анализ на технологията за регулиране на скоростта с променлива честота

Доставчик на оборудване за поддържане на честотни преобразуватели: С бързото развитие на технологиите за силова електроника и микроелектроника, производственият процес на високомощни токоизправителни устройства е допълнително развит. Развитието на честотните преобразуватели се променя бързо и те се използват широко в промишлените и минните предприятия. Приложението на честотните преобразуватели в предприятията става все по-широко разпространено, а проблемите, които те създават, също все повече привличат вниманието на хората.

1. Характеристики на честотния преобразувател

С бързото развитие на технологиите за силова електроника и микроелектроника, производственият процес на високомощни токоизправителни устройства е допълнително развит, а развитието на честотни преобразуватели се променя бързо. Честотните преобразуватели се използват широко в промишлените и минните предприятия и имат четири основни предимства:

Първият може да отговори на изискванията на процеса за регулиране на скоростта, а диапазонът на регулиране на скоростта на честотния преобразувател е над 10:11.

Второто е да се улесни автоматизираното управление, тъй като самият честотен преобразувател се управлява от 16 (или 32) битов микропроцесор с RS485 или 422, A/D входни и D/A изходни интерфейси, създавайки достатъчни условия за автоматично управление.

Третото е постигане на значителни енергоспестяващи ефекти, особено при прилагането на вентилатори и помпи с висока мощност (над 15 kW), които могат да спестят повече от 20% от енергията.

Четвъртото е намаляване на трудоемкостта на работниците по поддръжката. Поради високата обща надеждност, ниския процент на повреди и дългия цикъл на поддръжка на системата за контрол на скоростта, това може да намали натоварването на съответния персонал по поддръжката.

2. Избор на честотен преобразувател

Изборът на честотни преобразуватели трябва да се разглежда според вида на контролирания обект, диапазона на скоростта, точността на статичната скорост, началния въртящ момент и др., така че да отговарят на изискванията на процеса и производството, като същевременно са удобни за потребителя и икономични.

1. Броят на полюсите на честотния преобразувател и управлявания двигател по принцип не трябва да надвишава 4 полюса, в противен случай регулирането на скоростта е безсмислено; Характеристики на въртящия момент, критичен въртящ момент, въртящ момент на ускорение. При една и съща мощност на двигателя, спецификациите на честотния преобразувател могат да бъдат по-ниски в сравнение с режима на висок въртящ момент на претоварване. Електромагнитна съвместимост. За да се намалят смущенията от основното захранване, към междинната верига или входната верига на честотния преобразувател трябва да се добавят реактори или да се монтират предварителни изолационни трансформатори. Обикновено, когато разстоянието между двигателя и честотния преобразувател надвишава 50 метра, реакторите, филтрите или екранираните защитни кабели трябва да бъдат свързани последователно между тях.

2. Избор на конструкция на корпуса на инвертора: Конструкцията на корпуса на инвертора трябва да бъде адаптирана към условията и да се вземат предвид фактори като температура, влажност, прах, киселинност и корозивни газове. Има няколко често срещани конструкции:

Отворен тип: Няма шаси и може да се монтира на решетката в електрическата кутия или в електрическото помещение. Особено подходящ е за употреба, когато се използват няколко честотни преобразувателя едновременно, но условията на околната среда изискват високи стандарти.

Затворен тип: подходящ за обща употреба, може да има малко количество прах или влага.

Запечатан тип: подходящ за среди с лоши промишлени условия.

Запечатан тип: подходящ за среди с лоши условия, вода, прах и някои корозивни газове.

3. При избора на мощност на честотен преобразувател трябва да се обърне внимание на връзката между натоварването на честотния преобразувател и ефективността. Ефективността на системата е равна на произведението от ефективността на честотния преобразувател и ефективността на двигателя. От гледна точка на ефективността, при избора на мощност на честотен преобразувател трябва да се отбележат следните точки: уместно е мощността на честотния преобразувател да е еквивалентна на мощността на двигателя, за да се улесни работата на честотния преобразувател във високоефективно състояние. Когато класификацията на мощността на честотния преобразувател е различна от тази на двигателя, мощността на честотния преобразувател трябва да бъде възможно най-близка до мощността на двигателя и малко по-голяма от мощността на двигателя. Когато електродвигателят се стартира често, работи спирачка или когато е под голямо натоварване и се стартира често, може да се избере честотен преобразувател с едно ниво по-голям, за да се улесни дългосрочната безопасна работа на честотния преобразувател. След тестове се установи, че действителната мощност на двигателя наистина е излишна. Следователно е възможно да се обмисли използването на честотен преобразувател с мощност, по-ниска от мощността на двигателя, но трябва да се обърне внимание дали моментният пиков ток ще предизвика действие на защита от свръхток. Когато мощността на честотния преобразувател е различна от тази на двигателя, параметрите на честотния преобразувател трябва да бъдат съответно коригирани, за да се постигне по-висок енергоспестяващ ефект.

3. Мерки против смущения в приложенията на честотни преобразуватели

Защитата от смущения на честотните преобразуватели в приложенията се проявява главно в проблеми като хармоници от висок порядък, шум и вибрации, съгласуване на натоварването и генериране на топлина. Тези смущения са неизбежни, тъй като входната част на честотния преобразувател е токоизправителна верига, а изходната част е инверторна верига, като и двете са съставени от нелинейни компоненти, действащи като превключватели. По време на процеса на отваряне и затваряне на веригата се генерират хармоници от висок порядък, причинявайки изкривяване на входното захранване и изходните напрежения и токови вълни. Следният анализ и съответните мерки са предложени за проблеми с хармониците. Вредата от хармониците от висок порядък е значителна и смущенията от хармоници от висок порядък могат да повлияят на оборудването и компонентите за детектиране, което може да причини неправилна работа в тежки случаи. Според съответните литературни доклади, чувствителността на различни обекти към хармоници от висок порядък е следната: електродвигателите са под 10-20%. Няма въздействие; изкривяването на напрежението на инструмента е 10%, изкривяването на тока е 10%. Грешката е под 1%; електронните превключватели над 10% ще доведат до неправилна работа, докато компютрите над 5% ще доведат до грешки. В индустриалната област трябва да се вземат мерки за намаляване на смущенията и потискането им в допустимите граници.

1. Прекъсването на пътя на разпространение на смущенията често се постига чрез използването на заземяващи проводници. Разделянето на заземяването на електропроводите от заземяването на управляващите линии е основният метод за прекъсване на този път. Когато сигналната линия е близо до проводник със смущения, смущенията ще бъдат предизвикани да повлияят на сигнала по сигналната линия. Разделянето на кабелите е ефективно за елиминиране на тези смущения. При реално полагане на кабели, високоволтовите кабели, силовите кабели и управляващите кабели често се отделят от инструменталните кабели и компютърните кабели и се прокарват през различни кабелни скари. Управляващата линия на честотния преобразувател се прокарва вертикално с линията на главната верига.

2. Инсталирането на линейни реактори пред честотния преобразувател за потискане на хармоници от висок порядък може да потисне пренапрежението от страната на захранването и да намали изкривяванията на тока, генерирани от честотния преобразувател, като по този начин се избегнат сериозни смущения в основното захранване. Инсталирането на пасивен LC филтър пред честотния преобразувател може да филтрира хармоници от висок порядък, обикновено 5-ти и 7-ми хармоници. Този метод зависи изцяло от захранването и натоварването и има ниска гъвкавост. Когато околната среда на устройството е подложена на електромагнитни смущения, трябва да се инсталира филтър против радиочестотни смущения, за да се намали проводимостта на основното захранване, и да се вземат мерки за екраниране на захранването на двигателя. Когато дължината на кабела между двигателя и честотния преобразувател е по-голяма от 50 метра или 80 метра (неекраниран), за да се предотврати моментално пренапрежение по време на стартиране на двигателя, да се намали токът на утечка и шумът от двигателя към земята и да се защити двигателят, между честотния преобразувател и двигателя се инсталира реактор. Приемайки многофазна работа на трансформатори, универсалният честотен преобразувател използва шестимпулсен токоизправител, който генерира големи хармоници. Ако се използва многофазен режим на работа на трансформаторите, разликата във фазовия ъгъл между тях е 300. Например, комбинация от трансформатори Y - △ и △ - △ може да образува 12-импулсен ефект, който може да намали токовете от нисък порядък на хармониците и ефективно да потисне хармониците.