Korea Ever-Power · Sprievodca motormi s frekvenčným meničom · IEC 60034-17

Napäťové špičky PWM môžu na svorkách motora v pohonnom systéme s napätím 380 V dosiahnuť 1 200 V alebo viac. Štandardná izolácia vinutia motora je testovaná na približne 1 000 V a opakovaným vystavením týmto špičkám sa degraduje. Porucha zvyčajne začína na prvom závitu cievky, ktorý prijíma plný napäťový špičkový impulz predtým, ako sa vlnoplocha pozdĺž vinutia zoslabí. V priebehu týždňov až mesiacov čiastočný výboj poškodzuje izoláciu medzi závitmi, čo nakoniec spôsobuje skrat vinutia.

Štandardný motor IC411 (TEFC) sa spolieha na ventilátor namontovaný na hriadeli, ktorý cirkuluje chladiaci vzduch okolo rámu. Pri nízkych otáčkach s reguláciou frekvenčného meniča sa ventilátor otáča pomaly a dodáva oveľa menej chladiaceho vzduchu. Pri 25 percentách menovitých otáčok (napríklad 360 ot./min. na 4-pólovom motore) dodáva chladiaci ventilátor približne 6 percent menovitého prietoku vzduchu (úmerne k otáčkam). Straty vinutia motora zostávajú pri plnom krútiacom momente vysoké, ale chladiaci výkon je takmer neexistujúci – čo spôsobuje rýchle prehriatie, ak motor beží na plný krútiaci moment pri nízkych otáčkach.

PWM prepínanie vytvára na hriadeli motora súfázové napätie vzhľadom na zem. Keď napätie na hriadeli prekročí dielektrické prierazné napätie mazacieho filmu v ložisku, preteká cez kontakt medzi guľôčkou a obežnou dráhou ložiska výbojový prúd. Opakované výboje erodujú povrch obežnej dráhy ložiska, čo vytvára charakteristický matný alebo ryhovaný vzhľad. Ložisko sa postupne stáva hlučnejším a predčasne zlyháva – zvyčajne po 6 až 18 mesiacoch v porovnaní s viac ako 20 000 hodinami pri sínusovom napájaní.

Motory s frekvenčným meničom (VFD) používajú izoláciu triedy H (s menovitou teplotou 180 °C) s korónovo odolným smaltovaným drôtom pre vinutie statora. Drôt odolný voči koróne (CR) má dodatočný povlak, ktorý odoláva čiastočnému výboju pri úrovniach napätia nad prahovou hodnotou izolácie. Materiál výstelky drážok je vylepšený zo štandardného polyesteru na materiál na báze aramidu s vyššou dielektrickou pevnosťou. Impregnácia vinutia využíva živicový systém VPI (vákuovo-tlaková impregnácia), ktorý eliminuje dutiny v izolácii cievky, kde by mohlo dôjsť k čiastočnému výboju. Tieto opatrenia spoločne zvyšujú efektívnu odolnosť vinutia voči impulznému napätiu z približne 1 000 V (štandard) na 1 350 V alebo viac, čo je výrazne nad špičkovým napätím VFD v systéme s napätím 380 V.

Chladiaci systém IC416 nahrádza ventilátor namontovaný na hriadeli (IC411) samostatne napájaným externým motorom dúchadla namontovaným na nepoháňanom konci hlavného motora. Dúchadlo beží nepretržite s pevnou rýchlosťou, nezávisle od otáčok hriadeľa hlavného motora, a udržiava menovitý prietok chladiaceho vzduchu, aj keď hlavný motor beží s takmer nulovou rýchlosťou. To umožňuje motoru s frekvenčným meničom (VFD) poskytovať plný menovitý krútiaci moment od 0 ot./min. do menovitých otáčok – rozsah otáčok s konštantným krútiacim momentom 10:1 – bez akéhokoľvek tepelného zníženia. Motory dúchadiel Korea Ever-Power série YVF2 sú dimenzované na trojfázové napätie 380 V 50 Hz, typicky 50 až 250 W v závislosti od veľkosti rámu hlavného motora.

Motory série Ever-Power YVF2 od spoločnosti Korea obsahujú termistorové senzory PTC (s kladným teplotným koeficientom) zabudované do vinutia statora v najteplejšom bode každej fázy. Termistory PTC majú prudký nárast odporu pri definovanej vypínacej teplote (zvyčajne 130 °C alebo 150 °C). Termistory sa pripájajú k reléovému modulu PTC v ovládacom paneli VFD, ktorý vypne pohon, ak ktorékoľvek vinutie dosiahne nastavenú teplotu. To poskytuje priamu teplotnú ochranu vinutia nezávislú od externého tepelného relé proti preťaženiu, ktoré monitoruje iba prúd motora a nedokáže priamo detekovať prehriatie vinutia spôsobené poruchou chladiaceho systému alebo nadmernou teplotou okolia.

Na prerušenie dráhy zvodu prúdu ložiska sú motory série YVF2 s výkonom nad 75 kW vybavené izolovaným ložiskovým puzdrom v telese ložiska na strane bez pohonu. Puzdro zabezpečuje elektrickú izoláciu medzi vonkajším krúžkom ložiska a štítom motora, čím zabraňuje uzavretiu obvodu súfázového napätia na hriadeli cez ložisko na strane bez pohonu. Ložisko na strane pohonu zostáva neizolované, aby sa zabezpečila požadovaná referencia uzemnenia. Pre veľmi dlhé káblové trasy alebo citlivé konfigurácie pohonu, kde samotná izolácia ložiska na strane bez pohonu nestačí, je možné špecifikovať aj uzemňovaciu kefku (kefa na uzemnenie hriadeľa).

Séria YVF2 je rad invertorových motorov od spoločnosti Korea Ever-Power, určených pre aplikácie s meniteľnými otáčkami VFD v priemyselných pohonoch. Celý rad je podrobne popísaný v Sekcia produktov s meničovým motorom s frekvenčným meničom, pokrývajúci od 0,75 kW do 200 kW vo veľkostiach rámov IEC 80M až 315M v 4-pólovej konfigurácii, s 2-pólovými a 6-pólovými variantmi dostupnými na požiadanie.

Všetky motory YVF2 sú vyrobené s účinnosťou IE3 (merané pri sínusovom napájaní 50 Hz podľa normy IEC 60034-30-1). Externý ventilátor IC416 umožňuje plný menovitý krútiaci moment od 0 do 50 Hz (0 až 1 450 ot./min. pre 4-pólový motor) bez zníženia výkonu a nepretržitú prevádzku nad 50 Hz až do 120 Hz (až do 3 500 ot./min.) s konštantnou charakteristikou výkonu nad základnou rýchlosťou. Tento široký prevádzkový rozsah zahŕňa pohony extrudérov, riadenie rýchlosti dopravníkov, pohony osí obrábacích strojov a veľké inštalácie ventilátorov a čerpadiel s dlhými dennými prevádzkovými hodinami.