Hovedforskellen mellem en motor drevet af en frekvensomformeret strømforsyning og en motor drevet af en sinusbølge med strømfrekvens er, at den på den ene side opererer i et bredt frekvensområde fra lav frekvens til høj frekvens, og på den anden side er strømbølgeformen ikke-sinusformet. Gennem Fourier-serieanalyse af spændingsbølgeformen indeholder strømforsyningens bølgeform mere end 2N harmoniske ud over grundbølgekomponenten (kontrolbølge) (antallet af modulationsbølger i hver halvdel af kontrolbølgen er N). Når SPWM AC-konverteren udsender strøm og tilfører den til motoren, vil strømbølgeformen på motoren fremstå som en sinusbølge med overlejrede harmoniske. Den harmoniske strøm vil generere en pulserende magnetisk fluxkomponent i det asynkrone motors magnetiske kredsløb, og den pulserende magnetiske fluxkomponent er overlejret den primære magnetiske flux, således at den primære magnetiske flux indeholder en pulserende magnetisk fluxkomponent. Den pulserende magnetiske fluxkomponent gør også, at det magnetiske kredsløb har tendens til at blive mættet, hvilket har følgende virkninger på motorens drift:
1. Pulserende magnetisk flux genereres
Tabene stiger, og effektiviteten falder. Fordi udgangen fra den variable frekvensstrømforsyning indeholder et stort antal harmoniske af højere orden, vil disse harmoniske producere det tilsvarende kobber- og jernforbrug, hvilket reducerer driftseffektiviteten. Selv den i vid udstrækning anvendte SPWM sinusformede pulsbreddeteknologi, der er meget udbredt i dag, hæmmer kun de lave harmoniske og reducerer motorens pulserende drejningsmoment, hvilket forlænger motorens stabile driftsområde ved lav hastighed. Og de højere harmoniske faldt ikke kun ikke, men steg. Generelt set reduceres effektiviteten med 1% til 3% sammenlignet med strømforsyningen med sinusfrekvens, og effektfaktoren reduceres med 4% til 10%, så motorens harmoniske tab under frekvensomformningsstrømforsyningen er et stort problem.
b) Genererer elektromagnetisk vibration og støj. På grund af eksistensen af en række harmoniske oversvingninger af højere orden vil der også blive genereret elektromagnetisk vibration og støj. Hvordan man reducerer vibrationer og støj er allerede et problem for sinuskurvedrevne motorer. For motorer, der drives af inverteren, bliver problemet mere kompliceret på grund af strømforsyningens ikke-sinusformede natur.
c) Lavfrekvent pulserende drejningsmoment opstår ved lav hastighed. Syntese af harmonisk magnetomotorisk kraft og rotorens harmoniske strøm resulterer i et konstant harmonisk elektromagnetisk drejningsmoment og et alternerende harmonisk elektromagnetisk drejningsmoment. Det alternerende harmoniske elektromagnetiske drejningsmoment vil få motoren til at pulsere, hvilket påvirker den stabile drift ved lav hastighed. Selv hvis SPWM-modulationstilstanden anvendes, vil der stadig være en vis grad af lavordens harmoniske i forhold til strømfrekvensens sinusstrømforsyning, som vil producere et pulserende drejningsmoment ved lav hastighed og påvirke motorens stabile drift ved lav hastighed.
2. Generer impulsspænding og aksialspænding (strøm) til isoleringen
a) Der opstår overspænding. Når motoren kører, overlapper den påførte spænding ofte den overspænding, der genereres, når komponenterne i frekvensomformeren kommuteres, og nogle gange er overspændingen høj, hvilket resulterer i gentagne elektriske stød på spolen og beskadigelse af isoleringen.
b) Generering af aksial spænding og aksial strøm. Genereringen af akselspænding skyldes hovedsageligt tilstedeværelsen af magnetisk kredsløbsubalance og elektrostatisk induktion, hvilket ikke er alvorligt i almindelige motorer, men det er mere fremtrædende i motorer drevet af variabel frekvens strømforsyning. Hvis akselspændingen er for høj, vil smøretilstanden af oliefilmen mellem akslen og lejet blive beskadiget, og lejets levetid vil blive forkortet.
c) Varmeafledningen påvirker varmeafledningseffekten ved lav hastighed. På grund af det store hastighedsreguleringsområde for en variabel frekvensmotor kører den ofte ved lav hastighed ved lav frekvens. På dette tidspunkt, fordi hastigheden er meget lav, er køleluften, der leveres af den selvblæsende kølemetode, som anvendes af en almindelig motor, utilstrækkelig, og varmeafledningseffekten reduceres, og uafhængig blæserkøling skal anvendes.
Mekanisk påvirkning er tilbøjelig til resonans, og generelt vil enhver mekanisk enhed producere resonansfænomener. Motorer, der kører ved konstant effektfrekvens og -hastighed, bør dog undgå resonans med den mekaniske naturlige frekvens af det elektriske frekvensrespons på 50 Hz. Når motoren drives med frekvensomforming, har driftsfrekvensen et bredt område, og hver komponent har sin egen naturlige frekvens, hvilket gør det nemt at få den til at resonere ved en bestemt frekvens.
Opslagstidspunkt: 25. feb. 2025