I. L'effetto distruttivo della scarica parziale
Il motore di conversione di frequenza dipende dal sistema di alimentazione di conversione di frequenza, nel lavoro rilascerà un impulso di tensione ad alta frequenza, questa tensione porterà al fenomeno della corona della bobina motoria, che ha innescato una scarica parziale. Le scariche parziali non solo renderà il calore medio, ma accelererà anche il processo di cracking dei materiali isolanti del polimero organico, con conseguente danno da isolamento del motore di conversione di frequenza.
In particolare, il sistema di controllo della velocità di conversione della frequenza è costituito da inverter, cavo e motore. Tra questi, il convertitore di frequenza è il componente centrale, che contiene molti tipi di elementi di controllo, come BJT (transistor bipolare) e IGBT (transistor bipolare gate isolato), ecc. Caratteristiche di commutazione della velocità e la sua velocità di commutazione è molto veloce, fino a 30-40 kHz, e anche la frequenza operativa normale è fino a 20kHz. Le forme d'onda che emergono dal convertitore di frequenza sono forme d'onda di impulsi con ripidi bordi di aumento e caduta, questa forma d'onda è significativamente diversa dall'onda sinusoidale di frequenza industriale, che ha un impatto di vasta portata sull'ambiente di lavoro isolante del motore dell'inverter.
Quando un inverter converte un'onda sinusoidale di frequenza industriale in un'onda di impulso, questi impulsi vengono trasmessi lungo il cavo ai terminali del motore. A causa della mancata corrispondenza dell'impedenza tra il cavo e il motore, vengono generate onde riflesse, che a loro volta generano riflessi secondari. Queste onde riflesse sono sovrapposte alle onde di tensione pulsata originali per formare una tensione di picco. La dimensione della tensione di spike è strettamente correlata alla lunghezza del cavo e al tempo di aumento del bordo della tensione dell'impulso. All'aumentare della lunghezza del cavo, l'ampiezza di sovratensione all'estremità del motore aumenta di conseguenza.
Quando la corrente di impulso passa attraverso la bobina isolante di un motore inverter, il tempo di aumento del bordo corto dell'onda di impulso provoca la distribuzione in modo non uniforme nella bobina. I dati sperimentali mostrano che circa l'80% dell'ampiezza di sovratensione viene trasportato sui primi giri dell'avvolgimento dello statore del motore. Ciò rende la tensione di inter-turnne trasportata ai primi giri della avvolgimento di gran lunga supera la tensione media di inter-turn in condizioni di tensione CA di frequenza industriale, e sebbene sia ancora inferiore alla tensione di rottura dell'isolamento, ha superato La tensione di partenza di scarico parziale. Pertanto, la scarica parziale diventa la causa principale di danni prematuri all'isolamento del motore dell'inverter. Allo stesso tempo, la presenza di una varietà di fattori come il riscaldamento della perdita dielettrica, la carica spaziale, l'eccitazione elettromagnetica e le vibrazioni accelerano ulteriormente il processo di invecchiamento del materiale.
Ii. Limitazioni del design dell'isolamento
La teoria del design dell'isolamento dei motori sinusoidali di frequenza industriale non è completamente applicabile nei motori di controllo della velocità di conversione della frequenza CA. Pertanto, quando si progettano la struttura dell'isolamento dei motori a frequenza variabile CA, è necessario prendere piena considerazione alle sue caratteristiche speciali. Le prestazioni di isolamento del motore di conversione della frequenza non devono solo soddisfare i requisiti tradizionali dell'invecchiamento termico e della resistenza all'invecchiamento elettrico, ma devono anche avere la capacità di resistere all'impulso ad alta frequenza e alla resistenza parziale di scarico.
III. Avvio e fermo frequenti sulla vita dell'isolamento
Quando il motore è frequentemente nello stato di avvio e frenata, il materiale di isolamento sarà spesso sottoposto a stress elettromagnetico alternato ciclico. Più corto e più frequente è il tempo di avvio e frenata, maggiore è l'impatto sul materiale isolante, maggiore è la possibilità di guasto. Pertanto, l'avvio e l'arresto frequenti sono anche uno dei fattori importanti che influenzano la vita isolante dei motori inverter.