analisi della tecnologia di controllo della velocità a frequenza variabile

Fornitore di apparecchiature di supporto per convertitori di frequenza: con il rapido sviluppo della tecnologia dell'elettronica di potenza e della microelettronica, il processo di produzione di dispositivi raddrizzatori ad alta potenza è stato ulteriormente perfezionato. Lo sviluppo dei convertitori di frequenza sta cambiando rapidamente e sono ampiamente utilizzati nelle imprese industriali e minerarie. L'applicazione dei convertitori di frequenza nelle imprese sta diventando sempre più diffusa e anche i problemi che comportano stanno attirando sempre più l'attenzione del pubblico.

1、 Caratteristiche del convertitore di frequenza

Con il rapido sviluppo della tecnologia dell'elettronica di potenza e della microelettronica, il processo di produzione di dispositivi raddrizzatori ad alta potenza è stato ulteriormente perfezionato e lo sviluppo dei convertitori di frequenza sta cambiando rapidamente. I convertitori di frequenza sono ampiamente utilizzati nelle imprese industriali e minerarie e presentano quattro principali vantaggi:

Il primo può soddisfare i requisiti di processo per la regolazione della velocità e l'intervallo di regolazione della velocità del convertitore di frequenza è superiore a 10:11.

Il secondo è quello di facilitare il controllo dell'automazione, poiché il convertitore di frequenza stesso è controllato da un microprocessore a 16 (o 32) bit con interfacce RS485 o 422, ingresso A/D e uscita D/A, creando condizioni sufficienti per il controllo automatico.

Il terzo è quello di ottenere significativi effetti di risparmio energetico, in particolare nell'applicazione di ventilatori e pompe ad alta potenza (oltre 15 kW), che possono far risparmiare più del 20% di energia.

Il quarto è ridurre l'intensità di lavoro degli addetti alla manutenzione. Grazie all'elevata affidabilità complessiva, al basso tasso di guasti e al lungo ciclo di manutenzione del sistema di controllo della velocità, è possibile ridurre il carico di lavoro del personale addetto alla manutenzione.

2、 Selezione del convertitore di frequenza

La scelta dei convertitori di frequenza deve essere valutata in base al tipo di oggetto controllato, all'intervallo di velocità, alla precisione della velocità statica, alla coppia di avviamento, ecc., in modo da soddisfare i requisiti di processo e produzione, risultando al contempo facili da usare ed economici.

1. Il numero di poli del convertitore di frequenza e del motore controllato non deve generalmente superare i 4 poli, altrimenti la regolazione della velocità non è significativa; Caratteristiche di coppia, coppia critica, coppia di accelerazione. A parità di potenza del motore, le specifiche del convertitore di frequenza possono essere inferiori rispetto alla modalità con coppia di sovraccarico elevata. Compatibilità elettromagnetica. Per ridurre le interferenze provenienti dall'alimentazione principale, è necessario aggiungere reattori al circuito intermedio o al circuito di ingresso del convertitore di frequenza, oppure installare trasformatori di preisolamento. Generalmente, quando la distanza tra il motore e il convertitore di frequenza supera i 50 metri, è necessario collegare in serie reattori, filtri o cavi di protezione schermati.

2. Scelta della struttura dell'involucro dell'inverter: la struttura dell'involucro dell'inverter deve essere adattata alle condizioni operative e devono essere considerati fattori quali temperatura, umidità, polvere, acidità e gas corrosivi. Esistono diverse strutture comuni:

Tipo aperto: non ha telaio e può essere installato sul rack dello schermo all'interno del quadro elettrico o della cabina elettrica. È particolarmente adatto quando si utilizzano più convertitori di frequenza contemporaneamente, ma le condizioni ambientali richiedono standard elevati.

Tipo chiuso: adatto all'uso generale, può presentare una piccola quantità di polvere o umidità.

Tipo sigillato: adatto ad ambienti con cattive condizioni industriali.

Tipo sigillato: adatto per ambienti con condizioni avverse, acqua, polvere e alcuni gas corrosivi.

3. La selezione della potenza del convertitore di frequenza deve tenere conto del rapporto tra il carico del convertitore di frequenza e l'efficienza. L'efficienza del sistema è pari al prodotto dell'efficienza del convertitore di frequenza per l'efficienza del motore. Dal punto di vista dell'efficienza, nella selezione della potenza del convertitore di frequenza, è necessario tenere presente quanto segue: è opportuno che la potenza del convertitore di frequenza sia equivalente alla potenza del motore, al fine di facilitare il funzionamento del convertitore di frequenza in condizioni di alta efficienza. Quando la classificazione di potenza del convertitore di frequenza è diversa da quella del motore, la potenza del convertitore di frequenza dovrebbe essere il più vicina possibile alla potenza del motore e leggermente superiore alla potenza del motore. Quando il motore elettrico viene avviato frequentemente, la frenatura è in funzione o quando è sotto carico pesante e viene avviato frequentemente, è possibile selezionare un convertitore di frequenza di un livello superiore per facilitarne il funzionamento sicuro a lungo termine. Dopo i test, si è riscontrato che la potenza effettiva del motore è effettivamente in eccesso. Pertanto, è possibile considerare l'utilizzo di un convertitore di frequenza con una potenza inferiore a quella del motore, ma è necessario prestare attenzione al fatto che la corrente di picco istantanea non provochi un intervento di protezione da sovracorrente. Quando la potenza del convertitore di frequenza è diversa da quella del motore, i parametri del convertitore di frequenza devono essere regolati di conseguenza per ottenere un maggiore risparmio energetico.

3、 Misure anti-interferenza nelle applicazioni dei convertitori di frequenza

L'anti-interferenza dei convertitori di frequenza nelle applicazioni si manifesta principalmente in problemi quali armoniche di ordine elevato, rumore e vibrazioni, adattamento del carico e generazione di calore. Queste interferenze sono inevitabili perché la parte di ingresso del convertitore di frequenza è un circuito raddrizzatore e la parte di uscita è un circuito inverter, entrambi composti da componenti non lineari che fungono da interruttori. Durante il processo di apertura e chiusura del circuito, vengono generate armoniche di ordine elevato, causando distorsioni dell'alimentazione in ingresso e delle forme d'onda di tensione e corrente in uscita. La seguente analisi e le relative misure vengono proposte per i problemi armonici. Il danno delle armoniche di ordine elevato è significativo e l'interferenza delle armoniche di ordine elevato può influenzare apparecchiature e componenti di rilevamento, il che può causare malfunzionamenti in casi gravi. Secondo la letteratura pertinente, la sensibilità di vari oggetti alle armoniche di ordine elevato è la seguente: i motori elettrici sono inferiori al 10-20%. Nessun impatto, la distorsione della tensione dello strumento è del 10%, la distorsione della corrente è del 10%. L'errore è inferiore all'1%; Gli interruttori elettronici con valori superiori al 10% causano malfunzionamenti, mentre i computer con valori superiori al 5% causano errori. In ambito industriale, è necessario adottare misure per ridurre le interferenze e sopprimerle entro i limiti consentiti.

1. L'interruzione del percorso di propagazione delle interferenze si ottiene spesso mediante l'uso di cavi di messa a terra. Separare la messa a terra delle linee di alimentazione da quella delle linee di controllo è il metodo fondamentale per interrompere questo percorso. Quando la linea di segnale è vicina a un cavo con interferenza, l'interferenza verrà indotta a interferire con il segnale sulla linea di segnale. La separazione dei cavi è efficace per eliminare questa interferenza. Nella posa dei cavi vera e propria, i cavi ad alta tensione, i cavi di alimentazione e i cavi di controllo sono spesso separati dai cavi degli strumenti e dai cavi dei computer e instradati attraverso diverse canaline portacavi. La linea di controllo del convertitore di frequenza è instradata verticalmente con la linea del circuito principale.

2. L'installazione di reattori di linea a monte del convertitore di frequenza per sopprimere le armoniche di ordine elevato può sopprimere la sovratensione sul lato alimentazione e ridurre la distorsione di corrente generata dal convertitore di frequenza, evitando gravi interferenze con l'alimentazione principale. L'installazione di un filtro passivo LC a monte del convertitore di frequenza può filtrare le armoniche di ordine elevato, solitamente la quinta e la settima armonica. Questo metodo dipende interamente dall'alimentazione e dal carico e presenta una bassa flessibilità. Quando l'ambiente circostante il dispositivo è soggetto a interferenze elettromagnetiche, è necessario installare un filtro anti-interferenza a radiofrequenza per ridurre le emissioni conduttive dell'alimentazione principale e adottare misure per schermare l'alimentazione del motore. Quando la lunghezza del cavo tra il motore e il convertitore di frequenza è superiore a 50 metri o 80 metri (non schermato), per prevenire sovratensioni istantanee durante l'avviamento del motore, ridurre la corrente di dispersione e il rumore dal motore a terra e proteggere il motore, viene installata una reattanza tra il convertitore di frequenza e il motore. Adottando il funzionamento multifase dei trasformatori, il convertitore di frequenza universale utilizza un raddrizzatore a sei impulsi, che genera armoniche di alto livello. Se si adotta il funzionamento multifase dei trasformatori, la differenza di fase tra di essi è di 30°. Ad esempio, una combinazione di trasformatori Y - △ e △ - △ può generare un effetto a 12 impulsi, che può ridurre le correnti armoniche di basso ordine e sopprimere efficacemente le armoniche.