Sagedusmuundurite tugiseadmete tarnija: Jõuelektroonika ja mikroelektroonika tehnoloogia kiire arenguga on edasi arendatud ka suure võimsusega alaldiseadmete tootmisprotsessi. Sagedusmuundurite areng muutub kiiresti ning neid kasutatakse laialdaselt tööstus- ja kaevandusettevõtetes. Sagedusmuundurite kasutamine ettevõtetes on üha laialdasemalt levinud ning ka nendega kaasnevad probleemid köidavad üha enam inimeste tähelepanu.
1. Sagedusmuunduri omadused
Võimsuselektroonika ja mikroelektroonika tehnoloogia kiire arenguga on edasi arendatud suure võimsusega alaldiseadmete tootmisprotsessi ning sagedusmuundurite areng muutub kiiresti. Sagedusmuundureid kasutatakse laialdaselt tööstus- ja kaevandusettevõtetes ning neil on neli peamist eelist:
Esimene neist suudab täita kiiruse reguleerimise protsessinõudeid ja sagedusmuunduri kiiruse reguleerimise vahemik on üle 10:11.
Teine eesmärk on automatiseerimise juhtimise hõlbustamine, kuna sagedusmuundurit ennast juhib 16- (või 32-) bitine mikroprotsessor RS485 või 422, analoog-digitaalsisend- ja digitaal-digitaalväljundliidestega, luues piisavad tingimused automaatseks juhtimiseks.
Kolmas eesmärk on saavutada märkimisväärne energiasäästlik mõju, eriti suure võimsusega (üle 15 kW) ventilaatorite ja pumpade kasutamisel, mis võivad säästa üle 20% energiast.
Neljas eesmärk on vähendada hooldustöötajate töömahukust. Tänu kiiruse juhtimissüsteemi kõrgele üldisele töökindlusele, madalale rikkemäärale ja pikale hooldustsüklile saab vähendada asjaomaste hooldustöötajate töökoormust.
2. Sagedusmuunduri valik
Sagedusmuundurite valikul tuleks arvestada kontrollitava objekti tüübi, kiirusevahemiku, staatilise kiiruse täpsuse, käivitusmomendi jms järgi, et need vastaksid protsessi ja tootmise nõuetele ning oleksid samal ajal nii kasutajasõbralikud kui ka ökonoomsed.
1. Sagedusmuunduri ja juhitava mootori pooluste arv ei tohiks üldiselt ületada 4 poolust, vastasel juhul pole kiiruse reguleerimisel mõtet; Pöördemomendi karakteristikud, kriitiline pöördemoment, kiirendusmoment. Sama mootori võimsuse korral võivad sagedusmuunduri spetsifikatsioonid olla madalamad võrreldes suure ülekoormusmomendi režiimiga. Elektromagnetiline ühilduvus. Peamise toiteallika häirete vähendamiseks tuleks sagedusmuunduri vaheahelasse või sisendahelasse lisada reaktorid või paigaldada eelisolatsioonitrafod. Üldiselt, kui mootori ja sagedusmuunduri vaheline kaugus ületab 50 meetrit, tuleks nende vahele järjestikku ühendada reaktorid, filtrid või varjestatud kaitsekaablid.
2. Inverteri korpuse struktuuri valik: Inverteri korpuse struktuur tuleb kohandada vastavalt tingimustele ja arvestada tuleb selliste teguritega nagu temperatuur, niiskus, tolm, happesus ja söövitavad gaasid. On mitu levinud konstruktsiooni:
Avatud tüüp: Sellel puudub šassii ja seda saab paigaldada elektrikilbi või elektriruumi sees olevale sõelale. See sobib eriti hästi kasutamiseks mitme sagedusmuunduri kooskasutamisel, kuid keskkonnatingimused nõuavad kõrgeid standardeid.
Suletud tüüp: sobib üldiseks kasutamiseks, võib sisaldada väikest kogust tolmu või niiskust.
Suletud tüüp: sobib halbade tööstustingimustega keskkondadesse.
Suletud tüüp: sobib halbade tingimuste, vee, tolmu ja teatud söövitavate gaaside keskkondadesse.
3. Sagedusmuunduri võimsuse valikul tuleb pöörata tähelepanu sagedusmuunduri koormuskiiruse ja efektiivsuse vahelisele seosele. Süsteemi efektiivsus võrdub sagedusmuunduri efektiivsuse ja mootori efektiivsuse korrutisega. Tõhususe seisukohast tuleks sagedusmuunduri võimsuse valimisel arvestada järgmiste punktidega: sagedusmuunduri kõrge efektiivsusega töötamise hõlbustamiseks on asjakohane, kui sagedusmuunduri võimsus on võrdne mootori võimsusega. Kui sagedusmuunduri võimsusklass erineb mootori omast, peaks sagedusmuunduri võimsus olema võimalikult lähedal mootori võimsusele ja veidi suurem kui mootori võimsus. Kui elektrimootorit käivitatakse sageli, pidurdatakse või kui see on suure koormuse all ja käivitatakse sageli, saab sagedusmuunduri pikaajalise ohutu töö hõlbustamiseks valida ühe taseme võrra suurema sagedusmuunduri. Pärast katsetamist on leitud, et mootori tegelik võimsus on tõepoolest ülejääk. Seetõttu on võimalik kaaluda sagedusmuunduri kasutamist, mille võimsus on väiksem kui mootori võimsus, kuid tuleks pöörata tähelepanu sellele, kas hetkeline tippvool põhjustab ülekoormuskaitse. Kui sagedusmuunduri võimsus erineb mootori võimsusest, tuleb sagedusmuunduri parameetreid vastavalt reguleerida, et saavutada suurem energiasääst.
3. Sagedusmuunduri rakenduste häiretevastased meetmed
Sagedusmuundurite häiretevastane toime rakendustes avaldub peamiselt sellistes probleemides nagu kõrgema astme harmoonikud, müra ja vibratsioon, koormuse sobitamine ja soojuse teke. Need häired on vältimatud, kuna sagedusmuunduri sisendosa on alaldi ja väljundosa on inverter, mis mõlemad koosnevad mittelineaarsetest komponentidest, mis toimivad lülititena. Ahela avamise ja sulgemise käigus tekivad kõrgema astme harmoonikud, mis põhjustavad sisendtoiteallika ning väljundpinge ja -voolu lainekujude moonutusi. Järgnev analüüs ja vastavad meetmed on välja pakutud harmooniliste probleemide lahendamiseks. Kõrgema astme harmoonikute kahjustus on märkimisväärne ning kõrgema astme harmoonikute häired võivad mõjutada seadmeid ja tuvastuskomponente, mis võib rasketel juhtudel põhjustada talitlushäireid. Asjakohase kirjanduse aruannete kohaselt on erinevate objektide tundlikkus kõrgema astme harmoonikute suhtes järgmine: elektrimootorid on alla 10–20%. Mõju puudub, instrumendi pinge moonutus on 10%, voolu moonutus on 10% ja viga on alla 1%; elektroonilised lülitid, mis ületavad 10%, põhjustavad talitlushäireid, samas kui arvutid, mis ületavad 5%, põhjustavad vigu. Tööstusvaldkonnas tuleb võtta meetmeid häirete vähendamiseks ja nende summutamiseks lubatud vahemikus.
1. Häirete levikutee katkestamine saavutatakse sageli maandusjuhtmete abil. Elektriliinide maanduse eraldamine juhtliinide maandusest on selle tee katkestamise põhimeetod. Kui signaaliliin on häiritud juhtme lähedal, indutseeritakse häire, mis hakkab segama signaaliliinil olevat signaali. Juhtmete eraldamine on selle häire kõrvaldamisel tõhus. Tegelikus kaablite paigaldamises eraldatakse kõrgepingekaablid, toitekaablid ja juhtkaablid sageli instrumentide kaablitest ja arvutikaablitest ning suunatakse läbi erinevate kaablirennide. Sagedusmuunduri juhtliin suunatakse vertikaalselt peavooluahela liiniga.
2. Sagedusmuunduri ette paigaldatud liinireaktorid kõrgema astme harmooniliste summutamiseks aitavad summutada toiteallika poolel ülepinget ja vähendada sagedusmuunduri tekitatud voolu moonutusi, vältides seeläbi tõsiseid häireid peavooluvõrgus. LC-passiivfiltri paigaldamine sagedusmuunduri ette võimaldab filtreerida välja kõrgema astme harmoonilised, tavaliselt 5. ja 7. harmoonilise. See meetod sõltub täielikult toiteallikast ja koormusest ning on vähese paindlikkusega. Kui seadme ümbritsevat keskkonda mõjutavad elektromagnetilised häired, tuleks paigaldada raadiosageduslike häirete vastane filter, et vähendada peavooluvõrgu juhtivuse emissiooni, ja võtta meetmeid mootori toiteallika varjestamiseks. Kui mootori ja sagedusmuunduri vahelise kaabli pikkus on suurem kui 50 meetrit või 80 meetrit (varjestamata), paigaldatakse sagedusmuunduri ja mootori vahele reaktor, et vältida hetkelist ülepinget mootori käivitamisel, vähendada lekkevoolu ja müra mootorist maasse ning kaitsta mootorit. Universaalne sagedusmuundur kasutab trafode mitmefaasilist töötamist ja kuue impulsiga alaldit, mis genereerib suuri harmoonilisi. Kui trafod töötavad mitmefaasiliselt, on nende faasinurga erinevus 300. Näiteks Y-△ ja △-△ trafode kombinatsioon võib moodustada 12 impulsi efekti, mis võib vähendada madala järgu harmoonilisi voolusid ja tõhusalt summutada harmoonilisi.