Energian takaisinkytkentäyksikön toimittaja muistuttaa, että taajuusmuuttajien oikea valinta on erittäin tärkeää mekaanisten laitteiden voimansiirron ohjausjärjestelmän normaalille toiminnalle, jotta vältetään taajuusmuuttajan huollosta johtuvat tarpeettomat häviöt väärän valinnan vuoksi. Ensinnäkin taajuusmuuttajan valinnan tarkoitus tulee määritellä selkeästi. Toiseksi sopiva taajuusmuuttaja tulee valita laitetyypin, kuormitusominaisuuksien, nopeusalueen, ohjaustavan, käyttöympäristön, suojarakenteen ja muiden vaatimusten perusteella. Tällä tavoin tavoitteena on sekä tuotantoteknologisten että taloudellisten hyötyjen saavuttaminen.
1. Mekaanisten laitteiden kuormitusmomentin ominaisuudet
Käytännössä tuotantokoneet jaetaan usein kolmeen tyyppiin erilaisten kuormitusmomenttiominaisuuksien perusteella: vakiomomenttikuorma, vakiotehokuorma ja alennettu momenttikuorma. Taajuusmuuttajaa valittaessa kuormitusominaisuuksien tulisi luonnollisesti olla lähtökohta.
Vähennä vääntömomentin ominaiskuormitusta
Erilaisissa tuulettimissa, vesipumpuissa ja hydraulipumpuissa juoksupyörän pyöriessä ilman tai nesteen tietyllä nopeusalueella tuottama vastus on suunnilleen verrannollinen nopeuden toiseen potenssiin, vääntömomentti muuttuu nopeuden toisen potenssin mukaan ja kuormitusteho muuttuu verrannollisesti nopeuden kolmanteen potenssiin. Tällaista kuormitusta kutsutaan pienennetyn vääntömomentin kuormitukseksi.
Jatkuva tehokuormitus
Tämän tyyppisen kuormituksen ominaispiirre on, että vaadittava vääntömomentti TL on suunnilleen kääntäen verrannollinen nopeuteen n. Moottorin nopeuden pienentyessä kuorman lähtövääntömomentti itse asiassa kasvaa. Toisin sanoen vääntömomentti on nopeusalueen sisällä suurempi pienillä nopeuksilla ja pienempi suurilla nopeuksilla, kun taas moottorin lähtöteho pysyy muuttumattomana. Metallinleikkauskoneiden, valssaamojen, paperikoneiden, kelauskoneiden, aukikelauskoneiden jne. karat kalvontuotantolinjoissa kuuluvat kaikki vakiotehokuormiin.
The constant power property of a load is limited to a certain range of speed changes. When the speed is very low, due to the limitation of mechanical strength, TL cannot increase infinitely and transforms into a constant torque property at low speeds. The constant power and constant torque regions of the load have a significant impact on the selection of transmission schemes. When the motor is in constant flux speed regulation, the maximum allowable output torque remains unchanged, which belongs to constant torque speed regulation; In weak magnetic speed regulation, the maximum allowable output torque is inversely proportional to the speed, which belongs to constant power speed regulation. If the range of constant torque and constant power speed regulation of the electric motor is consistent with the range of constant torque and constant power of the load, that is, in the case of "matching", the capacity of the electric motor and the capacity of the frequency converter are both minimized.
The mechanical characteristics of constant power loads are complex. When designing the system, attention should be paid to not operating asynchronous motors beyond their synchronous speed, otherwise it may cause destructive mechanical failures. The capacity of a frequency converter is usually taken as approximately times the capacity of an asynchronous motor.
Constant torque load
In a constant torque load, the load torque TL is independent of the speed n. At any speed, the load torque TL remains constant or almost constant, and the load power increases linearly with the increase of load speed. For example, friction loads such as cranes, conveyors, injection molding machines, mixers, and hoists all belong to constant torque loads. The purpose of using frequency converters to control such loads is to achieve equipment automation, improve labor productivity, and enhance product quality.
When the frequency converter drives a constant torque load, the output torque at low speed should be large enough and have sufficient overload capacity, usually 150% of the rated current. If it is necessary to operate steadily at low speeds for a long time, the heat dissipation capacity of asynchronous motors should be considered to avoid excessive temperature rise of the motors.
When designing the system, attention should be paid to appropriately increasing the capacity of asynchronous motors or increasing the capacity of frequency converters. The capacity of a frequency converter is generally taken as~times the capacity of an asynchronous motor.
2. Select an appropriate control method for the frequency converter based on the load characteristics
Taajuusmuuttajan valmistusprosessin lisäksi myös taajuusmuuttajan käyttämä ohjausmenetelmä on erittäin tärkeä. Taajuusmuuttajien ohjausmenetelmät jaetaan pääasiassa avoimen silmukan ohjaukseen ja suljetun silmukan ohjaukseen. Avoimen silmukan ohjausmenetelmällä on yksinkertainen rakenne ja luotettava suorituskyky, mutta sen nopeudensäätötarkkuus ja dynaaminen vaste ovat suhteellisen alhaiset. Suljetun silmukan ohjausmenetelmä voi suorittaa reaaliaikaista ohjausta parametrien, kuten virtausnopeuden, lämpötilan, sijainnin, nopeuden, paineen jne. muutosten perusteella. Sillä on nopea dynaaminen vaste, mutta joskus se on vaikea toteuttaa ja kallista. Käyttäjien tulisi valita vastaava ohjaustila omien tarpeidensa mukaan saadakseen tarvittavat nopeudensäätöominaisuudet.
3. Valitse taajuusmuuttajan suojarakenne asennusympäristön perusteella
Taajuusmuuttajaa valittaessa on otettava huomioon asennusympäristö, mukaan lukien tekijät, kuten ympäristön lämpötila, kosteus, pölypitoisuus ja syövyttävät kaasut, jotka liittyvät läheisesti taajuusmuuttajan pitkäaikaiseen ja luotettavaan toimintaan. Jos sen käyttöolosuhteita ei voida täyttää, on ryhdyttävä vastaaviin suojatoimenpiteisiin.
Useimmat taajuusmuuttajien valmistajat tarjoavat käyttäjille seuraavat yleiset suojarakenteet valittavaksi.
(1) Avoin tyyppi IP00, joka suojaa ihmiskehoa koskettamasta taajuusmuuttajan sisällä olevia jännitteisiä osia edestä, soveltuu asennettavaksi sähkökaappien tai sähköhuoneiden näyttöihin, paneeleihin ja telineisiin, erityisesti useiden taajuusmuuttajien keskitettyyn käyttöön, mutta sillä on korkeat vaatimukset asennusympäristölle.
(2) Koteloidut IP20- ja IP21-taajuusmuuttajat on varustettu koteloinnilla, ja ne voidaan asentaa rakennusten seinälle. Ne sopivat useimpiin sisäasennusympäristöihin, joissa on mahdollisimman vähän pölyä, lämpötilaa ja kosteutta.
(3) Suljetut IP40- ja IP42-kotelot sopivat teollisuusalueille, joissa on huonot ympäristöolosuhteet.
(4) Suljetut IP54- ja IP55-luokitellut mallit pöly- ja vedenpitävillä suojarakenteilla, sopivat teollisuusalueille, joissa on huonot ympäristöolosuhteet, vesisuihku, pöly ja tietyt syövyttävät kaasut.
Rakennustyömaalla käytettävän muuttuvan taajuuden nopeudensäätöjärjestelmän valinnan tulisi perustua todellisiin prosessivaatimuksiin ja sovellustilanteisiin. Edut ja haitat tulee punnita, ja valinnan tulee olla järkevä ja kattava. Vain käyttämällä taajuusmuuttajaa oikein ja joustavasti, AC-muuttuvan taajuuden nopeudensäätöjärjestelmä voi toimia turvallisesti ja luotettavasti.