Какой ужас.
А воздух холодный был.
Я то знаю какой горячий воздух идет от 2 кВт печки.

Боюсь вы немного не поняли даже по видео что на самом деле происходит.

А что там можно понять по видео? Проскочили несколько резонансных частот- это слышно, визжат подшипники, это тоже по звуку. При таком темпе разгона совершенно свободно можно провернуть ротор относительно вала, требуется шлицевая посадка, а не напрессовка на гладкий вал с натягом.
А чтобы нормально разбираться- надо частотник с логированием в риалтайме, хотя бы с эзернетом, и графики токов, напряжений, потерь омических и реактивных хотя бы раз на период синуса. Скольжение желательно знать, так что неплохо энкодер на вал поставить. И вот тогда по всем этим графикам можно смотреть, что происходит и что с этим делать.
А вот такие двигатели свободно до 400 гц гонятся.

Это обычный низкопрофильный асинхронник на 2 квт после пересадки вала и переднего подшипникового щита и подшипников превращенный в скоростной шпиндель. Обычно для работы в широком диапазоне частот родной вентилятор демонтируют и ставят принудительный обдув, т.к оптимализировать систему охладжения на все обороты невозможно.

Так и у меня низкопрофильный.
Только низкопрофильные это движки с меньшим КПД!
Они сильнее греются.
У них при выделяемой мощности 300 Вт разница между внутренней температурой и температурой на поверхности около 20 град.
Т.е. даже если вы свой движок льдом обложите он через 20 мин сгорит поскольку выделяет внутри себя более 2 кВт.

Вообще-то что то тут не так с перегревом. Вот типичная диаграмма эффективности разогнанного асинхронника. При этом номинал 3000 об/мин, потому что именно оттуда начинается падение момента ограниченное напряжением питания.

У меня нет сейчас с данных с разгоном до 24000 об,мин (400 гц), но в начале темы обсуждался 4-полюсник на 400 Гц, что даст только 12000 об/мин. Те не учитывая более сложного взаимодействия полей в статоре для 4 полюсов картина должна быть подобной.
Конечно диаграмма может меняться в зависимости от стали ротора и статора, выбранных параметров обмоток, толщины боковых перемычек беличих клеток итд. Так что единственный вывод - диаграмму надо снимать экспериментально для конкретного двигателя. А для этого нужен тормозной стенд.

Напомню:


Это даже не модификация 3000-оборотного мотора. Хотя и там, как правильно указал khach, проблема не тривиальная. А тут...
Если доработку понимать с позиций программиста, то идея мёртво рождённая. Никаким чудо-частотником или шаманством с настройками телегу взлететь не заставить.
Это - потерять время и угробить железо. Я бы на месте начальства категорически запретил подобные эксперименты и отправил читать книжки.
А конструктивная доработка, с учётом приемлемости потери мощности, напрашивается сама собой - редуктор.


Это совсем не обязательно. Если возрастающая турбулентность не увеличивает вязкое трение, то возможен (и даже вероятнее всего) простой срыв потока с крыльчатки и устремление эффективности вентилятора к нулю. Он просто будет вращаться вхолостую. Это как заткнуть трубу у пылесоса и услышать прирост оборотов из-за снижения нагрузки.
А вот с крыльчаткой - да, могут быть сюрпризы. Потому, если и затеваться, то менять конструкцию обдува.

Много слов. Достаточно было бы сказать что максимальный момент уменьшается пропорционально квадрату частоты при фиксированном напряжении.
Значит на 400 Гц момент 50 Гц движка упадет в 64 раза, а реально еще больше.

В чем я и убедился. Движок на 400 Гц с усилием разгоняет только собственный ротор без всякой нагрузки.

"Одноразовое изделие" (С) Прости-Господи.

Есть еще один вариант- покупаем горелый двигатель и идем к обмотчику моторов с просьбой перемотать не на 220/380 паспортные, а на 75-80 В межфазного. Более точно сказать трудно, т.к это зависит от того, сколько более толстых проводов влезут в паз статора. Обычно получается даже дешевле, чем перемотать на фабричное напряжение, т.к провода уходит меньше по длине. Ну и гоняйте себе перемотанный двигатель сколько влезет. Сильные потери в железе статора начинаются выше 500 Гц, так что при должном обдуве это не проблема.

На честном синусе и 1 кГц - нормально.

Основной нагрев при работе на повышенной частоте в роторе двигателя. Имели опыт двигатель статорные обмотки соединили в звезду на 660В, при работе потребление тока было маленькое.
После отказа разобрали двигатель, ротор был черный его грело наверно до красна. Когда снимали двигатель был горячий полдня остывал, по словам температура была под 200гр.
Скольжение большое и большая часть энергии выделялась в роторе.
Чтоб получить 10000об/мин. без увеличения скольжения или снижение мощности двигателя, Вам нужно двигатель на 3000об/мин при 50Гц и номин.напряжении на статоре 127В.
При подаче на статор 380В 150Гц получите 9000об/мин синхронной скорости до 10000 уже близко. Смотрите на Изоляции обмоток при выборе двигателя. F или Н.
Следите за подшипниками скорость вращения в 3раза выше износ и поломки ожидаются чаще.

Про векторный режим думаю нужно забыть. Лучше ставьте скалярное управление.

а не проще поставить коллекторный движок?

Да совершенно бессмысленно гадать, от чего именно подопытный мотор выйдет из строя: от перегрева, от разрыва ротора центробежными силами или от вибрации и трения в подшипниках. По-моему, совершенно ясно, что затея эта глупая. Даже обсуждать нечего. Тут либо менять двигатель, либо ставить редуктор. Но это, похоже, примета времени: попытки программистов решать конструктивные и схемотехнические задачи...

Так и получается - 2,8 кВт на нагрев и раскрутку собственного ротора, и всего 600 Вт на момент на валу.
Тип нагрузки - вентиляторный, поэтому в зависимости квадрат частоты. Момент теряется в 49 раз, если закрыть глаза на нагрев.

Подшипники на 12000 расчитаны, ротор отбалансирован с учетом оборотов на заводе-изготовителе. Кстати говоря, завод изготовитель сам и подобрал эту систему Движок+ПЧ.

Думаю над редуктором.
Перематывать движок - этот вопрос буду решать в последнюю очередь.
Вопрос замены движка я не могу поднять без конкретного расчета.



Что мне даст снижение частоты ШИМ-а? Ток больше увеличится за больший период, но настолько же уменьшится за период, пока ключи закрыты.
Не пойму, чем синус-фильтр поможет

Для деревообрабатывающих станков выпускаются двигатели на 200 Гц, 6000 об/мин. Такие проще будет разогнать.

Частоты ШИМ и их гармоники приносят около 10% тепловых потерь в обмотки. Вот от них и можно избавится. А еще синусный фильтр бывает необходим для низковольтных высокоскоростных двигателей, т.к те имеют слишком низкую индуктивность основной обмотки.