Dodavatelé zařízení pro podporu frekvenčních měničů připomínají, že s pokrokem v technologii frekvenčních měničů se stále více rozšiřuje používání střídavých motorů. Použití regulace otáček s frekvenční měničem může zlepšit přesnost řízení, efektivitu výroby a kvalitu výrobků výrobních strojů, což vede k automatizaci výrobního procesu. Systémy střídavých pohonů mají vynikající regulační výkon a v mnoha výrobních procesech výrazně šetří energii.
Použití frekvenčního měniče
Spotřeba elektřiny elektromotorů v naší zemi představuje 60 % až 70 % celostátní výroby elektřiny a roční spotřeba elektřiny ventilátorů a vodních čerpadel představuje 1/3 celostátní spotřeby elektřiny. Hlavním důvodem této situace je, že tradiční metodou regulace otáček ventilátorů, vodních čerpadel a dalších zařízení je regulace přívodu vzduchu a vody nastavením otevření vstupních nebo výstupních přepážek a ventilů. Vstupní výkon je vysoký a při procesu uzavírání přepážek a ventilů se spotřebovává velké množství energie.
Due to the fact that most fans and water pumps are flat torque loads, the shaft power and speed have a cubic relationship. Therefore, when the speed of fans and water pumps decreases, the power consumption also greatly decreases. Therefore, there is great potential for energy conservation. The most effective energy-saving measure is to use a frequency converter to regulate the flow rate. The application of frequency converters has a power saving rate of 20% to 50%, and the benefits are significant.
Many machines require electric motors to be able to adjust speed due to process requirements. In the past, due to the difficulty in regulating the speed of AC electric motors and the high requirements for speed regulation performance, DC speed regulation was used. However, DC electric motors have complex structures, large volumes, and difficult maintenance in winter. Therefore, with the maturity of variable frequency speed regulation technology, AC speed regulation is gradually replacing DC speed regulation, often requiring quantitative and direct torque control to meet various process requirements.
By using a frequency converter to drive an electric motor, the starting current is small, allowing for soft starting and stepless speed regulation. This facilitates acceleration and deceleration control, enabling the motor to achieve high performance and significantly save energy. Therefore, frequency converters have been increasingly widely used in industrial production and daily life.
Existing problems and countermeasures
With the expansion of the application scope of frequency converters, there are more and more problems that occur during operation, mainly manifested as high-order harmonics, noise and vibration, load matching, heating and other issues. This article analyzes the above issues and proposes corresponding measures.
The main circuit form of a universal frequency converter generally consists of three parts: rectification, inversion, and filtering. The rectification part is a three-phase bridge uncontrolled rectifier, the middle filtering part uses a large capacitor as the filter, and the inverter part is an IGBT three term bridge inverter with PWM waveform input. The output voltage contains harmonics other than the fundamental wave, and lower order harmonics usually have a greater impact on the motor load, causing torque ripple; And higher harmonics increase the leakage current of the output cable of the frequency converter, resulting in insufficient output of the motor. Therefore, both high and low order harmonics output by the frequency converter must be suppressed. The following methods can be used to suppress harmonics.
1. Increase the power supply of the frequency converter
Vnitřní impedance napájecího zdroje může obvykle sloužit jako tlumič jalového výkonu filtračního kondenzátoru stejnosměrného proudu frekvenčního měniče. Čím větší je vnitřní impedance, tím nižší je obsah harmonických. Tato vnitřní impedance je zkratová impedance transformátoru. Proto je při výběru napájecího zdroje frekvenčního měniče nejlepší zvolit transformátor s vysokou zkratovou impedancí.
2. Nainstalujte reaktor
Mezi vstupní a výstupní svorky frekvenčního měniče zapojte vhodné tlumivky nebo nainstalujte harmonické filtry sériově. Filtr je typu LC, který absorbuje harmonické a zvyšuje impedanci napájecího zdroje nebo zátěže, aby se dosáhlo požadovaného potlačení.
3. Více operací s využitím transformátorů
Univerzální frekvenční měnič je šestipulzní usměrňovač, který generuje vysoké harmonické. Pokud se použije vícefázový provoz transformátorů s fázovým úhlem zapojení 30°, může kombinace transformátorů Y - △ a △ - △ vytvořit 12pulzní efekt, který dokáže snížit proudy nižších harmonických a účinně potlačit harmonické.
4. Nastavení vyhrazených harmonických
Nastavte specializovaný filtr pro detekci frekvenčního měniče a fáze a generujte proud se stejnou amplitudou a opačnou fází jako harmonický proud, který je propouštěn do frekvenčního měniče, aby efektivně absorboval harmonický proud.