V elektrických přenosech chemických podniků je použití frekvenčních měničů pro odstředivky velmi běžné. Vzhledem k různým důvodům procesu a pohonného zařízení se často vyskytuje jev regenerativní energie. U frekvenčních měničů se obecně používají dva nejběžnější způsoby zpracování regenerativní energie: (1) její rozptýlení do "brzdného rezistoru" uměle zapojeného paralelně s kondenzátorem v dráze stejnosměrného proudu, což se nazývá stav výkonového brzdění; (2) pokud je energie přiváděna zpět do elektrické sítě, nazývá se to stav zpětnovazebního brzdění (také známý jako stav regenerativního brzdění). Princip společné sběrnice stejnosměrného proudu je založen na univerzálním zařízení pro převod frekvence s využitím metody převodu frekvence AC-DC-AC. Když je motor v brzdném stavu, jeho brzdná energie se přivádí zpět na stranu stejnosměrného proudu. Aby se lépe zvládla energie zpětnovazebního brzdění, lidé přijali metodu propojení strany stejnosměrného proudu každého zařízení pro převod frekvence. Například když je jeden frekvenční měnič v brzdném režimu a druhý v režimu zrychlování, energie se může vzájemně doplňovat. Tento článek navrhuje schéma použití univerzálního frekvenčního měniče se společnou stejnosměrnou sběrnicí v centrifugách chemických podniků a rozvádí jeho další využití ve zpětnovazební jednotce centrifug. V současné době existuje několik způsobů použití společné stejnosměrné sběrnice: (1) Společná nezávislá usměrňovací jednotka může být neinvertibilní nebo invertibilní. První spotřebovává energii prostřednictvím externího brzdného rezistoru, zatímco druhá může plně zpětně odvádět přebytečnou energii ze stejnosměrné sběrnice přímo do elektrické sítě, což má lepší význam z hlediska úspory energie a ochrany životního prostředí. Nevýhodou je vyšší cena než první. (2) Velká frekvenční převodní jednotka je připojena ke stejnosměrné sběrnici sdíleného velkého frekvenčního měniče v elektrické síti. Malý frekvenční měnič nemusí být připojen k elektrické síti, takže není potřeba usměrňovací modul. Velký frekvenční měnič je externě připojen k brzdnému rezistoru. (3) Každá frekvenční převodní jednotka je připojena k elektrické síti. Každá frekvenční převodní jednotka je vybavena usměrňovacími a střídačovými obvody a externími brzdnými rezistory a stejnosměrné sběrnice jsou vzájemně propojeny. Tato situace se často používá, když je výkon každé frekvenční převodní jednotky blízký. Po demontáži je možné je stále používat samostatně, aniž by se navzájem ovlivňovaly. Společná stejnosměrná sběrnice představená v tomto článku je třetí metodou, která má oproti prvním dvěma metodám významné výhody: a. Sdílená stejnosměrná sběrnice může výrazně snížit redundantní konfiguraci brzdných jednotek díky jednoduché a rozumné struktuře a je ekonomicky spolehlivá. b. Mezilehlé stejnosměrné napětí sdílené stejnosměrné sběrnice je konstantní a kombinovaný kondenzátor má velkou kapacitu pro ukládání energie, což může snížit kolísání v elektrické síti.c、 Každý motor pracuje v různých stavech s doplňkovou energetickou zpětnou vazbou, což optimalizuje dynamické vlastnosti systému. Různé harmonické rušení generované různými frekvenčními měniči v elektrické síti se může vzájemně vyrušit a snížit tak míru harmonického zkreslení v elektrické síti.2、 Schéma systému regulace otáček s proměnnou frekvencí před rekonstrukcí2.1 Úvod do řídicího systému centrifugy Celkem bylo zrekonstruováno 12 centrifug a každý řídicí systém je stejný. Frekvenční měnič je Emerson EV2000 řady 22 kW, typu s konstantním momentem, a zpětnovazební jednotky jsou všechny napájené zpětnovazebními brzdnými jednotkami IPC-PF-1S. Všechny řídicí systémy jsou centralizované s osmi podobnými jednotkami. Schéma systému je znázorněno na obrázku 1.2.2 Analýza brzdění během brzdění Když centrifuga brzdí, motor se nachází v rekuperačním brzdném stavu a mechanická energie uložená v systému je motorem přeměněna na elektrickou energii, která je přes šest volnoběžných diod měniče odeslána zpět do stejnosměrného obvodu měniče. V tomto okamžiku je měnič v usměrněném stavu. V tomto okamžiku, pokud nejsou v měniči kmitočtu provedena žádná opatření ke kontrole spotřeby energie, způsobí tato energie zvýšení napětí na kondenzátoru pro ukládání energie v meziobvodu. V tomto okamžiku se zvýší napětí na stejnosměrné sběrnici kondenzátoru. Když dosáhne 680 V, brzdná jednotka začne pracovat, tj. bude dodávat přebytečnou elektrickou energii zpět do sítě. V tomto okamžiku se napětí na stejnosměrné sběrnici jednoho měniče kmitočtu udržuje pod 680 V (přibližně 690 V) a měnič kmitočtu nebude hlásit poruchy přepětí. Proudová křivka brzdné jednotky jednoho měniče kmitočtu během brzdění je znázorněna na obrázku 2 s dobou brzdění 3 minuty. Testovacím přístrojem je jednofázový analyzátor kvality energie FLUKE 43B a analytický software je... Z toho je patrné, že při každém sepnutí brzdy musí brzdná jednotka pracovat s maximálním proudem 27 A. Jmenovitý proud brzdné jednotky je 45 A. Brzdná jednotka je zřejmě v polovičním zatížení.3 Schéma upraveného systému regulace otáček s frekvenčním převodem3.1 Metody likvidace společné stejnosměrné sběrniceDůležitým aspektem použití sdílené stejnosměrné sběrnice je plně zohlednit řízení frekvenčního měniče, poruchy přenosu, charakteristiky zatížení a údržbu vstupního hlavního obvodu při zapnutí. Plán zahrnuje třífázové vstupní vedení (udržující stejnou fázi), stejnosměrnou sběrnici, skupinu univerzálních frekvenčních měničů, společnou brzdnou jednotku nebo zařízení zpětné vazby energie a některé pomocné komponenty. Obrázek 3 ukazuje jedno z široce používaných řešení univerzálního frekvenčního měniče. Schéma systému hlavního obvodu po výběru třetího transformačního schématu je znázorněno na obrázku 3. Vzduchové spínače Q1 až Q4 na obrázku 3 jsou ochranná zařízení vstupního vedení každého frekvenčního měniče,a KM1 až KM4 jsou stykače pro zapnutí napájení každého frekvenčního měniče. KMZ1 až KMZ3 jsou paralelní stykače pro stejnosměrnou sběrnici. Centrifugy 1 a 2 sdílejí brzdnou jednotku a tvoří skupinu, zatímco centrifugy 3 a 4 sdílejí brzdnou jednotku a tvoří skupinu. Pokud obě skupiny fungují správně, lze je zapojit paralelně. Zároveň je to také založeno na pracovní sekvenci operátorů na místě, přičemž centrifugy 1 a 2 brzdí v různých časech a centrifugy 3 a 4 brzdí v různých časech. Během normálního provozu jsou obvykle seskupeny dvě centrifugy, 1 a 3, zatímco centrifugy 2 a 4 jsou seskupeny. Čtyři centrifugy obvykle nebrzdí současně. Vzhledem ke složitému prostředí skutečných pracovišť se elektrická síť často chvěje a dochází k vyšším harmonickým. Lze jej také použít ke zvýšení impedance napájecího zdroje a pomoci při absorpci přepětí a napěťových špiček hlavního zdroje napájení generovaných při uvedení blízkého zařízení do provozu, čímž se v konečném důsledku udržuje usměrňovací jednotka frekvenčního měniče v chodu. Každý frekvenční měnič může také použít vstupní tlumivku, aby účinně zabránil ovlivňování frekvenčního měniče těmito faktory. Při rekonstrukci tohoto projektu nebyly, vzhledem k tomu, že původní zařízení nebylo vybaveno vstupními tlumivkami, použity žádné vstupní tlumivky ani jiná zařízení pro regulaci harmonických složek. 3.2 Schéma řídicího systému: Řídicí obvod je znázorněn na obrázku 4. Po zapnutí všech čtyř frekvenčních měničů a po připravenosti každého z nich k provozu je výstupní možnost relé poruchy frekvenčního měniče nastavena na „frekvenční měnič připraven k provozu“. Pouze když jsou frekvenční měniče zapnuté a v normálním stavu, lze je zapojit paralelně. Pokud se některý z nich pokazí, stykač stejnosměrné sběrnice se nesepne. Výstupní svorky TA a TC relé poruchy frekvenčního měniče jsou normálně rozpojené kontakty. Po zapnutí je měnič kmitočtu „připraven k provozu“ a TA a TC každého měniče kmitočtu jsou sepnuty a paralelní stykač sběrnice stejnosměrného proudu je sepnut postupně. V opačném případě se stykač odpojí. 3.3 Charakteristiky plánu (1) Použijte kompletní měnič kmitočtu namísto pouhého přidání více střídačů k usměrňovacímu můstku. (2) Nejsou potřeba samostatné usměrňovací můstky, nabíjecí jednotky, kondenzátorové baterie a střídače. (3) Každý měnič kmitočtu lze oddělit samostatně od sběrnice stejnosměrného proudu, aniž by to ovlivnilo ostatní systémy. (4) Ovládejte připojení společné sběrnice stejnosměrného proudu měniče kmitočtu pomocí blokovacích stykačů. (5) Řetězové řízení se používá k ochraně kondenzátorových jednotek měniče kmitočtu zavěšených na sběrnici stejnosměrného proudu. (6) Všechny měniče kmitočtu namontované na sběrnici musí používat stejné třífázové napájení.(7) Po poruše rychle odpojte měnič kmitočtu od stejnosměrné sběrnice, abyste dále zúžili rozsah poruchy měniče kmitočtu. 3.4 Nastavení hlavních parametrů měniče kmitočtu Výběr kanálu příkazu Run F0.03=1, nastavená maximální provozní frekvence F0.05=50, nastavená doba zrychlení F0.10=300, nastavená doba zpomalení F0.11=300, výběr výstupu poruchového relé F7.12=15, funkce výstupu AO1 F7.26=23.5, upravená testovací data. Při zastavení, vstupní napětí: 3PH 380VAC, napětí sběrnice: 530VDC, napětí stejnosměrné sběrnice: 650V. Když jeden stroj zrychluje, napětí sběrnice klesá a druhý stroj zpomaluje. Napětí stejnosměrné sběrnice kolísá mezi 540-670V a brzdná jednotka se v tomto okamžiku nezapne. Stejnosměrné napětí, se kterým brzdná jednotka obvykle pracuje, je 680 V, jak je znázorněno na obrázku 5 pro testování a analýzu.4. Analýza úspor energie Ve srovnání s odporovým brzděním spotřebou energie je zpětnovazební brzdná jednotka energeticky úspornou aplikací, ale vyžaduje, aby každý měnič kmitočtu byl vybaven brzdnou jednotkou, když je potřeba brzdění. Je nevyhnutelné, že několik měničů kmitočtu musí být vybaveno několika brzdnými jednotkami a cena brzdné jednotky se příliš neliší od ceny měniče kmitočtu, ale míra nepřetržitosti provozu není příliš vysoká. Rozšířené používání sdíleného pohonu měniče kmitočtu stejnosměrné sběrnice v odstředivkách účinně vyřešilo problém „jeden se nemůže nasytit a druhý se nemůže zvracet“, když jeden měnič kmitočtu zrychluje a druhý brzdí. Toto řešení snižuje opakované nastavování brzdné jednotky, snižuje počet pracovních cyklů a také snižuje počet rušení v elektrické síti, čímž zlepšuje kvalitu napájení v elektrické síti. Velký význam má snížení investic do zařízení, zvýšení využití zařízení a úspora zařízení a energie.Cena brzdné jednotky se příliš neliší od ceny frekvenčního měniče, ale míra nepřetržitosti provozu není příliš vysoká. Rozšířené používání sdíleného pohonu frekvenčního měniče stejnosměrné sběrnice v odstředivkách efektivně vyřešilo problém „jeden se nemůže nasytit a druhý se nemůže zvracet“, když jeden frekvenční měnič zrychluje a druhý brzdí. Toto řešení snižuje opakované nastavování brzdné jednotky, snižuje počet pracovních cyklů a také snižuje počet rušení v elektrické síti, čímž se zlepšuje kvalita napájení z elektrické sítě. Velký význam má snížení investic do zařízení, zvýšení využití zařízení a úspora zařízení a energie.Cena brzdné jednotky se příliš neliší od ceny frekvenčního měniče, ale míra nepřetržitosti provozu není příliš vysoká. Rozšířené používání sdíleného pohonu frekvenčního měniče stejnosměrné sběrnice v odstředivkách efektivně vyřešilo problém „jeden se nemůže nasytit a druhý se nemůže zvracet“, když jeden frekvenční měnič zrychluje a druhý brzdí. Toto řešení snižuje opakované nastavování brzdné jednotky, snižuje počet pracovních cyklů a také snižuje počet rušení v elektrické síti, čímž se zlepšuje kvalita napájení z elektrické sítě. Velký význam má snížení investic do zařízení, zvýšení využití zařízení a úspora zařízení a energie.