Асноўнае адрозненне паміж рухавіком, які сілкуецца ад крыніцы харчавання з пераўтварэннем частаты, і рухавіком, які сілкуецца ад сінусоіды прамысловай частаты, заключаецца ў тым, што, з аднаго боку, ён працуе ў шырокім дыяпазоне частот ад нізкай да высокай частаты, а з другога боку, форма хвалі магутнасці не з'яўляецца сінусаідальнай. Дзякуючы аналізу паслядоўнасці Фур'е формы хвалі напружання, форма хвалі крыніцы харчавання змяшчае больш за 2N гармонік у дадатак да асноўнай складовай хвалі (кіруючай хвалі) (колькасць хваль мадуляцыі, якія змяшчаюцца ў кожнай палове кіруючай хвалі, складае N). Калі пераўтваральнік пераменнага току SPWM выводзіць магутнасць і падае яе на рухавік, форма хвалі току на рухавіку будзе выглядаць як сінусоіда з накладзенымі гармонікамі. Гарманічны ток будзе генераваць пульсуючы кампанент магнітнага патоку ў магнітным ланцугу асінхроннага рухавіка, і пульсуючы кампанент магнітнага патоку накладаецца на асноўны магнітны паток, так што асноўны магнітны паток утрымлівае пульсуючы кампанент магнітнага патоку. Пульсуючы кампанент магнітнага патоку таксама прыводзіць да таго, што магнітны ланцуг імкнуцца да насычэння, што мае наступныя наступствы для працы рухавіка:
1. Генеруецца пульсуючы магнітны паток
Страты павялічваюцца, а эфектыўнасць памяншаецца. Паколькі выхадны сігнал крыніцы харчавання са зменнай частатой утрымлівае вялікую колькасць высокіх гармонік, гэтыя гармонікі будуць ствараць адпаведнае спажыванне медзі і жалеза, што зніжае эфектыўнасць працы. Нават тэхналогія сінусоіднага імпульснага пераўтварэння SPWM, якая шырока выкарыстоўваецца ў цяперашні час, стрымлівае толькі нізкія гармонікі і памяншае пульсуючы момант рухавіка, тым самым пашыраючы дыяпазон стабільнай працы рухавіка на нізкай хуткасці. А вышэйшыя гармонікі не толькі не памяншаюцца, але і павялічваюцца. У цэлым, у параўнанні з сінусоіднай крыніцай харчавання прамысловай частаты, эфектыўнасць зніжаецца на 1%-3%, а каэфіцыент магутнасці зніжаецца на 4%-10%, таму страты гармонік рухавіка пры харчаванні з пераўтварэннем частаты з'яўляюцца вялікай праблемай.
б) Генерацыя электрамагнітнай вібрацыі і шуму. З-за існавання серыі высокіх гармонік таксама будуць генеравацца электрамагнітныя вібрацыі і шум. Як знізіць вібрацыю і шум, гэта ўжо праблема для рухавікоў, якія сілкуюцца ад сінусоіднай хвалі. Для рухавіка, які сілкуецца ад інвертара, праблема ўскладняецца з-за несінусаідальнага характару крыніцы харчавання.
c) На нізкай хуткасці ўзнікае пульсуючы момант нізкай частаты. Гарманічная магнітарухальная сіла і сінтэз гарманічнага току ротара прыводзяць да ўтварэння пастаяннага гарманічнага электрамагнітнага моманту і пераменнага гарманічнага электрамагнітнага моманту. Пераменны гарманічны электрамагнітны момант будзе выклікаць пульсацыю рухавіка, што паўплывае на стабільную працу на нізкай хуткасці. Нават пры выкарыстанні рэжыму мадуляцыі SPWM, у параўнанні з сінусоидальным харчаваннем прамысловай частаты, усё роўна будзе прысутнічаць пэўная ступень гармонік нізкага парадку, якія будуць ствараць пульсуючы момант на нізкай хуткасці і ўплываць на стабільную працу рухавіка на нізкай хуткасці.
2. Генерацыя імпульснага напружання і восевага напружання (току) на ізаляцыю
а) Узнікае перанапружанне. Калі рухавік працуе, прыкладзенае напружанне часта накладваецца на перанапружанне, якое ўзнікае пры камутацыі кампанентаў прылады пераўтварэння частаты, і часам перанапружанне высокае, што прыводзіць да паўторнага паражэння электрычным токам шпулькі і пашкоджання ізаляцыі.
б) Генерацыя восевага напружання і восевага току. Генерацыя напружання на вале ў асноўным абумоўлена наяўнасцю дысбалансу магнітнага ланцуга і з'явай электрастатычнай індукцыі, якая не з'яўляецца сур'ёзнай у звычайных рухавіках, але больш выяўленая ў рухавіках, якія працуюць ад крыніцы харчавання са зменнай частатой. Калі напружанне на вале занадта высокае, стан змазкі алейнай плёнкі паміж валам і падшыпнікам будзе пашкоджаны, і тэрмін службы падшыпніка будзе скарочаны.
c) Цеплааддача ўплывае на эфект цеплааддачы пры працы на нізкай хуткасці. З-за вялікага дыяпазону рэгулявання хуткасці рухавіка са зменнай частатой ён часта працуе на нізкай хуткасці пры нізкай частаце. У гэты час, з-за вельмі нізкай хуткасці, астуджальнае паветра, якое забяспечваецца метадам астуджэння ўласным вентылятарам, які выкарыстоўваецца звычайным рухавіком, недастатковае, і эфект цеплааддачы зніжаецца, таму неабходна выкарыстоўваць незалежнае астуджэнне вентылятарам.
Механічныя ўздзеянні схільныя да рэзанансу, як правіла, любая механічная прылада выклікае рэзананс. Аднак, калі рухавік працуе з пастаяннай частатой харчавання і хуткасцю, варта пазбягаць рэзанансу з механічнай уласнай частатой электрычнай частотнай характарыстыкі 50 Гц. Пры працы рухавіка з пераўтварэннем частаты рабочая частата мае шырокі дыяпазон, і кожны кампанент мае сваю ўласную частату, што дазваляе лёгка прымусіць яго рэзанансаваць на пэўнай частаце.
Час публікацыі: 25 лютага 2025 г.