వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ పవర్ సప్లై ద్వారా పనిచేసే మోటారు యొక్క సాంకేతిక సమస్యలు

ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్షన్ పవర్ సప్లై ద్వారా శక్తిని పొందే మోటారుకు మరియు పవర్ ఫ్రీక్వెన్సీ సైన్ వేవ్ ద్వారా శక్తిని పొందే మోటారుకు మధ్య ఉన్న ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, ఒకవైపు ఇది తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ నుండి అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ వరకు విస్తృత ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో పనిచేస్తుంది, మరోవైపు దీని పవర్ వేవ్‌ఫార్మ్ నాన్-సైనుసోయిడల్‌గా ఉంటుంది. వోల్టేజ్ వేవ్‌ఫార్మ్ యొక్క ఫోరియర్ సిరీస్ విశ్లేషణ ద్వారా, పవర్ సప్లై వేవ్‌ఫార్మ్‌లో ఫండమెంటల్ వేవ్ కాంపోనెంట్ (కంట్రోల్ వేవ్)తో పాటు 2N కంటే ఎక్కువ హార్మోనిక్స్ ఉంటాయని తెలుస్తుంది (కంట్రోల్ వేవ్‌లోని ప్రతి సగభాగంలో ఉండే మాడ్యులేషన్ వేవ్‌ల సంఖ్య N). SPWM AC కన్వర్టర్ పవర్‌ను అవుట్‌పుట్ చేసి మోటారుకు వర్తింపజేసినప్పుడు, మోటారుపై కరెంట్ వేవ్‌ఫార్మ్, సూపర్‌ఇంపోజ్డ్ హార్మోనిక్స్‌తో కూడిన సైన్ వేవ్‌గా కనిపిస్తుంది. ఈ హార్మోనిక్ కరెంట్, అసింక్రోనస్ మోటారు యొక్క మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌లో ఒక పల్సేటింగ్ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ కాంపోనెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, మరియు ఈ పల్సేటింగ్ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ కాంపోనెంట్ ప్రధాన మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్‌పై సూపర్‌ఇంపోజ్ అవుతుంది, తద్వారా ప్రధాన మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్‌లో ఒక పల్సేటింగ్ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ కాంపోనెంట్ ఉంటుంది. స్పందిస్తున్న అయస్కాంత ఫ్లక్స్ భాగం అయస్కాంత సర్క్యూట్‌ను సంతృప్త స్థితికి గురి చేస్తుంది, దీని వలన మోటారు పనితీరుపై ఈ క్రింది ప్రభావాలు కలుగుతాయి:

1. స్పందన అయస్కాంత ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది

నష్టాలు పెరిగి, సామర్థ్యం తగ్గుతుంది. వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ పవర్ సప్లై యొక్క అవుట్‌పుట్‌లో అధిక సంఖ్యలో అధిక క్రమ హార్మోనిక్‌లు ఉంటాయి కాబట్టి, ఈ హార్మోనిక్‌లు రాగి మరియు ఇనుము వినియోగానికి దారితీసి, నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తాయి. ప్రస్తుతం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న SPWM సైనుసోయిడల్ పల్స్ వెడల్పు సాంకేతికత కూడా, కేవలం తక్కువ హార్మోనిక్‌లను మాత్రమే నిరోధించి, మోటార్ యొక్క పల్సేటింగ్ టార్క్‌ను తగ్గిస్తుంది, తద్వారా తక్కువ వేగంతో మోటార్ యొక్క స్థిరమైన నిర్వహణ పరిధిని పెంచుతుంది. కానీ అధిక హార్మోనిక్‌లు తగ్గకపోగా, పెరిగాయి. సాధారణంగా, పవర్ ఫ్రీక్వెన్సీ సైన్ పవర్ సప్లైతో పోలిస్తే, సామర్థ్యం 1% నుండి 3% వరకు, మరియు పవర్ ఫ్యాక్టర్ 4% నుండి 10% వరకు తగ్గుతుంది, కాబట్టి ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్షన్ పవర్ సప్లై కింద మోటార్ యొక్క హార్మోనిక్ నష్టం ఒక పెద్ద సమస్య.

బి) విద్యుదయస్కాంత కంపనం మరియు శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం. అధిక క్రమ హార్మోనిక్‌ల శ్రేణి ఉండటం వలన, విద్యుదయస్కాంత కంపనం మరియు శబ్దం కూడా ఉత్పత్తి అవుతాయి. సైన్ వేవ్ శక్తితో నడిచే మోటార్లకు కంపనం మరియు శబ్దాన్ని ఎలా తగ్గించాలనేది ఇప్పటికే ఒక సమస్య. ఇన్వర్టర్ ద్వారా శక్తిని పొందే మోటారుకు, విద్యుత్ సరఫరా యొక్క నాన్-సైనుసోయిడల్ స్వభావం కారణంగా ఈ సమస్య మరింత సంక్లిష్టంగా మారుతుంది.

c) తక్కువ వేగంతో తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ పల్సేటింగ్ టార్క్ ఏర్పడుతుంది. హార్మోనిక్ మాగ్నెటోమోటివ్ ఫోర్స్ మరియు రోటర్ హార్మోనిక్ కరెంట్ సంశ్లేషణ ఫలితంగా, స్థిరమైన హార్మోనిక్ విద్యుదయస్కాంత టార్క్ మరియు ఆల్టర్నేటింగ్ హార్మోనిక్ విద్యుదయస్కాంత టార్క్ ఏర్పడతాయి. ఈ ఆల్టర్నేటింగ్ హార్మోనిక్ విద్యుదయస్కాంత టార్క్ మోటారులో పల్సేషన్‌కు కారణమవుతుంది, తద్వారా తక్కువ వేగంతో దాని స్థిరమైన పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది. SPWM మాడ్యులేషన్ మోడ్‌ను ఉపయోగించినప్పటికీ, పవర్ ఫ్రీక్వెన్సీ సైన్ పవర్ సప్లైతో పోలిస్తే, కొంతవరకు తక్కువ-ఆర్డర్ హార్మోనిక్స్ ఉంటాయి. ఇవి తక్కువ వేగంతో పల్సేటింగ్ టార్క్‌ను ఉత్పత్తి చేసి, మోటారు యొక్క స్థిరమైన పనితీరును ప్రభావితం చేస్తాయి.

2. ఇన్సులేషన్‌కు ఇంపల్స్ వోల్టేజ్ మరియు యాక్సియల్ వోల్టేజ్ (కరెంట్) ను ఉత్పత్తి చేయండి

a) సర్జ్ వోల్టేజ్ ఏర్పడుతుంది. మోటారు నడుస్తున్నప్పుడు, ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి పరికరంలోని భాగాలు కమ్యూటేట్ అయినప్పుడు ఉత్పన్నమయ్యే సర్జ్ వోల్టేజ్‌తో తరచుగా అనువర్తిత వోల్టేజ్ కలిసిపోతుంది, మరియు కొన్నిసార్లు సర్జ్ వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా కాయిల్‌కు పదేపదే విద్యుత్ షాక్ తగలడం మరియు ఇన్సులేషన్ దెబ్బతినడం జరుగుతుంది.

బి) అక్షసంబంధ వోల్టేజ్ మరియు అక్షసంబంధ కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం. షాఫ్ట్ వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి ప్రధానంగా అయస్కాంత సర్క్యూట్ అసమతుల్యత మరియు స్థిర విద్యుత్ ప్రేరణ దృగ్విషయం కారణంగా జరుగుతుంది, ఇది సాధారణ మోటార్లలో తీవ్రంగా ఉండదు, కానీ వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ పవర్ సప్లైతో పనిచేసే మోటార్లలో ఇది మరింత ప్రముఖంగా ఉంటుంది. షాఫ్ట్ వోల్టేజ్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, షాఫ్ట్ మరియు బేరింగ్ మధ్య ఉన్న ఆయిల్ ఫిల్మ్ యొక్క కందన స్థితి దెబ్బతింటుంది, మరియు బేరింగ్ యొక్క సేవా జీవితం తగ్గిపోతుంది.

c) తక్కువ వేగంతో నడుస్తున్నప్పుడు ఉష్ణ వెదజల్లుట అనేది ఉష్ణ వెదజల్లుట ప్రభావాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ మోటార్ యొక్క పెద్ద వేగ నియంత్రణ పరిధి కారణంగా, ఇది తరచుగా తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద తక్కువ వేగంతో నడుస్తుంది. ఈ సమయంలో, వేగం చాలా తక్కువగా ఉన్నందున, సాధారణ మోటార్ ఉపయోగించే సెల్ఫ్-ఫ్యాన్ కూలింగ్ పద్ధతి ద్వారా అందించబడిన చల్లని గాలి సరిపోదు, మరియు ఉష్ణ వెదజల్లుట ప్రభావం తగ్గుతుంది, కాబట్టి స్వతంత్ర ఫ్యాన్ కూలింగ్‌ను తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి.

యాంత్రిక ప్రభావం అనునాదానికి గురయ్యే అవకాశం ఉంది, సాధారణంగా, ఏ యాంత్రిక పరికరమైనా అనునాద దృగ్విషయాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అయితే, స్థిరమైన పవర్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వేగంతో నడుస్తున్న మోటారు, 50Hz విద్యుత్ ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన యొక్క యాంత్రిక సహజ ఫ్రీక్వెన్సీతో అనునాదాన్ని నివారించాలి. మోటారును ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడితో నడిపినప్పుడు, ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీకి విస్తృత శ్రేణి ఉంటుంది, మరియు ప్రతి భాగానికి దాని స్వంత సహజ ఫ్రీక్వెన్సీ ఉంటుంది, దీనివల్ల అది ఒక నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద అనునాదం చెందడం సులభం.