Tjutande ljud frekvensomriktare

[arvidb]

Hmm, efter att ha googlat lite så verkar det som att induktionsmotorer i princip har variabel motorkonstant K_V? Så ovanstående kanske inte gäller för sådana?

[ToPNoTCH]

Jag skall nog hålla mig utanför resonemanget med tanke på att andra har bättre koll.
Men det blir en monumental skillnad i hastighet att lägga ett 9V batteri på en DC motor 1 sekund av en minut jämfört 59 sekunder av en minut.

Så frekvensen påverkar farten hävdar jag. Jämför en PWM reglerad DC motor typ.

Den här filmen var rätt pedagogisk. I den hävdar man att man kompenserar reglerar vridmoment med spänning. Den kanske inte är korrekt ?
https://www.youtube.com/watch?v=DiKcKYbJ1A4

[arvidb]

I ditt exempel så ändrar du ju pulskvoten, det vill säga spänningen över motorn. Mycket riktigt så styr det motorns hastighet.

Din switchfrekvens är 1/60 Hz (en puls per minut) i detta exempel.

Har du en last som kräver mer moment vid högre fart (d.v.s. som de flesta laster) så kommer motorn att dra mer ström och utveckla högre moment om du ökar spänningen = hastigheten.

[arvidb]

... sen är ju inte motorn perfekt, du har en resistiv förlust i lindningarna. När du lägger på en tyngre last på motorn så kommer den att dra mer ström, vilket ökar det resistiva spänningsfallet över lindningen (I × R), vilket ger mindre spänning "över" till att driva motorn, vilket gör att motorn går långsammare. Då kan du höja matningsspänningen för att hålla varvtalet konstant.

Edit: Jag skulle säga att filmen är kraftigt förenklad, på gränsen till felaktig där vid 1:50. Har du ingen last får du inget vridmoment oavsett hur hög spänning du lägger på (bara förluster).

[ToPNoTCH]

Då har vi nog samma uppfattning.

För att återgå till orginaltråden och TS.
Tänk på att det kan vara farligt att köra motorn med för låg hastighet. Det kan bränna upp den.
Det är fler än en som bränt lindningar på sina motorer genom att koppla den till en felaktigt konfigurerad VFD.
Det dök upp en tråd på CNC forum om hur man skulle konfigurera en Kina spindel med medföljande VFD den fylldes med arga forumister som följt den och fått sina spindlar förstörda


Det finns även en övre gräns när motorn blir mättad.

[JimmyAndersson]

Bra förklarat Arvidb!

ToPNoTCH:
Kul att du frågade. Jag satt och tänkte på samma sak. Nu har jag lärt mig en hel del.

Den här tråden är ännu ett bra exempel på när forumet är som bäst. Mer såna här trådar tack.


Edit:korrigerade en smilie och tog bort ett onödigt offtopic-tillägg.

[säter]

Har man sett och hört hur Aseas motorer med pådragsmotstånd och tax-öron låter vid en mjuk uppstart så är pip definitivt inte normalt - det skall inte höras något - möjligen en mjuk 50 Hz transformatorbrum på sin höjd innan det börja rulla igång

Menar du en släpringad asynkronmotor?

[TomasL]

När det gäller en AC motor så är det frekvensen som styr varvtalet, spänningen har inget med det att göra egentligen.
Det som händer när du lägger på en lägre spänning är att momentet sjunker, och motorn orkar inte snurra lika fort vid last.
För en AC-motor gäller n=120xf/p där n är varvtalet, f är frekvensen och p är motorns poltal.

Så för att variera motorns varvtal är det tydligt att man måste ändra frekvensen.
Samtidigt som frekvensen ändras måste man också ändra polspänningen till motorn, då den kommer att brinna upp annars.
En enkel omformare har en konstant kvot mellan U och f, så kallad skalär drift eller v/f drift, med en sådant driftsätt så varierar momentet med hastigheten och lämpar sig bara vid enkla drifter, typ pumpar fläktar och liknande.

Med lite tuffare laster och drifter måste man köra vektorstyrning, vilket de enkla och billiga omformarna i regel inte kan.
I det driftfallet är inte längre kvoten mellan U och f konstant, omformaren varierar spänningen för att erhålla ett konstant moment vid varje givet varvtal.
Omformaren mäter då konstant motorprestanda och kompenserar detta hela tiden.

[Elman]

Sinus vågform finns bara hos en tillverkare. NFO Sinus sitter på ubåtar mm. Men prislappen är över den dubbla och sen finns inte i dom största effektklasserna . Med dessa slipper man symmetriska kablar mm och alla emc problem.

VFD, FrekvensOmriktare från av resten av tillverkarna kör ut ren 4 kantsvåg PWM våg med det metalliska ljudet switch ljudet .

man får leva med det ,men med högre switch frekvenser brukar man uppfattar det som mindre störande. (Fanns någon hake med köra max switch typ 10khz tror det att dom tappade i effektivitet något.)

Glöm inte ersätta alla blindlock och ersätta alla plast förskruvnimgar med nya i metall på motorns kopplingsbox
Sen skall skärmen vikas tillbaka i förskruvningen och plasten bort från höljet.så skärmen kommer i kontakt med metallförskruvningen vilket många missar. Vill man slippa EMC arbetsbrytare sätter man brytaren före omriktare.

[MarkusH]

Hur snabbt vågar man köra motorn? Eller på hur många Hz?

Finns remskivor på fräsen för utväxling. Om jag lägger remmarna så nära motorn's varvtal som möjligt så blir fräsen svag på låga varv.

[Josty Kid]

Vad har du för motor?
Lite teori:
En tvåplog motor är ju specad för 3000 rpm. Vilket du för om du kör den med 50hz.
Många vfs klarar 400 Hz, då kan du ju i princip köra närmre 12000rpm, det klarar möjligen om den har bra lager men lindringarna flyger nog ut om de inte är ingjutna och glors för detta.
En 4 pol motor har ju max 1480rpm men är i stort sett samma som en 2800rpm motor så köra den i 100 Hz som ger 2800rpm är sällan några problem.

Oljud, är ett resultat av hur motorns lindringar lindade och byggda och switchfrekvensen i kombination.

[TomasL]

Nej, en vanlig induktionsmotor kan inte köras snabbare än 87 Hz.
Kvoten mellan 230V och 400V, vilket är 1,74 ungefär, detta multiplicerar man med de nominella värdena (varvtal, frekvens och effekt)
För en 4-polig motor blir varvtalet strax under 2600 rpm och en 2-polig strax under 5200 rpm.

För att kunna köra i dessa varvtal krävs att en 400V motor kopplas för 230V, dvs en motor som normalt är Y-kopplad för 400V D-kopplas i stället.

I omformaren ställer man då normalt parametrarna till Motorspänning 400V, Varvtal till det nya synkrona varvtalet och frekvensen till 87 Hz.
Motorn strömförbrukning är konstant, dvs den drar lika mycket ström vid 87Hz/400V som den gör vid 230Voch 50HZ, motoreffekten ökar med 1,74 gånger

Försöker man köra snabbare, så rasar momentet som en sten, motorn börjar dra en väldans massa ström, med resultat att motorn blir överhettad och brinner upp.

87Hz-drift förutsätter naturligtvis att motorns lager och övrig konstruktion klarar varvtalet.

[hcb]

TomasL> en vanlig induktionsmotor kan inte köras snabbare än 87 Hz.

Jag har sett detta tidigare och betvivlar det inte, men jag förstår inte varför det finns en gräns just här. Skulle du kunna utveckla varför det är just så?

[TomasL]

Därför att vi kan inte få högre matningsspänning än 400V, omformaren kan inte köra ut spänning högre än dess matningsspänning.

För att motorn skall ha någorlunda jämt vridmoment (vridmomentet är ju förenklat motoreffekt / varvtal).
För att då erhålla ett konstant moment vid ett högre varvtal måste motoreffekten ökas.
För att öka motoreffekten måste motorspänningeen öka.
Kör vi motorn med 87Hz, så måste motoreffekten öka med 1,74ggr, vilket motsvarar 400V om motorn är kopplad för 230V.
Ponera, du har en motor på 1kW kopplad för 400V (Y-kopplad) du vill övervarva denna
1000*9,549/1500 = 6,37 Nmm.
Om du kör samma motor i 100 Hz får du bara halva momentet.
Eftersom varvtalet enbart är beroenda av frekvensen, så blir varvtalet vid 100 Hz 3000 rpm.
1000*9,87/3000 = 3,183 Nm
För att behålla momentet så måste motoreffekten också dubblas, dvs
på något sätt måste vi få motorn att producera 2kW i stället för 1 kW.
Vi kan inte få motorn att dra den dubbla ströömmen, eftersom motorns lindningar eller andra mekaniska saker inte är ändrade, så den enda möjligheten är att öka spänningen, och det innebär att vi måste dubbla spänningen till motorn, till 800V.
Eftersom vi bara har 400V tillgängligt (omformaren kan inte höjja spänningen över matningsspänningen) så får vi tillgroipa en annan metod.
Dvs, Vi kopplar motorn för 230V i stället.
Motoreffekten ändrar sig inte, eftersom motorn är den samma, motorströmmen ändrar sig naturligtvis, dock är det inga problem om motorn är avsedd för 230V-D/400V-Y 50 Hz.
Om vi nu applicerar detta på ovansående formler, finner vi att vi fortfarande inte kan köra motorn vid 100 Hz, eftersom det kräver en spänning på 460V, och vi har fortfarande bara 400V tillgängligt.
Vi får då räkna om till vilken frekvens vi kan köra, eftersom vi maximalt har 400V tillgängligt, så blir det per automatik att den högsta frekvensen blir 50*400/230 dvs 87 Hz.
Ioch med att omformaren kör ut en högre frekvens så ökar indutanse mm i motorn, och motorströmmarna håller sig konstanta, så i princip inom hela varvtalsområdet upp till 400V/87Hz så är motorströmmen konstant.
Följaktligen:
1000*9,549/1500 = 6,37 Nm vid 230V.
Vid 400V blir motoreffekten 1740W. Varvtalet vid 87 Hz blir 2610 rpm
1740*9,549/2610 = 6,37 Nm.

9,549 är en samlad konstant (30/pi).

I vissa fall, om motorn är överdimensionerad, och man har en ordenligt momentreserv, kan man köra med högre hastighet, men oftast är så inte fallet (man utnyttjar momentreserven för att kunna köra i 60Hz i bland)

[mrfrenzy]

400V/230V = 1,74

50Hz * 1,74 = 87 Hz

Om du ska köra fortare än så behövs högre spänning än 400V annars blir motorn för klen då vridmomentet inte räcker till. Dels blir det problem att få tag på en omformare som klarar spänningen, dels klarar inte motorns lindningar isolationen.

Edit: Tomas var snabbare och utförligare