Пастаўшчыкі блокаў зваротнай сувязі па энергіі нагадваюць вам, што гісторыя прымянення пераўтваральнікаў частоты ў Кітаі налічвае больш за 30 гадоў. З пастаянным развіццём тэхналогій сфера прымянення пераўтваральнікаў частоты таксама пачала ахопліваць розныя галіны, і памер рынку з кожным годам пашыраецца. У цяперашні час існуе больш за 140 айчынных і замежных брэндаў пераўтваральнікаў частоты, а таксама новыя вытворцы і дыстрыб'ютары пераўтваральнікаў частоты, якія таксама распаўсюдзіліся па ўсёй краіне. Нягледзячы на тое, што паміж айчыннымі і імпартнымі пераўтваральнікамі частоты ўсё яшчэ існуе пэўны разрыў у прадукцыйнасці, з хуткім развіццём навукі і тэхналогій у Кітаі гэты разрыў не з'яўляецца непераадольным. У той жа час, выкарыстоўваючы цэласнасць айчыннага прамысловага ланцужка, існуе вялікі патэнцыял для павышэння эфектыўнасці вытворчасці і сабекошту айчынных пераўтваральнікаў частоты.
Сістэма прывада са зменнай частатой складаецца з пераўтваральніка частаты, які дасягнуў або перавысіў прадукцыйнасць сістэмы рэгулявання хуткасці пастаяннага току. Перавагі пераўтваральніка частаты заключаюцца ў невялікіх памерах, нізкім узроўні шуму, нізкай кошту і лёгкасці абслугоўвання асінхронных рухавікоў, што значна спрашчае вытворчы працэс і зніжае першапачатковыя інвестыцыйныя выдаткі. У цэлым, разумнае выкарыстанне пераўтваральнікаў частаты можа павысіць прадукцыйнасць працы, якасць прадукцыі і аўтаматызацыю абсталявання, адначасова эканомячы энергію і зніжаючы вытворчыя выдаткі.
1. Класіфікацыя, прынцып працы і структура нізкавольтных пераўтваральнікаў частаты
1. Класіфікацыя нізкавольтных пераўтваральнікаў частаты
Існуюць розныя стандарты для класіфікацыі пераўтваральнікаў частоты. Прывады са зменнай частатой можна падзяліць на агульныя прывады частоты і спецыяльныя прывады частоты. Па прынцыпе працы пераўтваральнікі частоты можна падзяліць на пераўтваральнікі частоты пераменнага току ў пераменны і пераўтваральнікі частоты пераменнага току ў пастаянны і пераўтваральнікі частоты пераменнага току ў пастаянны, сярод якіх пераўтваральнікі частоты пераменнага току ў пастаянны і напружання таксама можна падзяліць на пераўтваральнікі частоты току і напружання ў залежнасці ад рэжыму працы галоўнага ланцуга. Акрамя таго, з пункту гледжання кірунку развіцця тэхналогіі пераўтваральнікаў частоты, іх можна падзяліць на пераўтваральнікі частоты з зменнай частатой, вектарныя пераўтваральнікі частоты, пераўтваральнікі частоты з прамым кіраваннем крутоўным момантам і гэтак далей.
2. Прынцып працы нізкавольтнага пераўтваральніка частаты
Звычайна пераўтваральнікі частаты выкарыстоўваюць рэжым працы з прамым кросоверам. Адносна кажучы, нізкавольтныя пераўтваральнікі частаты шырока выкарыстоўваюцца дзякуючы сваёй развітай тэхналогіі, нізкай кошту і лёгкасці абслугоўвання. Прынцып працы пераўтваральніка частаты заключаецца ў простым пераўтварэнні пераменнага току ў электрычнае абсталяванне з рэгуляванай частатой. Згодна з формулай сінхроннай хуткасці N=60f/p для рухавікоў пераменнага току (дзе N - сінхронная хуткасць рухавіка, f - частата сеткі, а p - колькасць полюсаў рухавіка), хуткасць рухавіка пераменнага току можна змяняць, змяняючы частату. Пераўтваральнік частаты распрацаваны на аснове гэтага прынцыпу.
3. Структура нізкавольтнага пераўтваральніка частаты
Склад асноўнай схемы пераўтваральніка частаты:
Тып напружання: напружанне пераўтвараецца з частаснага пераўтваральніка пастаяннага току ў пераменны, а фільтр ланцуга - кандэнсатарны.
Тып току: крыніца сілкавання змяняецца з пастаяннага току на пераменны з дапамогай пераўтваральніка частаты, а фільтр ланцуга - індуктар.
Пераўтваральнік частаты ў асноўным складаецца з наступных чатырох частак:
(1) Выпрамнікі: У цяперашні час шырока выкарыстоўваюцца дыёдныя пераўтваральнікі, якія могуць пераўтвараць частату сеткі ў пастаянны ток, а таксама ўтвараць рэверсіўныя пераўтваральнікі. Паколькі кірунак харчавання з'яўляецца рэверсіўным, яны могуць рэгенеравацца і працаваць.
(2) Схема з плоскай хваляй: пастаяннае напружанне, выпрамленае выпрамніком, мае пульсуючую форму, якая ў 6 разоў перавышае частату крыніцы харчавання. Для падаўлення ваганняў напружання патрэбныя кандэнсатары і шпулькі індуктыўнасці, якія паглынаюць пульсуючую напругу (г.зн. ток). Калі ёмістасць прылады невялікая, а ёмістасць лішняя, можна непасрэдна выкарыстоўваць схему згладжвання.
(3) Інвертар: Інвертар пераўтварае пастаянны ток у пераменны, тым самым атрымліваючы трохфазны выхад на працягу фіксаванага часу.
(4) Схема кіравання: Забяспечвае схему кіравання сігналам для галоўнага ланцуга сілкавання асінхроннага рухавіка. Уключае схему кіравання напружаннем і частатой, схему вызначэння току і напружання галоўнага ланцуга, схему вызначэння хуткасці рухавіка, схему кіравання аперацыйнай схемай, якая можа ўзмацняць сігналы кіравання, схему абароны рухавіка і інвертара.
2. Выбар тыпаў нізкавольтных інвертараў
1. Агляд выбару тыпу нізкавольтнага інвертара
У цяперашні час большасць карыстальнікаў выбіраюць, абапіраючыся на інструкцыі або кіраўніцтва па выбары, прадастаўленыя вытворцам пераўтваральніка частоты. Як правіла, вытворца пераўтваральніка частоты паказвае намінальны ток пераўтваральніка частоты, які можа адпавядаць намінальнай магутнасці і магутнасці рухавіка. Параметры даступных рухавікоў прадастаўляюцца вытворцам на аснове вытворчых або нацыянальных стандартаў рухавікоў і не могуць дакладна адлюстроўваць грузападымальнасць пераўтваральніка частоты. Таму пры выбары пераўтваральніка частоты варта кіравацца прынцыпам, паводле якога намінальны ток рухавіка не павінен перавышаць намінальны ток пераўтваральніка частоты. Акрамя таго, пры выбары пераўтваральніка частоты неабходна таксама разумець умовы працэсу і адпаведныя параметры рухавіка, а таксама звяртаць увагу на тып і працоўныя характарыстыкі рухавіка.
(1) Выбар намінальнага току пераўтваральніка частоты. Згодна з праектнымі характарыстыкамі, для забеспячэння бяспечнай і надзейнай працы пераўтваральніка частоты намінальны ток пераўтваральніка частоты павінен быць большым за намінальны ток нагрузкі (рухавіка), асабліва для рухавікоў з часта зменлівымі характарыстыкамі нагрузкі. Згодна з вопытам, намінальны ток пераўтваральніка частоты больш чым у 1,05 раза перавышае намінальны ток рухавіка.
(2) Выбар намінальнага напружання для пераўтваральнікаў частоты. Намінальнае напружанне пераўтваральніка частоты выбіраецца ў залежнасці ад напружання на ўваходнай шыне пераўтваральніка частоты. У прынцыпе, намінальнае напружанне пераўтваральніка частоты павінна адпавядаць уваходнаму напрузе. Калі ўваходнае напружанне занадта высокае, пераўтваральнік частоты [3] будзе пашкоджаны.
2. Меры засцярогі пры выбары нізкавольтных пераўтваральнікаў частаты
(1) Падбярыце тып нагрузкі ў адпаведнасці з пераўтваральнікам частаты.
Нагрузка ў нафтахімічнай прамысловасці ў асноўным складаецца з помпаў і вентылятараў. Помпы падзяляюцца на вадзяныя помпы, алейныя помпы, помпы дабавак, дазавальныя помпы, пад'ёмныя помпы, змешвальныя помпы і прамыўныя помпы. Сярод іх пад'ёмныя помпы, змешвальныя помпы і прамыўныя помпы ў асноўным з'яўляюцца цяжкімі, а астатнія - гэта звычайныя нагрузкі. Вентылятары падзяляюцца на вентылятары з паветраным астуджэннем, вентылятары катлоў з цягай, восевыя вентылятары, паветраныя кампрэсары і г.д. Пры запуску вентылятар паветранага астуджэння і вентылятар катлоў з цягай з'яўляюцца цяжкімі нагрузкамі, а астатнія - звычайнымі нагрузкамі. Пры выбары пераўтваральніка частаты выбар павінен грунтавацца на ўласцівасцях нагрузкі. Калі тып нагрузкі незразумелы або можа змяняцца ў розных умовах працэсу, рэкамендуецца выбіраць пераўтваральнік частаты ў залежнасці ад вялікай нагрузкі, каб пазбегнуць няроўнасцей выбару.
(2) Умовы навакольнага асяроддзя ўплываюць на пераўтваральнік частаты.
Звычайна пераўтваральнікі частаты патрабуюць больш высокай тэмпературы навакольнага асяроддзя і вільготнасці. Калі тэмпература навакольнага асяроддзя ніжэй за 30 градусаў Цэльсія, адносная вільготнасць ніжэй за 80%, а вышыня над узроўнем мора ніжэй за 100 метраў, пераўтваральнік частаты бяспечна працуе пры намінальным току; калі тэмпература навакольнага асяроддзя перавышае 40 ℃, фактычная магутнасць і ток пераўтваральніка частаты будуць паступова змяншацца з павышэннем тэмпературы навакольнага асяроддзя. Калі адносная вільготнасць навакольнага асяроддзя перавышае 90%, можа ўтварыцца кандэнсацыя, што прывядзе да кароткага замыкання ва ўнутраных кампанентах пераўтваральніка частаты. Калі вышыня над узроўнем мора перавышае 100 метраў, выходная магутнасць пераўтваральніка частаты знізіцца. Акрамя таго, варта пазбягаць выкарыстання пераўтваральнікаў частаты ў запыленых асяроддзях.
(3) Выбар дадатковых кампанентаў для пераўтваральнікаў частаты.
Няправільны выбар дадатковых кампанентаў для пераўтваральнікаў частаты можа прывесці да высокай частаты адмоваў, галоўным чынам пры выбары фільтраў і рэактараў.
3. Практычнае прымяненне нізкавольтнага пераўтваральніка частаты
1. Першаснае падключэнне нізкавольтнага пераўтваральніка частаты
З-за значнага ўплыву месцаў ўстаноўкі кантактараў, фільтраў і рэактараў у першасным ланцугу на пераўтваральнік частаты, далей будзе разгледжаны аналіз гэтых трох прылад.
(1) Кантактар
Існуе два асноўныя спосабы падключэння кантактараў: мантаж на задняй панэлі корпуса інвертара і мантаж на пярэдняй панэлі корпуса інвертара. Кантактар усталёўваецца на задняй панэлі корпуса інвертара, і яго перавага ў тым, што інвертар не мае частых удараў пры частым запуску рухавіка. Недахопам з'яўляецца працяглы час зарадкі пераўтваральніка частоты і страты магутнасці. Кантактар усталёўваецца на пярэдняй панэлі корпуса інвертара і мае перавагу ў тым, што цалкам адключае харчаванне, калі рухавік знаходзіцца ў рэжыме чакання, не губляючы магутнасці. Недахопам з'яўляецца тое, што часты запуск рухавіка прывядзе да частых скачкоў напружання ў пераўтваральніку частоты, што паўплывае на тэрмін службы кампанентаў пераўтваральніка частоты.
Карацей кажучы, калі рухавік запускаецца рэдка, кантактар можна ўсталяваць на пярэдняй і задняй частках корпуса інвертара, але больш мэтазгодна ўсталяваць яго на задняй частцы корпуса інвертара. Калі рухавік запускаецца часта, рэкамендуецца ўсталяваць кантактар на задняй частцы корпуса інвертара.
(2) Фільтр
Уваходны фільтр у асноўным выкарыстоўваецца для фільтрацыі электрасеткі, падаўлення гарманічных уздзеянняў электрасеткі на пераўтваральнік частоты і падаўлення вяртання гармонік, якія ўзнікаюць пры выпрамленні пераўтваральніка частоты, у электрасетку; выходны фільтр у асноўным аптымізуе пераўтваральнік частоты, фільтруе гармонікі і робіць форму выхаднога сігналу больш сінусаідальнай.
(3) Рэактар
Уваходны рэактар можа падаўляць гармонікі з боку сеткі і абараняць выпрамляльны мост; калі выходны кабель пераўтваральніка частоты перавышае зададзеную даўжыню (звычайна дапускаецца даўжыня кабеля 250 м), варта выбраць выходны рэактар.
2. Умовы ўстаноўкі нізкавольтнага пераўтваральніка частаты
Эксперыменты паказалі, што частата адмоваў пераўтваральнікаў частаты значна павялічваецца ў складаных умовах, асабліва калі яны адчувальныя да тэмпературы, вільготнасці і пылу. Таму пры выбары асяроддзя ўстаноўкі неабходна выбраць асяроддзе з кантраляванай тэмпературай, вільготнасцю і нізкім узроўнем пылу.
(1) Тэмпература навакольнага асяроддзя
На практыцы было ўстаноўлена, што пераўтваральнікі частоты падыходзяць для працы ў асяроддзях з тэмпературай ніжэйшай або роўнай 35 градусам Цэльсія, інакш чым вышэйшая тэмпература, тым ніжэйшая грузападымальнасць пераўтваральніка частоты.
(2) Вільготнасць навакольнага асяроддзя
Пры высокай вільготнасці навакольнага асяроддзя інвертар схільны да кандэнсацыі ўнутры, што можа лёгка прывесці да кароткага замыкання. Таму неабходна кантраляваць вільготнасць навакольнага асяроддзя для пераўтваральніка частоты.
(3) Пыльнае асяроддзе
Пераўтваральнікі частаты варта выкарыстоўваць у запыленым асяроддзі як мага часцей, бо назапашванне пылу можа прывесці да кароткага замыкання і пашкоджання электронных кампанентаў пераўтваральніка частаты.
4. Тыповыя няспраўнасці і рашэнні нізкавольтных пераўтваральнікаў частаты
1. Не ўдаецца запусціць
Прычына: Гэта выклікана празмернай інэрцыяй кручэння або круцільным момантам нагрузкі.
Рашэнне: Павялічце пускавую частату і крутоўны момант адпаведна, а таксама праверце налады абароны.
2. Адключэнне па перанапружанні
Прычына: Выклікана высокім напружаннем электрасеткі або кароткім часам спуску.
Рашэнне: Праверце, ці нармальны працоўны стан.
3. Перагрузка
Прычына: Перагрузачная здольнасць нізкавольтнага інвертара адносна нізкая або налады параметраў рухавіка неабгрунтаваныя.
Рашэнне: Праверце ўнутраную схему вызначэння току і налады параметраў пераўтваральніка частаты.