Der Lieferant von Frequenzumrichter-Bremsanlagen weist darauf hin, dass mit der zunehmenden Verbreitung und Weiterentwicklung der industriellen Automatisierung auch der Einsatz von Frequenzumrichtern immer weiter verbreitet ist. Die Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichtern gilt als eine der idealen und vielversprechendsten Methoden zur Drehzahlregelung. Hauptziel des Einsatzes eines universellen Frequenzumrichters in einem Drehzahlregelungssystem ist die Steigerung der Produktivität und Produktqualität; außerdem die Energieeinsparung und die Senkung der Produktionskosten. Dabei spielen die Fachkenntnisse im Umgang mit Frequenzumrichtern eine besonders wichtige Rolle.
Shielded wires should be used for signal and control lines to prevent interference. When the line is short, such as when the distance jumps by 100 meters, the cross-sectional area of the wire should be enlarged. Signal and control lines should not be placed in the same cable trench or bridge as power lines to avoid mutual interference. It is better to place them in conduit for better suitability.
02 Transmission signals are mainly based on current signals, as current signals are not easily attenuated or interfered with. In practical applications, the signal output by sensors is a voltage signal, which can be converted into a current signal through a converter.
03 Frequency converter closed-loop control is generally positive, meaning that the input signal is large and the output is also large (such as during central air conditioning cooling operation and general pressure, flow, temperature control, etc.). But there is also a reverse effect, that is, when the input signal is large, the output is relatively small (such as when the central air conditioning is working on heating and the heating hot water pump in the heating station).
When using pressure signals in closed-loop control, do not use flow signals. This is because pressure signal sensors have low prices, easy installation, low workload, and convenient debugging. However, if there are flow ratio requirements in the process and precision is required, a flow controller must be selected, and appropriate flow meters (such as electromagnetic, target, vortex, orifice, etc.) must be selected based on actual pressure, flow rate, temperature, medium, velocity, etc.
The built-in PLC and PID functions of the 05 frequency converter are suitable for systems with small and stable signal fluctuations. However, due to the built-in PLC and PID functions only adjusting the time constant during operation, it is difficult to obtain satisfactory transition process requirements, and debugging is time-consuming.
In addition, this type of regulation is not intelligent, so it is generally not used frequently. Instead, an external intelligent PID regulator is selected. When in use, simply set the SV (upper limit value), and there is a PV (operating value) indicator during operation. It is also intelligent, ensuring the best transition process conditions, making it ideal for use. Regarding PLC, various brands of external PLCs can be selected according to the nature, number of points, digital quantity, analog quantity, signal processing and other requirements of the control quantity.
Der 06-Signalwandler wird häufig in den Peripherieschaltungen von Frequenzumrichtern eingesetzt und besteht üblicherweise aus Hall-Elementen und elektronischen Schaltungen. Je nach Signalumwandlungs- und -verarbeitungsverfahren lässt er sich in verschiedene Wandler unterteilen, z. B. Spannungs-Strom-Wandler, Strom-Spannungs-Wandler, Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler, Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler, Spannungs-Frequenz-Wandler, Strom-Frequenz-Wandler, Mehrfach-Eingangs-Ausgangs-Wandler, Mehrfach-Eingangs-Ausgangs-Wandler, Signalüberlagerungs-Wandler, Signalaufteilungs-Wandler usw. Beispielsweise eignen sich die elektrischen Isolationssensoren/Transmitter der CE-T-Serie von Saint Seil aus Shenzhen hervorragend für den Einsatz. In China sind viele ähnliche Produkte erhältlich, sodass Anwender je nach Bedarf das passende Produkt auswählen können.
Bei Verwendung eines 07-Frequenzumrichters ist es oft notwendig, diesen mit Peripherieschaltungen auszustatten. Dies kann auf folgende Weise erfolgen:
(1) Eine logische Funktionsschaltung, bestehend aus selbstgebauten Relais und anderen Steuerkomponenten;
(2) Kaufen Sie fertige externe Schaltkreise für die Geräte;
(3) Wählen Sie ein einfaches Logo für einen programmierbaren Controller;
(4) Bei der Nutzung verschiedener Funktionen des Frequenzumrichters können Funktionskarten ausgewählt werden.
(5) Wählen Sie kleine und mittelgroße programmierbare Steuerungen.
Es gibt zwei gängige Frequenzumwandlungstechnologien für die parallele und konstante Druckwasserversorgung mit mehreren Wasserpumpen (wie z. B. Reinwasserpumpen in städtischen Wasserwerken, mittleren und großen Wasserpumpstationen, Warmwasserversorgungszentren usw.):
(1) Die anfängliche Investitionskostenersparnis ist gering, der Energiespareffekt jedoch schwach. Beim Anfahren sollte zunächst der Frequenzumrichter auf 50 Hz eingestellt werden, dann die Netzfrequenz und anschließend der Energiesparmodus aktiviert werden. Im Wasserversorgungssystem weist lediglich die vom Frequenzumrichter angetriebene Wasserpumpe einen etwas niedrigeren Druck auf, wodurch Turbulenzen und Verluste im System entstehen.
(2) Die Investition ist zwar relativ hoch, spart aber 20 % mehr Energie als Plan (1). Der Druck der Yuantai-Pumpe ist konstant, es treten keine Turbulenzverluste auf, und die Wirkung ist besser.
Werden mehrere Wasserpumpen zur Versorgung mit konstantem Wasserdruck parallel geschaltet, kommt eine Signalreihenschaltung mit nur einem Sensor zum Einsatz, die folgende Vorteile bietet:
(1) Kosten sparen. Nur ein Satz Sensoren und ein PID-Regler.
(2) Da es nur ein Steuersignal gibt, ist die Ausgangsfrequenz konstant, d. h. immer die gleiche Frequenz, sodass auch der Druck konstant ist und keine Turbulenzverluste auftreten.
(3) Bei der Wasserversorgung mit konstantem Druck wird die Anzahl der in Betrieb befindlichen Pumpen von der SPS in Abhängigkeit vom Durchfluss gesteuert. Mindestens eine Pumpe ist erforderlich, für mittlere Mengen zwei und für größere Mengen drei Pumpen. Wenn der Frequenzumrichter nicht in Betrieb ist und abgeschaltet wurde, liegt ein Stromsignal im Stromkreis an (es fließt ein Eingangssignal, aber es wird keine Ausgangsspannung oder -frequenz erzeugt).
(4) Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das System nur ein Steuersignal hat. Selbst wenn die drei Pumpen an unterschiedliche Eingänge angeschlossen werden, ist die Betriebsfrequenz gleich (d. h. synchronisiert) und der Druck ebenfalls gleich, sodass die Turbulenzverluste null sind, d. h. die Verluste minimiert werden und somit der Energiespareffekt optimal ist.
Die Reduzierung der Grundfrequenz ist der effektivste Weg, das Anlaufdrehmoment zu erhöhen.
Dies ist auf das deutlich erhöhte Anlaufdrehmoment zurückzuführen, wodurch sich auch schwer anlaufende Geräte wie Extruder, Reinigungsmaschinen, Schleudertrockner, Mischer, Beschichtungsanlagen, große Ventilatoren, Wasserpumpen, Roots-Gebläse usw. problemlos starten lassen. Dies ist effektiver als die üblicherweise angewandte Erhöhung der Anlauffrequenz. Durch die Anwendung dieser Methode in Kombination mit Maßnahmen zur Lastreduzierung kann der Stromschutz maximiert und nahezu alle Geräte gestartet werden. Daher ist die Reduzierung der Grundfrequenz zur Erhöhung des Anlaufdrehmoments eine effektive und komfortable Methode.
Bei Anwendung dieser Bedingung muss die Grundfrequenz nicht unbedingt auf 30 Hz reduziert werden. Sie kann schrittweise in 5-Hz-Schritten verringert werden, solange die durch die Reduzierung erreichte Frequenz das System starten kann.
Die untere Grenze der Grundfrequenz sollte nicht unter 30 Hz liegen. Je niedriger die untere Grenze, desto höher das Drehmoment. Allerdings ist zu beachten, dass der IGBT beschädigt werden kann, wenn die Spannung zu schnell ansteigt und die dynamische Anstiegsgeschwindigkeit (du/dt) zu groß ist. In der Praxis hat sich gezeigt, dass diese Drehmomentsteigerungsmaßnahme sicher und zuverlässig eingesetzt werden kann, wenn die Frequenz von 50 Hz auf 30 Hz sinkt.
Manche befürchten, dass beispielsweise bei einer Grundfrequenz von 30 Hz die Spannung bereits 380 V erreicht hat. Sollte die Ausgangsspannung daher bei einem normalen Betrieb mit 50 Hz plötzlich auf 380 V ansteigen, sodass der Motor diese Belastung nicht mehr verträgt? Die Antwort lautet: Nein, ein solches Phänomen tritt nicht auf.
Manche befürchten, dass bei einer Spannung von 380 V und einer Grundfrequenz von 30 Hz eine Ausgangsfrequenz von 50 Hz erforderlich sein könnte, um die Nennfrequenz von 50 Hz zu erreichen. Die Antwort lautet: Die Ausgangsfrequenz kann selbstverständlich 50 Hz erreichen.
Das Verhältnis zwischen dynamischem Druck, statischem Druck und Gesamtdruck ist wie folgt:
Der statische Druck ist der Druck (die Förderhöhe), der am Auslass einer Wasserpumpe bis zum höchsten Punkt erforderlich ist; typischerweise beträgt er 1 kg Wassersäule pro 10 Meter Wassersäule.
Der dynamische Druck ist der Druckabfall, der durch die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit an der Rohrwand, an Ventilen (Regelventilen, Rückschlagventilen, Druckminderventilen usw.) und in verschiedenen Schichten desselben Rohrabschnitts während des Wasserdurchflusses entsteht. Dieser Anteil ist schwer zu berechnen; erfahrungsgemäß wird der dynamische Druck auf maximal 20 % des statischen Drucks geschätzt.
Gesamtdruck = (statischer Druck + dynamischer Druck) = 1,2 statischer Druck.
Die untere Grenzfrequenz der Wasserpumpe muss auf etwa 30 Hz eingestellt werden, da sonst das Wasser in der geschlossenen Leitung leicht entweichen kann. Aufgrund der großen Menge an im Wasser gelöster Luft kann sich beim Anlaufen der Wasserpumpe leicht eine Luftkammer bilden, die eine Gefahr durch hohen Druck darstellt.
Die Einführung der 12 Erfahrungspunkte und wirtschaftlichen Werte erfolgt wie folgt:
Der Einsatz von Frequenzumrichtern ist für verschiedene Geräte zur Energieeinsparung geeignet, was durch zahlreiche erfolgreiche Praxisbeispiele bestätigt wurde.
Erfahrungswerte sind relativ konservativ und verfügen über einen hohen Wert, sind aber nicht die wirtschaftlichste Lösung und bieten Potenzial für weitere Nutzung. Bei der Anwendung von Erfahrungswerten sollten diese an die tatsächlichen Gegebenheiten vor Ort angepasst werden. Dabei sind bestimmte Änderungen der Betriebsparameter erforderlich, wobei die normale Nutzung nicht beeinträchtigt werden darf. Dies ist eine Voraussetzung für die Energieeinsparung.
Der ökonomische Wert basiert auf dem Prinzip, die unteren Grenzwerte des Systems einzuhalten, den empirischen Wert moderat zu reduzieren und das Potenzial für Energieeinsparungen auszuschöpfen. Wie lässt sich Energie sparen, wenn die Betriebsparameter unverändert bleiben? Zudem ist der Frequenzumrichter selbst kein Energieerzeuger (wie Generator, Batterie oder Solaranlage) und weist zwar einen sehr hohen Wirkungsgrad von 97 % bis 98 % auf, jedoch entstehen Verluste von 2 % bis 3 %.