Доставчикът на устройства за обратна връзка с енергия ви напомня, че правилният избор на честотни преобразуватели е много важен за нормалната работа на системата за управление на предаването на механично оборудване, за да се избегнат ненужни загуби, причинени от поддръжката на честотния преобразувател поради неправилен избор. Първо, целта на избора на честотен преобразувател трябва да бъде ясно дефинирана. Второ, подходящият честотен преобразувател трябва да бъде избран въз основа на типа на оборудването, характеристиките на натоварване, диапазона на скоростта, режима на управление, средата на използване, защитната конструкция и други изисквания. По този начин целта е да се постигнат както производствени технологии, така и икономически ползи.
1. Характеристики на въртящия момент на механичното оборудване
На практика производствените машини често се разделят на три вида въз основа на различните характеристики на въртящия момент: постоянен въртящ момент на натоварване, товар с постоянна мощност и товар с намалена характеристика на въртящия момент. При избора на честотен преобразувател, характеристиките на натоварване естествено трябва да бъдат основната база.
Намалете характеристичното натоварване на въртящия момент
При различните вентилатори, водни помпи и хидравлични помпи, докато работното колело се върти, съпротивлението, генерирано от въздух или течност в определен диапазон на скоростта, е приблизително пропорционално на втората степен на скоростта, въртящият момент се променя според втората степен на скоростта, а мощността на натоварване се променя пропорционално на третата степен на скоростта. Този тип натоварване се нарича натоварване с намален въртящ момент.
Постоянно натоварване на мощността
Характерното за този тип натоварване е, че необходимият въртящ момент TL е приблизително обратнопропорционален на скоростта n. С намаляването на скоростта на двигателя, изходният въртящ момент на товара всъщност се увеличава. Тоест, в рамките на диапазона на скоростта, въртящият момент е по-голям при ниски скорости и по-малък при високи скорости, докато изходната мощност на двигателя остава непроменена. Шпинделът на металорежещи машини, валцови машини, машини за хартия, машини за навиване, машини за развиване и др. в линиите за производство на фолио, всички те принадлежат към товари с постоянна мощност.
Свойството на постоянна мощност на товара е ограничено до определен диапазон на промяна на скоростта. Когато скоростта е много ниска, поради ограничението на механичната якост, TL не може да се увеличава безкрайно и се трансформира в свойство на постоянен въртящ момент при ниски скорости. Областите с постоянна мощност и постоянен въртящ момент на товара оказват значително влияние върху избора на схеми за предаване. Когато двигателят е в режим на регулиране на скоростта с постоянен магнитен поток, максимално допустимият изходен въртящ момент остава непроменен, което принадлежи към регулиране на скоростта с постоянен въртящ момент; При слабо магнитно регулиране на скоростта, максималният допустим изходен въртящ момент е обратно пропорционален на скоростта, което принадлежи към регулиране на скоростта с постоянна мощност. Ако диапазонът на регулиране на постоянен въртящ момент и постоянна мощност на електродвигателя е съобразен с диапазона на постоянен въртящ момент и постоянна мощност на товара, т.е. в случай на "съвпадение", капацитетът на електродвигателя и капацитетът на честотния преобразувател са минимизирани.
Механичните характеристики на натоварванията с постоянна мощност са сложни. При проектирането на системата трябва да се обърне внимание на това да не се експлоатират асинхронни двигатели извън синхронната им скорост, в противен случай това може да причини разрушителни механични повреди. Капацитетът на честотния преобразувател обикновено се приема приблизително като умножен по капацитета на асинхронен двигател.
Постоянно натоварване с въртящ момент
При постоянно натоварване с въртящ момент, въртящият момент на товара TL е независим от скоростта n. При всяка скорост, въртящият момент на товара TL остава постоянен или почти постоянен, а мощността на товара се увеличава линейно с увеличаване на скоростта на товара. Например, товари от триене, като кранове, конвейери, машини за шприцване, смесители и телфери, всички принадлежат към товари с постоянен въртящ момент. Целта на използването на честотни преобразуватели за управление на такива товари е да се постигне автоматизация на оборудването, да се подобри производителността на труда и да се подобри качеството на продукта.
Когато честотният преобразувател задвижва товар с постоянен въртящ момент, изходният въртящ момент при ниска скорост трябва да е достатъчно голям и да има достатъчна претоварваща способност, обикновено 150% от номиналния ток. Ако е необходимо да се работи постоянно при ниски скорости за продължителен период от време, трябва да се вземе предвид капацитетът за разсейване на топлината на асинхронните двигатели, за да се избегне прекомерно повишаване на температурата на двигателите.
При проектирането на системата трябва да се обърне внимание на подходящото увеличаване на капацитета на асинхронните двигатели или увеличаване на капацитета на честотните преобразуватели. Капацитетът на честотен преобразувател обикновено се приема като произведение на капацитета на асинхронен двигател.
2. Изберете подходящ метод за управление на честотния преобразувател въз основа на характеристиките на натоварването
В допълнение към производствения процес на честотния преобразувател, методът на управление, който той използва, също е много важен. Методите за управление на честотните преобразуватели се разделят главно на управление с отворен контур и управление със затворен контур. Методът на управление с отворен контур има проста структура и надеждна работа, но точността на регулиране на скоростта и динамичните характеристики са сравнително ниски. Методът на управление със затворен контур може да извършва управление в реално време въз основа на промени в параметри като дебит, температура, позиция, скорост, налягане и др. Той има бърз динамичен отговор, но понякога е труден за изпълнение и е скъп. Потребителите трябва да изберат съответния режим на управление според собствените си нужди, за да получат необходимите характеристики на регулиране на скоростта.
3. Изберете защитната конструкция на честотния преобразувател въз основа на монтажната среда
При избора на честотен преобразувател трябва да се вземе предвид средата на монтаж, включително фактори като температура на околната среда, влажност, съдържание на прах и корозивни газове, които са тясно свързани с дългосрочната и надеждна работа на честотния преобразувател. Ако условията на работа не могат да бъдат изпълнени, трябва да се вземат съответните защитни мерки.
Повечето производители на честотни преобразуватели предоставят следните общи защитни конструкции, от които потребителите могат да избират.
(1) Отвореният тип IP00, който предпазва човешкото тяло от докосване на частите под напрежение вътре в честотния преобразувател отпред, е подходящ за монтаж на екрани, панели и стелажи в електрически разпределителни шкафове или електрически помещения, особено за централизирано използване на множество честотни преобразуватели, но има високи изисквания към средата за монтаж.
(2) Честотните преобразуватели със защита IP20 и IP21 са обградени с корпуси и могат да се монтират на стена в сгради. Те са подходящи за повечето вътрешни монтажни среди с минимално количество прах, температура и влажност.
(3) Запечатаните IP40 и IP42 са подходящи за промишлени обекти с лоши условия на околната среда.
(4) Запечатани IP54 и IP55, с прахоустойчиви и водоустойчиви защитни конструкции, подходящи за промишлени обекти с лоши условия на околната среда, водни пръски, прах и някои корозивни газове.
Изборът на система за регулиране на скоростта с променлива честота на строителната площадка трябва да се основава на реалните изисквания на процеса и сценариите на приложение. Предимствата и недостатъците трябва да бъдат претеглени, а изборът трябва да бъде разумен и всеобхватен. Само чрез правилно и гъвкаво използване на честотния преобразувател, системата за регулиране на скоростта с променлива честота с променлив ток може да работи безопасно и надеждно.