Bremsenaggregat-Lieferanten weisen darauf hin, dass die elektrische Antriebstechnik durch die rasante Entwicklung von Leistungselektronik, Computertechnik und Automatisierungstechnik vor einer neuen Revolution steht. Im Bereich der elektrischen Antriebstechnik haben sich Frequenzumrichter aufgrund ihrer hohen Effizienz und Leistungsfähigkeit als Standard etabliert. Dank Strategien wie Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und Umweltschutz zählt die Frequenzumrichterindustrie, die wichtige Komponenten für die Drehzahlregelung entwickelt, zu den Branchen mit enormem Marktpotenzial für die kommenden Jahre. Damit einher geht die Forschung und Anwendung von Frequenzumrichterfunktionen. Im Folgenden finden Sie einige Anwendungstipps für Frequenzumrichter.
1. Um Störungen zu vermeiden, sollten für Signal- und Steuerleitungen geschirmte Drähte verwendet werden. Bei langen Leitungen, z. B. bei einer Entfernung von 100 m, sollte der Drahtquerschnitt vergrößert werden. Signal- und Steuerleitungen sollten nicht im selben Kabelgraben oder auf derselben Brücke wie Stromleitungen verlegt werden, um gegenseitige Störungen zu vermeiden. Für eine optimale Funktion empfiehlt sich die Verlegung in Schutzrohren.
2. Das Übertragungssignal nutzt hauptsächlich Stromsignale, da diese nicht so leicht gedämpft oder gestört werden. In der Praxis liefern Sensoren ein Spannungssignal, das mittels eines Wandlers in ein Stromsignal umgewandelt werden kann.
3. Die Regelung von Frequenzumrichtern im geschlossenen Regelkreis ist im Allgemeinen positiv, d. h., je größer das Eingangssignal, desto größer ist auch das Ausgangssignal. Es gibt aber auch einen umgekehrten Effekt: Je größer das Eingangssignal, desto kleiner ist die Ausgangsgröße.
4. Bei der Verwendung von Drucksignalen in geschlossenen Regelkreisen sollten keine Durchflusssignale eingesetzt werden. Drucksensoren sind kostengünstig, einfach zu installieren, erfordern wenig Aufwand und ermöglichen eine bequeme Fehlersuche. Sind jedoch im Prozess Durchflussverhältnisse und Präzision erforderlich, muss ein Durchflussregler ausgewählt und ein geeignetes Durchflussmessgerät anhand von Druck, Durchflussrate, Temperatur, Medium, Geschwindigkeit usw. bestimmt werden.
5. Die integrierten SPS- und PID-Funktionen des Frequenzumrichters eignen sich für Systeme mit geringen und stabilen Signalschwankungen. Da die integrierten SPS- und PID-Funktionen jedoch während des Betriebs lediglich die Zeitkonstante anpassen, ist es schwierig, zufriedenstellende Übergangsprozessvorgaben zu erfüllen, und die Fehlersuche ist zeitaufwändig.
6. Signalwandler werden häufig auch in den Peripherieschaltungen von Frequenzumrichtern eingesetzt und bestehen typischerweise aus Hall-Elementen und elektronischen Schaltungen. Je nach Signalumwandlungs- und -verarbeitungsverfahren lassen sie 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, Mehrfachausgangs-Wandler (1 Eingang, 6 Ausgänge), Mehrfachausgangs-Wandler (2 Eingänge, 1 Ausgang), Signalüberlagerungs-Wandler, Signalaufteilungs-Wandler usw.
7. Bei der Verwendung eines 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 eine einfache programmierbare Steuerung;
(4) Bei der Nutzung verschiedener Funktionen des Frequenzumrichters können Funktionskarten ausgewählt werden.
(5) Wählen Sie kleine und mittelgroße programmierbare Steuerungen.
8. Die Reduzierung der Grundfrequenz ist der effektivste Weg, das Anlaufdrehmoment zu erhöhen. Die zugrundeliegende Analyse ist wie folgt.
Durch die signifikante Erhöhung des Anlaufdrehmoments lassen sich selbst schwer anlaufende Geräte wie Extruder, Reinigungsmaschinen, Schleudertrockner, Mischer, Beschichtungsanlagen, große Ventilatoren, Wasserpumpen, Roots-Gebläse usw. problemlos starten. Dies ist effektiver als die üblicherweise angewandte Erhöhung der Anlauffrequenz. Durch die Kombination dieser Methode mit Maßnahmen zur Lastreduzierung kann der Stromschutz maximiert und nahezu alle Geräte gestartet werden. Daher ist die Reduzierung der Grundfrequenz zur Erhöhung des Anlaufdrehmoments die effektivste und komfortabelste Methode.
(1) Bei Anwendung dieser Bedingung muss die Grundfrequenz nicht zwingend 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.
(2) Die untere Grenze der Grundfrequenz sollte nicht unter 30 Hz liegen. Aus Sicht des Drehmoments gilt: Je niedriger die untere Grenze, desto höher das Drehmoment. Es ist jedoch zu beachten, dass der IGBT beschädigt werden kann, wenn die Spannung zu schnell ansteigt und die dynamische Anstiegsgeschwindigkeit (du/dt) zu groß ist. Die Praxis zeigt, dass diese Drehmomentsteigerungsmaßnahme sicher und zuverlässig eingesetzt werden kann, wenn die Frequenz von 50 Hz auf 30 Hz sinkt.
(3) 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 dieser Belastung nicht standhält? Die Antwort lautet: Nein, ein solches Phänomen tritt nicht auf.
(4) Manche befürchten, dass die Spannung bereits 380 V erreicht hat, wenn die Grundfrequenz auf 30 Hz sinkt. Daher könnte für den Normalbetrieb eine Ausgangsfrequenz von 50 Hz erforderlich sein, um die Nennfrequenz von 50 Hz zu erreichen. Die Antwort lautet: Die Ausgangsfrequenz kann selbstverständlich 50 Hz erreichen.