Dodavatel energeticky zpětnovazební jednotky vám připomíná, že hlavní funkcí frekvenčního měniče je řízení řídicího zařízení střídavého motoru změnou frekvence pracovního napájení motoru. Znáte typy frekvenčních měničů? Jaké jsou rozdíly mezi vektorovými specifickými frekvenčními měniči a univerzálními frekvenčními měniči?
Mezi vektorovými měniči kmitočtu a běžnými měniči kmitočtu existují dva hlavní rozdíly. Prvním je vysoká přesnost regulace a druhým je vysoký výstupní točivý moment při nízkých otáčkách.
Vektorový frekvenční měnič:
Princip činnosti vektorového měniče kmitočtu spočívá v jeho nejprve usměrnění a poté invertování, aby se dosáhlo požadované frekvence a napětí.
Technologie vektorového řízení využívá transformaci souřadnic k ekvivalentní transformaci třífázového systému na dvoufázový systém MT, přičemž rozkládá vektor statorového proudu střídavého motoru na dvě stejnosměrné složky (tj. složku magnetického toku a složku točivého momentu), čímž dosahuje cíle samostatného řízení magnetického toku a točivého momentu střídavého motoru, a tím dosahuje stejně dobrého regulačního účinku jako systém stejnosměrného řízení otáček.
Vektorové řízení, známé také jako „řízení rychlosti“, má oproti svému doslovnému významu určité rozdíly.
Režim řízení V/F: Stejně jako při jízdě zůstává otevření plynu na vašich nohou konstantní, zatímco rychlost vozu se rozhodně mění! Protože vozovka, po které auto jede, je nerovná, mění se i odpor na vozovce. Při jízdě do kopce se rychlost zpomalí a při jízdě z kopce se rychlost zvýší, že? U frekvenčního měniče je nastavená hodnota frekvence ekvivalentní otevření plynu na vaší noze během jízdy a otevření plynu je během řízení V/F fixní.
Metoda vektorového řízení: Dokáže řídit vozidlo tak, aby si co nejvíce udržovalo konstantní rychlost za změn stavu vozovky, odporu, stoupání, z kopce a dalších podmínek, čímž se zlepšuje přesnost regulace rychlosti.
Univerzální frekvenční měnič:
Univerzální frekvenční měnič je takový, který lze použít pro všechny zátěže. Pokud je však k dispozici specializovaný frekvenční měnič, stále se doporučuje jeho použití. Specializované frekvenční měniče jsou optimalizovány podle charakteristik zátěže a vyznačují se jednoduchým nastavením parametrů, lepší regulací otáček a úsporou energie.
Správný výběr frekvenčního měniče je klíčový pro normální provoz řídicího systému. Při výběru frekvenčního měniče je nutné plně porozumět charakteristikám zatížení, které frekvenční měnič pohání. V praxi se výrobní stroje často dělí na tři typy: zatížení s konstantním momentem, zatížení s konstantním výkonem a zatížení ventilátorem/čerpadlem.
Konstantní momentové zatížení:
Zatěžovací moment TL je nezávislý na rychlosti n a TL zůstává vždy konstantní nebo téměř konstantní při jakékoli rychlosti. Například třecí zatížení, jako jsou dopravní pásy, míchačky, extrudéry, stejně jako potenciální zatížení, jako jsou jeřáby a kladkostroje, patří mezi zatížení s konstantním momentem.
Pokud měnič kmitočtu pohání zátěž s konstantními krouticími momenty, měl by být krouticí moment při nízkých otáčkách dostatečně velký a měl by mít dostatečnou přetížitelnost. Pokud je vyžadován stabilní provoz při nízkých otáčkách, měla by se zohlednit kapacita odvodu tepla standardních asynchronních motorů, aby se zabránilo nadměrnému nárůstu teploty motoru.
Konstantní výkonové zatížení:
Požadovaný točivý moment pro vřetena obráběcích strojů, válcovny, papírenské stroje a linky na výrobu plastových fólií, jako jsou navíječky a odvíječky, je obecně nepřímo úměrný rychlosti otáčení, což se nazývá konstantní výkonové zatížení. Vlastnost konstantního výkonu zatížení by měla být omezena na určitý rozsah změn otáček. Při velmi nízkých otáčkách se kvůli omezení mechanické pevnosti nemůže TL zvyšovat donekonečna a při nízkých otáčkách se transformuje na vlastnost konstantního momentu. Oblasti konstantního výkonu a konstantního momentu zatížení mají významný vliv na výběr schémat převodovky. Pokud je motor v režimu regulace otáček s konstantním magnetickým tokem, maximální povolený výstupní moment zůstává nezměněn, což patří k regulaci otáček s konstantním momentem; při regulaci otáček se slabým magnetem je maximální povolený výstupní moment nepřímo úměrný rychlosti, což patří k regulaci otáček s konstantním výkonem. Pokud je rozsah regulace otáček s konstantním momentem a konstantním výkonem elektromotoru v souladu s rozsahem konstantního momentu a konstantního výkonu zatížení, tj. v případě "přizpůsobení", minimalizuje se výkon elektromotoru i výkon frekvenčního měniče.
Zatížení ventilátorů a čerpadel:
U různých ventilátorů, vodních čerpadel a olejových čerpadel je odpor generovaný vzduchem nebo kapalinou v určitém rozsahu otáček při otáčení oběžného kola zhruba úměrný druhé mocnině otáček n. S klesajícími otáčkami se otáčky snižují na dvojkovou mocninu. Výkon potřebný pro toto zatížení je úměrný třetí mocnině otáček. Když se požadovaný objem vzduchu a průtok sníží, může použití frekvenčního měniče k úpravě objemu vzduchu a průtoku regulací otáček výrazně ušetřit elektřinu. Vzhledem k rychlému nárůstu požadovaného výkonu s otáčkami při vysokých otáčkách, který je úměrný třetí mocnině otáček, se obecně nedoporučuje provozovat zátěže, jako jsou ventilátory a čerpadla, mimo síťovou frekvenci.