ცვლადი სიხშირის კვების წყაროთი მომუშავე ძრავის ტექნიკური პრობლემები

სიხშირის გარდამქმნელი დენის წყაროთი მომუშავე ძრავსა და სიმძლავრის სიხშირის სინუსოიდური ტალღით მომუშავე ძრავას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ერთი მხრივ, ის მუშაობს ფართო სიხშირის დიაპაზონში დაბალი სიხშირიდან მაღალ სიხშირემდე, ხოლო მეორე მხრივ, სიმძლავრის ტალღის ფორმა არასინუსოიდურია. ძაბვის ტალღის ფორმის ფურიეს სერიის ანალიზის მიხედვით, დენის წყაროს ტალღის ფორმა შეიცავს 2N-ზე მეტ ჰარმონიკას ფუნდამენტური ტალღის კომპონენტის (საკონტროლო ტალღა) გარდა (საკონტროლო ტალღის თითოეულ ნახევარში შემავალი მოდულაციის ტალღების რაოდენობაა N). როდესაც SPWM AC გადამყვანი გამოაქვს სიმძლავრე და მიმართავს მას ძრავზე, ძრავზე დენის ტალღის ფორმა გამოჩნდება როგორც სინუსოიდური ტალღა გადაფარებული ჰარმონიკებით. ჰარმონიული დენი წარმოქმნის პულსირებად მაგნიტური ნაკადის კომპონენტს ასინქრონული ძრავის მაგნიტურ წრედში და პულსირებადი მაგნიტური ნაკადის კომპონენტი გადაფარებულია მთავარ მაგნიტურ ნაკადზე, ისე, რომ მთავარი მაგნიტური ნაკადი შეიცავს პულსირებად მაგნიტური ნაკადის კომპონენტს. პულსირებადი მაგნიტური ნაკადის კომპონენტი ასევე იწვევს მაგნიტური წრედის გაჯერებისკენ მიდრეკილებას, რაც შემდეგ გავლენას ახდენს ძრავის მუშაობაზე:

1. წარმოიქმნება პულსირებადი მაგნიტური ნაკადი

დანაკარგები იზრდება და ეფექტურობა მცირდება. რადგან ცვლადი სიხშირის კვების წყაროს გამომავალი შეიცავს მაღალი რიგის ჰარმონიკების დიდ რაოდენობას, ეს ჰარმონიკები წარმოქმნიან შესაბამის სპილენძისა და რკინის მოხმარებას, რაც ამცირებს მუშაობის ეფექტურობას. SPWM სინუსოიდური იმპულსის სიგანის ტექნოლოგიაც კი, რომელიც ამჟამად ფართოდ გამოიყენება, მხოლოდ დაბალ ჰარმონიკებს თრგუნავს და ამცირებს ძრავის პულსაციურ ბრუნვას, რითაც აფართოებს ძრავის სტაბილურ მუშაობის დიაპაზონს დაბალი სიჩქარით. ხოლო უფრო მაღალი ჰარმონიკები არა მხოლოდ არ მცირდება, არამედ იზრდება. ზოგადად, სიხშირის სინუსოიდურ კვების წყაროსთან შედარებით, ეფექტურობა მცირდება 1%-დან 3%-მდე, ხოლო სიმძლავრის კოეფიციენტი მცირდება 4%-დან 10%-მდე, ამიტომ ძრავის ჰარმონიული დანაკარგი სიხშირის გარდაქმნის კვების წყაროს დროს დიდ პრობლემას წარმოადგენს.

ბ) ელექტრომაგნიტური ვიბრაციისა და ხმაურის გენერირება. მაღალი რიგის ჰარმონიკების სერიის არსებობის გამო, ასევე წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ვიბრაცია და ხმაური. ​​ვიბრაციისა და ხმაურის შემცირების გზა ისედაც პრობლემაა სინუსოიდული ტალღის მქონე ძრავებისთვის. ინვერტორული ძრავით მომუშავე ძრავისთვის პრობლემა უფრო რთულდება კვების წყაროს არასინუსოიდური ბუნების გამო.

გ) დაბალი სიხშირის პულსირებადი ბრუნვის მომენტი დაბალ სიჩქარეზე წარმოიქმნება. ჰარმონიული მაგნიტომოტივური ძალისა და როტორის ჰარმონიული დენის სინთეზი, რაც იწვევს მუდმივ ჰარმონიულ ელექტრომაგნიტურ ბრუნვის მონაცვლეობას და ჰარმონიული ელექტრომაგნიტური ბრუნვის მონაცვლეობას. ჰარმონიული ელექტრომაგნიტური ბრუნვის მონაცვლეობა გამოიწვევს ძრავის პულსაციას, რაც გავლენას ახდენს დაბალი სიჩქარით სტაბილურ მუშაობაზე. მაშინაც კი, თუ გამოიყენება SPWM მოდულაციის რეჟიმი, სიმძლავრის სიხშირის სინუსოიდურ კვების წყაროსთან შედარებით, მაინც იქნება დაბალი რიგის ჰარმონიკების გარკვეული ხარისხი, რაც წარმოქმნის პულსირებად ბრუნვის მომენტს დაბალ სიჩქარეზე და გავლენას მოახდენს ძრავის სტაბილურ მუშაობაზე დაბალ სიჩქარეზე.

2. იზოლაციაზე იმპულსური ძაბვის და ღერძული ძაბვის (დენის) გენერირება

ა) ხდება ძაბვის ტალღა. როდესაც ძრავა მუშაობს, გამოყენებული ძაბვა ხშირად ზედმეტად ერწყმის სიხშირის გადამყვანი მოწყობილობის კომპონენტების კომუტაციის დროს წარმოქმნილ ძაბვას და ზოგჯერ ძაბვის ტალღა მაღალია, რაც იწვევს ხვეულის განმეორებით ელექტროშოკს და იზოლაციის დაზიანებას.

ბ) ღერძული ძაბვისა და ღერძული დენის გენერირება. ლილვის ძაბვის გენერირება ძირითადად განპირობებულია მაგნიტური წრედის დისბალანსით და ელექტროსტატიკური ინდუქციის ფენომენით, რაც სერიოზული არ არის ჩვეულებრივ ძრავებში, მაგრამ უფრო გამოხატულია ცვლადი სიხშირის კვების წყაროთი მომუშავე ძრავებში. თუ ლილვის ძაბვა ძალიან მაღალია, ლილვსა და საკისარს შორის ზეთის ფენის შეზეთვის მდგომარეობა დაზიანდება და საკისრის მომსახურების ვადა შემცირდება.

გ) სითბოს გაფრქვევა გავლენას ახდენს სითბოს გაფრქვევის ეფექტზე დაბალი სიჩქარით მუშაობისას. ცვლადი სიხშირის ძრავის სიჩქარის რეგულირების დიდი დიაპაზონის გამო, ის ხშირად მუშაობს დაბალი სიჩქარით დაბალ სიხშირეზე. ამ დროს, სიჩქარის ძალიან დაბალი დონის გამო, ჩვეულებრივი ძრავის მიერ გამოყენებული თვითვენტილატორიანი გაგრილების მეთოდით მოწოდებული გამაგრილებელი ჰაერი არასაკმარისია და სითბოს გაფრქვევის ეფექტი მცირდება, ამიტომ უნდა იქნას გამოყენებული დამოუკიდებელი ვენტილატორიანი გაგრილება.

მექანიკური ზემოქმედება მიდრეკილია რეზონანსისკენ, ზოგადად, ნებისმიერი მექანიკური მოწყობილობა წარმოქმნის რეზონანსულ ფენომენს. თუმცა, მუდმივი სიმძლავრის სიხშირითა და სიჩქარით მომუშავე ძრავმა უნდა აიცილოს რეზონანსი 50 ჰერცის ელექტრული სიხშირის რეაქციის მექანიკურ ბუნებრივ სიხშირესთან. როდესაც ძრავა მუშაობს სიხშირის გადაყვანით, სამუშაო სიხშირეს აქვს ფართო დიაპაზონი და თითოეულ კომპონენტს აქვს საკუთარი ბუნებრივი სიხშირე, რაც ადვილად იწვევს მის რეზონანსს გარკვეულ სიხშირეზე.