У большинства самодельных частотников со скалярным управлением, на МС3РНАС, Восьмикрут, мой опытный аппарат, дешманский частотник Скифовского - есть она неприятная особенность. На определённой частоте от 15 до 40 Гц у движка на холостом ходу получаются резонансные вибрации. Поясню, частота вращения ротора начинает немного дрожать взад-вперёд с частотой несколько герц. Если двигатель взять в руки то вибрации именно от дрожания оборотов ротора. Было обсуждение этой темы на том же Металлическом форуме. Причём, подвержены этой напасти именно движки нового образца в алюминиевых корпусах. А советские движки от скалярных частотников работают нормально. Подъём напряжения на малых оборотах только смещает область резонанса, но не убирает совсем. Это точно не от неидеальности синуса - у меня таблица в 96 точек не помогла против резонанса - некоторые заводские аппараты не так ровно тянули 
Я стал разбираться и вспомнил свой заводской опыт электромонтёра. На некоторых маломощных (до 1 кВт) новых движках заводы-изготовители в паспортах писали, что на холостом ходу ток потребления может быть выше, чем при номинальной нагрузки из-за насыщения магнитной цепи машины. Вдобавок, роторные пазы профилируют так, чтобы после заливки алюминием бельичьей клетки, за счёт вытеснения тока снизить пусковой ток - магнитная связь статорной и роторной обмоток имеет существенную нелинейность. Тем не менее, при расчёте двигателя его параметры оптимизируют таким образом, что он вполне нормально работает при работе при номинальной частоте 50 Гц. А вот при питании пониженной частотой, относительное скольжение увеличивается, нелинейность магнитной системы статора и ротора видимо дают некоторый гистерезис, из-за которого и возникает паразитная вибрация оборотов. Но паразитная вибрация ярко выражена в основном на холостом ходу - под нагрузкой она демпфируется исполнительным механизмом и сводится на нет. Могут быть ещё биения частот пульсаций по шине постоянного тока и частоты питания двигателя - но под нагрузкой эффект должен тогда усугубляться, а не пропадать.
Итак, поскольку современные новомодные движки рассчитаны на работу магнитной системы с небольшим заходом в область насыщения - то и нужно ПОВЫСИТЬ питающее напряжение чуть выше номинала. Я стал экспериментировать и вместо 220 В выставил в настройках 230 В - соответственно, напряжение на двигателе осталось 220, но частота достижения полного напряжения у меня стала не 50, а 48 Гц. Стало заметно лучше! В конце концов я выставил 240 В, - и полное напряжение у меня было при частоте 46 Гц, а паразитные вибрации практически исчезли.
Хотя, как утверждает уважаемый автор Восьмикрута
DC/AC писал(а):
В частотниках Восьмикрут минимизированы факторы, вызывающие данный резонанс. В HD-версии возможно даже незначительное демпфирование по цепочке ОС по UDC.
На машинах малой мощности, 0,12-2,2кВт колебания на х-х вообще не наблюдались.
DC/AC писал(а):
Дело в том, что сам инвертор искажает сигнал и, например, сгенерированные 96, как у вас, или большее число точек окружности, не важно, через него просто так не пройдут. Это связано с мертвым временем и падением напряжения на ключах. На совсем низкой частоте будут провалы вращения, а на средних скоростях будет возбуждаться электромеханический резонанс. И чем выше частота ШИМ, тем больше будут искажения и больше "зона лояльности" для возбуждения колебаний.
DC/AC писал(а):
Мертвое время и частота ШИМ сильно влияют на работу инвертора. Чем выше, тем больше нелинейные искажения и увеличивается провал характеристики между двигательным и генераторным режимами. Мотор на х-х находится как раз на этом участке и при определённых условиях наступает резонанс, скорость вращения ротора начинает колебаться, он по инерции проходит "провал" и переходит в генераторный режим, а затем откатывается назад и попадает снова в двигательный и т.д. Как раз по этому поводу недавно проводил эксперименты и на практике всё подтвердилось.
А просто увеличение напряжения помогает, т.к. при потоке близком к насыщению уменьшается влияние зоны провала, но возрастают потери х-х.
Добавлено: Mon Jan 16, 2023 6:19 pm
|
