4 Характеристики электропривода

• 4.1 Общие положения

• 4.2 Информация о системе

• 4.3 Механические характеристики момент-скорость

  • Рисунок 1 - Допустимая нагрузка в длительном режиме работы

  • Рисунок 2 - Допустимый выходной ток преобразователя

  • Рисунок 3 - Характеристики выходное напряжение преобразователя - частота

• 4.4 Требования к двигателю

5 Потери в асинхронных двигателях при питании от инверторов напряжения

• 5.1 Общие положения

• 5.2 Источники дополнительных потерь при питании от инвертора и способы их устранения

• 5.3 Уменьшение потерь в двигателе с помощью преобразователя

  • Рисунок 4 - Зависимость измеренных потерь P(L) от частоты f, нагрузки и типа питания

  • Рисунок 5 - Зависимость дополнительных потерь "дельта"P(L) от частоты коммутации f(p) при основной частоте 50 Гц (двигатель тот же, что на рисунке 4)

• 5.4 Использование фильтров для снижения дополнительных потерь в двигателе при питании от преобразователя

• 5.5 Температура и ресурс

• 5.6 Определение коэффициента полезного действия двигателя

6 Шум, вибрация и крутильные колебания

• 6.1 Шум

  • Рисунок 6 - Зависимость шума вентилятора "дельта"S от относительной скорости R вращения вентилятора

  • Рисунок 7 - Режимы вибрации

• 6.2 Вибрация (без учета крутильных колебаний)

• 6.3 Крутильные колебания момента

7 Перенапряжения на изоляции двигателя

• 7.1 Общие положения

• 7.2 Причины перенапряжений

  • Рисунок 8 - Диаграмма перенапряжений на клеммах двигателя при питании от ШИМ преобразователя

  • Рисунок 9 - Типичные импульсы напряжения в одной фазе преобразователя и на клеммах двигателя (2 мс/деление)

  • Рисунок 10 - Передние фронты импульсов напряжения с малым временем нарастания (см. рисунок 9, 1 мкс/деление)

• 7.3 Перенапряжение в обмотках

  • Рисунок 11 - Определение времени нарастания импульса напряжения на клеммах двигателя

  • Рисунок 12 - Напряжение на первом витке как функция времени нарастания импульса

• 7.4 Ограничение перегрузки изоляции

  • Рисунок 13 - Импульс разряда на клеммах двигателя (100 нс/деление)

• 7.5 Обязательства

  • Рисунок 14 - Кривые пределов напряжения импульса U(pk), измеренного между двумя фазами на клеммах двигателя

• 7.6 Особенности преобразователя

• 7.7 Методы уменьшения напряжения

• 7.8 Выбор двигателя

8 Токи через подшипники

• 8.1 Источники токов через подшипники в двигателях при питании от преобразователей

• 8.2 Образование высокочастотных токов в подшипниках

  • Рисунок 15 - Возможные токи, протекающие через подшипники

• 8.3 Цепь синфазной помехи*

• 8.4 Паразитные емкости

  • Рисунок 16 - Емкости двигателя

• 8.5 Последствия больших токов в подшипниках

  • Рисунок 17 - Точечная коррозия подшипников из-за электрического разряда (диаметр коррозионной язвины - от 30 до 50 мкм)

  • Рисунок 18 - Появление бороздок из-за чрезмерного тока в подшипниках

• 8.6 Предотвращение повреждений от высокочастотных токов в подшипниках

• 8.7 Дополнительные сведения о двигателях при питании от высоковольтных преобразователей - источников напряжения

• 8.8 Защита от тока через подшипники для двигателей при питании от высоковольтных преобразователей с инверторами тока

9 Монтаж

• 9.1 Заземление, монтаж и кабельная разводка

  • Рисунок 19 - Соединительная шина от клеммной коробки двигателя к корпусу двигателя

  • Рисунок 20 - Примеры экранированных кабелей для двигателей и соединительных деталей

  • Рисунок 21 - Схема параллельного симметричного кабельного соединения преобразователя и двигателя большой мощности

  • Рисунок 22 - Соединения преобразователя с 360-градусными высокочастотными кабельными уплотнениями - клеткой Фарадея

  • Рисунок 23 - Концевая заделка с 360-градусным соединением со стороны двигателя

  • Рисунок 24 - Подключение кабельного экрана

• 9.2 Реакторы и фильтры

• 9.3 Интегрированные двигатели (конструктивно объединенные с преобразователем)

  • Рисунок 25 - Варианты профилактических мер

10 Специфика синхронных двигателей с постоянными магнитами при питании от преобразователей с инверторами напряжения

• 10.1 Характеристики системы

• 10.2 Потери и их воздействия

• 10.3 Шум, вибрация и крутильные колебания

• 10.4 Электрическое воздействие на изоляцию двигателя

• 10.5 Токи через подшипники

• 10.6 Специфика постоянных магнитов

11 Специфика асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при питании от высоковольтных преобразователей с инверторами напряжения

• 11.1 Общие положения

• 11.2 Характеристики системы

  • Рисунок 26 - Схема типичного трехуровневого инвертора напряжения

• 11.3 Потери и их воздействие

  • Рисунок 27 - Характеристики выходного напряжения типичного трехуровневого инвертора напряжения

• 11.4 Шум, вибрация и крутильные колебания

• 11.5 Электрические нагрузки на изоляцию двигателя

  • Рисунок 28 - Типичная кривая скачков напряжения "дельта"U (в процентах от фазного напряжения) как функция du/dt

  • Рисунок 29 - Средства изоляции и выравнивания напряжений в обмотках среднего и высокого напряжений

• 11.6 Токи через подшипники

12 Специфика синхронных двигателей при питании от преобразователей с инверторами напряжения

• 12.1 Характеристики системы

• 12.2 Потери и их воздействие

• 12.3 Шум, вибрация и крутильные колебания

• 12.4 Электрические перенапряжения в изоляции двигателя

• 12.5 Токи через подшипники

13 Специфика асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при питании от преобразователей с инверторами тока

• 13.1 Характеристики системы

  • Рисунок 30 - Схема преобразователя с инвертором тока

  • Рисунок 31 - Формы тока и напряжения в преобразователе с инвертором тока

• 13.2 Потери и их воздействие

• 13.3 Шум, вибрация и крутильные колебания

• 13.4 Электрические перенапряжения в изоляции двигателя

• 13.5 Токи через подшипники

• 13.6 Специфика шестифазных асинхронных короткозамкнутых двигателей

14 Специфика синхронных двигателей при питании от инверторов тока

• 14.1 Особенности системы

  • Рисунок 32 - Схема и формы напряжения и тока для синхронного двигателя, питаемого от преобразователя - источника тока

• 14.2 Потери и их воздействие

• 14.3 Шум, вибрация и крутильные колебания

• 14.4 Электрические перенапряжения в изоляции двигателя

• 14.5 Токи через подшипники

15 Специфика асинхронных двигателей при питании от преобразователей с ШИМ-инверторами тока

• 15.1 Характеристики системы

  • Рисунок 33 - Схема преобразователя с ШИМ-инвертором тока

  • Рисунок 34 - Кривые напряжений и токов системы с ШИМ-инвертором тока

• 15.2 Потери и их воздействие

• 15.3 Шум, вибрация и крутильные колебания

• 15.4 Электрические перенапряжения в изоляции двигателя

• 15.5 Токи через подшипники

16 Другие системы двигатель-преобразователь

• 16.1 Питание двигателя от циклоконвертора

  • Рисунок 35 - Схема циклоконвертора

  • Рисунок 36 - Кривые напряжения и тока циклоконвертора

• 16.2 Асинхронные двигатели с фазным ротором при питании от преобразователей с инвертором тока

• 16.3 Асинхронные двигатели с фазным ротором при питании от преобразователей с инвертором напряжения

Приложение В (информационное). Выходные спектры преобразователей

• Рисунок В.1 - Выходные спектры инверторов, работающих с постоянной частотой коммутации ШИМ

• Рисунок В.2 - Выходные спектры инверторов со случайной частотой коммутации ШИМ

• Рисунок В.3 - Спектры для преобразователей

• Рисунок 4 - Нормализованные осциллограммы токов двигателей для двух преобразователей

• Рисунок В.5 - Осциллограммы токов двигателей для двух преобразователей

• Приложение С (информационное). Увеличение шума при питании от преобразователя