае пренебрежимо малой величины сопротивления статора по сравнению с остальными сопротивлениями в схеме замещения. Для компенсации влияния сопротивления статора на момент, которое особенно заметно на низких частотах, управление преобразователем строится по характеристике, показанной пунктиром на рисунке 5.

При увеличении частоты выше номинальной (1,0) напряжение обычно поддерживается на уровне номинального (управление с ослаблением поля). В этом случае перегрузочная способность двигателя по моменту (кратность допустимого момента ) при увеличении частоты уменьшается, как показано на рисунке 6.

     
Рисунок 6 - Кратность допустимого момента короткозамкнутого асинхронного двигателя типа (с самовентиляцией) в зависимости от частоты при питании от инвертора тока

На рисунке 6 представлена типичная характеристика зависимости допустимого момента от частоты при питании от инвертора тока. При использовании инвертора напряжения аналогичная характеристика имеет похожий вид. Данные кривые могут быть представлены производителем двигателя, если ему известны частотный спектр и зависимость напряжение - частота преобразователя. Поскольку типы и параметры систем вентиляции у двигателей значительно отличаются (самовентиляция или независимое охлаждение), не существует универсальной кривой, характеризующей зависимость допустимого момента от частоты. В общем случае двигатели, питаемые от преобразователей с ШИМ-регулированием напряжения (частота коммутации в диапазоне нескольких килогерц), требуют меньшего снижения допустимого момента, чем питаемые от преобразователей с амплитудным регулированием напряжения. Увеличение частоты коммутации приводит к увеличению допустимого момента.