Leverandøren af energifeedback-enhederne minder dig om, at det korrekte valg af frekvensomformere er meget vigtigt for den normale drift af transmissionsstyringssystemet i mekanisk udstyr for at undgå unødvendige tab forårsaget af vedligeholdelse af frekvensomformeren på grund af forkert valg. For det første skal formålet med at vælge en frekvensomformer være klart defineret. For det andet skal den passende frekvensomformer vælges baseret på udstyrstype, belastningskarakteristika, hastighedsområde, styringstilstand, brugsmiljø, beskyttelsesstruktur og andre krav. På denne måde er målet at opnå både produktionsteknologi og økonomiske fordele.
1. Belastningsmomentkarakteristika for mekanisk udstyr
I praksis opdeles produktionsmaskiner ofte i tre typer baseret på de forskellige belastningsmomentkarakteristika: konstant momentbelastning, konstant effektbelastning og reduceret momentkarakteristik. Når man vælger en frekvensomformer, bør belastningskarakteristika naturligvis være det grundlæggende grundlag.
Reducer momentkarakteristisk belastning
I forskellige ventilatorer, vandpumper og hydrauliske pumper er modstanden, der genereres af luft eller væske inden for et bestemt hastighedsområde, omtrent proportional med hastigheden i anden potens, når impelleren roterer, momentet ændres i henhold til hastigheden i anden potens, og belastningseffekten ændres proportionalt med hastigheden i tredje potens. Denne type belastning kaldes en reduceret momentbelastning.
Konstant effektbelastning
Det karakteristiske ved denne type belastning er, at det nødvendige drejningsmoment TL er nogenlunde omvendt proportionalt med hastigheden n. Når motorhastigheden falder, øges belastningens udgangsmoment faktisk. Det vil sige, at inden for hastighedsområdet er drejningsmomentet større ved lave hastigheder og mindre ved høje hastigheder, mens motorens udgangseffekt forbliver uændret. Spindlen på metalskæremaskiner, valseværker, papirmaskiner, oprullemaskiner, afrullemaskiner osv. i filmproduktionslinjer tilhører alle belastninger med konstant effekt.
En belastnings konstante effektegenskab er begrænset til et bestemt område af hastighedsændringer. Når hastigheden er meget lav, kan TL på grund af begrænsningen af mekanisk styrke ikke øges uendeligt og omdannes til en konstant momentegenskab ved lave hastigheder. Belastningens områder med konstant effekt og konstant moment har en betydelig indflydelse på valget af transmissionsskemaer. Når motoren er i konstant fluxhastighedsregulering, forbliver det maksimalt tilladte udgangsmoment uændret, hvilket hører til konstant momenthastighedsregulering; ved svag magnetisk hastighedsregulering er det maksimalt tilladte udgangsmoment omvendt proportionalt med hastigheden, hvilket hører til konstant effekthastighedsregulering. Hvis området for konstant moment og konstant effekthastighedsregulering for elmotoren er i overensstemmelse med området for konstant moment og konstant effekt for belastningen, dvs. i tilfælde af "matching", minimeres både elmotorens kapacitet og frekvensomformerens kapacitet.
De mekaniske egenskaber ved konstante effektbelastninger er komplekse. Ved design af systemet skal man være opmærksom på ikke at bruge asynkronmotorer ud over deres synkrone hastighed, da det ellers kan forårsage destruktive mekaniske fejl. Kapaciteten af en frekvensomformer tages normalt som omtrent gange kapaciteten af en asynkronmotor.
Konstant momentbelastning
Ved belastning med konstant moment er belastningsmomentet TL uafhængigt af hastigheden n. Ved enhver hastighed forbliver belastningsmomentet TL konstant eller næsten konstant, og belastningseffekten stiger lineært med stigende belastningshastighed. For eksempel hører friktionsbelastninger såsom kraner, transportbånd, sprøjtestøbemaskiner, blandere og hejseværk alle til belastninger med konstant moment. Formålet med at bruge frekvensomformere til at styre sådanne belastninger er at opnå automatisering af udstyr, forbedre arbejdsproduktiviteten og forbedre produktkvaliteten.
Når frekvensomformeren driver en konstant momentbelastning, skal udgangsmomentet ved lav hastighed være stort nok og have tilstrækkelig overbelastningskapacitet, normalt 150 % af nominelstrømmen. Hvis det er nødvendigt at køre konstant ved lave hastigheder i længere tid, bør asynkronmotorers varmeafledningsevne tages i betragtning for at undgå for stor temperaturstigning i motorerne.
Ved design af systemet skal man være opmærksom på at øge asynkronmotorernes kapacitet eller frekvensomformernes kapacitet på passende vis. En frekvensomformers kapacitet tages generelt som ganget med en asynkronmotors kapacitet.
2. Vælg en passende styringsmetode til frekvensomformeren baseret på belastningskarakteristikaene
Ud over fremstillingsprocessen for frekvensomformeren er den styremetode, som frekvensomformeren anvender, også meget vigtig. Styringsmetoderne for frekvensomformere er hovedsageligt opdelt i åben sløjfe-styring og lukket sløjfe-styring. Den åbne sløjfe-styring har en simpel struktur og pålidelig ydeevne, men dens hastighedsreguleringsnøjagtighed og dynamiske responsydelse er relativt lav. Den lukkede sløjfe-styring kan udføre realtidsstyring baseret på ændringer i parametre som flowhastighed, temperatur, position, hastighed, tryk osv. Den har hurtig dynamisk respons, men nogle gange er den vanskelig at implementere og dyr. Brugere bør vælge den tilsvarende styretilstand i henhold til deres egne behov for at opnå de nødvendige hastighedsreguleringskarakteristika.
3. Vælg frekvensomformerens beskyttelsesstruktur baseret på installationsmiljøet
Når man vælger en frekvensomformer, skal man tage højde for installationsmiljøet, herunder faktorer som omgivelsestemperatur, luftfugtighed, støvindhold og korrosive gasser, som er tæt forbundet med frekvensomformerens langsigtede og pålidelige drift. Hvis dens driftsbetingelser ikke kan opfyldes, skal der træffes tilsvarende beskyttelsesforanstaltninger.
De fleste producenter af frekvensomformere tilbyder følgende almindelige beskyttelsesstrukturer, som brugerne kan vælge imellem.
(1) Åben type IP00, som beskytter menneskekroppen mod at berøre de strømførende dele inde i frekvensomformeren forfra, er egnet til installation på skærme, paneler og racks i elektriske styreskabe eller elektriske rum, især til centraliseret brug af flere frekvensomformere, men den stiller høje krav til installationsmiljøet.
(2) De indkapslede IP20- og IP21-frekvensomformere har kapslinger omkring sig og kan vægmonteres i bygninger. De er velegnede til de fleste indendørs installationsmiljøer med minimal støv eller temperatur og fugtighed.
(3) Forseglede IP40- og IP42-kapslinger er velegnede til industriområder med dårlige miljøforhold.
(4) Forseglet IP54 og IP55, med støvtætte og vandtætte beskyttelsesstrukturer, egnet til industriområder med dårlige miljøforhold, vandsprøjt, støv og visse ætsende gasser.
Valget af et system til variabel frekvenshastighedsregulering på byggepladsen bør baseres på de faktiske proceskrav og anvendelsesscenarier. Fordele og ulemper bør afvejes, og valget bør være rimeligt og grundigt overvejet. Kun ved korrekt og fleksibel brug af frekvensomformeren kan AC-systemet til variabel frekvenshastighedsregulering fungere sikkert og pålideligt.