Asynchrónny motor riadený frekvenčným meničom - chladenie motora

Ak asynchrónny motor riadený frekvenčným meničom pracuje pri nízkych frekvenciách, doporučuje sa použiť cudzie chladenie.

Asynchrónny motor riadený frekvenčným meničom - chladenie motora.Ak asynchrónny motor riadený frekvenčným meničom pracuje pri nízkych frekvenciách, doporučuje sa použiť cudzie chladenie.

Štandardný asynchrónny motor má na rotore upevnenú vrtuľku chladenia, ktorá sa otáča rovnakými otáčkami ako motor.

Motor s cudzím chladením nemá chladiacu vrtuľku, ale je naň namontovaná prídavná nadstavba so samostatným ventilátorom a vlastným motorom. Ventilátor cudzieho chladenia sa točí nezávisle na otáčkach motora. Jeho otáčky  sú konštantné.

Cudzie chladenie zabezpečí dostatočné prúdenie chladiaceho vzduchu nezávisle na otáčkach motora. Jeho nevýhodou je vysoká cena cudzieho chladenia a potenciálna možnosť poruchy motora ventilátora.

 V prípade poruchy cudzieho chladenia nebude motor chladený vôbec a dôjde k jeho prehriatiu. Preto je potrebné kontrolovať funkčnosť cudzieho chladenia ( napríklad cez PLC ) alebo použiť motor osadený snímačom teploty.

Kedy prestane byť účinné vlastné chladenie elektromotora?

Výkon ventilátora vlastného chladenia motora je závislý na otáčkach. Zníženie otáčok motora o 20 % spôsobí zníženie chladiaceho výkonu ventilátora o 50%. 50 % otáčok motora je už kritických preto, že je chladiaci výkon ventilátora nulový. Chladenie motora zabezpečuje už len vyžarovanie, preto je nebezpečné prevádzkovať motor s vlastným chladením pri frekvencii nižšej ako 30 Hz.

Je vždy potrebné pri prevádzke motora pri nižšej frekvencii ako 30 Hz použiť cudzie chladenie?

Nie je. Stačí motor predimenzovať. Obyčajne je postačujúce navrhnúť motor o jeden výkonový stupeň vyšší. Tým sa percentuálne zníži prúdové zaťaženie motora voči jeho nominálnemu prúdu.

Je lacnejšie použiť motor vyššieho výkonu, ako motor s cudzím chladením. Okrem toho je to podľa môjho názoru aj spoľahlivejšie. Motor cudzieho chladenia sa môže pokaziť a spôsobiť následne prehriatie motora riadeného frekvenčným meničom. Ak je chladenie súčasťou motora, tak pracuje vždy s motorom.

Iný spôsob, ako sa vyhnúť použitiu cudzieho chladenia, je použitie skalárneho riadenia ( U / f charakteristika obr. 1 ) na frekvenčnom meniči. U / f charakteristiku nastavíme tak, aby bol prúd motora pri frekvencii 5 Hz nižší ako 80% nominálneho prúdu. Vzniknuté stratové teplo je potom motor schopný uchladiť vyžarovaním.

Ako je ešte možné kontrolovať oteplenie motora ?

Motor riadený frekvenčným meničom je vzhľadom na premenlivé otáčky vystavený možnosti prehriatia. Preto je dobré, ak je vinutie motora vybavené snímačom teploty, pomocou ktorého môžeme sledovať teplotu motora.

Aké sú najčastejšie používané snímače oteplenia vinutia?

Najčastejšie používanými snímačmi sú:

PTC - termistory s pozitívnou charakteristikou, odpor termistoru s teplotou rastie

NTC - termistory s negatívnou charakteristikou, odpor termistoru s teplotou klesá

Termokontakt - jedná sa o bimetalový snímač, ktorý sa pri dosiahnutí kritickej teploty rozopne

Výhodou termistorov je, že na základe informácie zo snímača je možné spraviť regulačný zásah skôr ako dôjde k prehriatiu motora. Nevýhodou je to, že ich nie je možné pripojiť ku každému frekvenčnému meniču.

Výhodou termočlánku je naopak jednoduché pripojenie ku každému meniču ( napríklad cez blokovanie smerových vstupov ). Jeho nevýhoda je, že nemôžeme sledovať teplotu, ale vieme len o hraničnom stave, keď bola prekročená maximálna prípustná teplota

obr. 1 Parametre pre nastavenie U/ f charakteristiky pri meničoch Delta Electronics typu VFD - E