Leverandører av støtteutstyr for frekvensomformere minner om at frekvensomformere har blitt mye brukt i industriell produksjon i dag. Utstyr styrt av frekvensomformere kan spare energi betydelig til en viss grad, og dermed vinne gunst hos mange industriprodusenter.
For å oppnå funksjoner som myk parkering, mykstart, trinnløs hastighetsregulering eller spesielle krav for å øke eller redusere hastigheten, er det nødvendig med en hastighetsreguleringsenhet kalt en frekvensomformer i moderne asynkronmotorer. Hovedkretsen til enheten bruker AC-DC-AC-kretser med en arbeidsfrekvens på 0–400 Hz. Utgangsspenningen til lavspenningsuniversalfrekvensomformeren er 380–460 V, og utgangseffekten er 0,37–400 kW.
Velg en rimelig frekvensomformer
Problemene som oppstår ved bruk av frekvensomformere, som unormal drift, utstyrsfeil osv., som fører til produksjonsstans og unødvendige økonomiske tap, skyldes ofte feil valg og installasjon av frekvensomformere. Derfor er det nødvendig å velge en økonomisk og praktisk frekvensomformer som bedre kan oppfylle de grunnleggende betingelsene og kravene til produksjon og prosess.
Som frekvensomformerens hoveddrivobjekt bør motoren velges slik at den samsvarer med motorens driftsparametre når du velger type frekvensomformer.
(1) Spenningstilpasning: Frekvensomformerens nominelle spenning samsvarer med motorens lastspenning.
(2) Strømtilpasning: Frekvensomformerens kapasitet avhenger av den kontinuerlige nominelle strømmen som frekvensomformeren sender ut. Når man velger en frekvensomformer for motorer som krever hastighetsregulering, er det nødvendig å velge en frekvensomformer med en kontinuerlig nominell strøm som er større enn motorens nominelle strøm når den opererer med nominelle parametere, og med en kvantitativ margin. For generelle frekvensomformere med mer enn 4 poler kan ikke valget baseres på motorens kapasitet, men på motorens strømstyrkeverifiseringsstandard. Selv om belastningen på motoren er relativt lav og strømmen er mindre enn frekvensomformerens nominelle strøm, kan ikke den valgte frekvensomformeren ha for liten kapasitet sammenlignet med motoren.
(3) Kapasitetstilpasning: Avhengig av motorens ulike belastningsegenskaper, er det ulike krav til valg av frekvensomformerens kapasitet.
Kontrollmetode for frekvensomformer
De viktigste kontrollmetodene for frekvensomformere inkluderer for tiden følgende.
(1) Den første generasjonen brukte U/f=C-kontroll, også kjent som sinuspulsbreddemodulasjons (SPWM)-kontrollmetode. Dens egenskaper inkluderer en enkel kontrollkretsstruktur, lav kostnad, gode mekaniske egenskaper og hardhet, som kan oppfylle kravene til jevn hastighetsregulering for generell transmisjon. Denne kontrollmetoden reduserer imidlertid det maksimale utgangsmomentet ved lave frekvenser på grunn av den lavere utgangsspenningen, noe som resulterer i redusert stabilitet ved lave hastigheter. Dens karakteristiske trekk er at uten tilbakekoblingsenhet er hastighetsforholdet ni mindre enn 1/40, og med tilbakekobling er ni=1/60. Egnet for generelle vifter og pumper.
(2) Den andre generasjonen tar i bruk spenningsromvektorkontroll (magnetisk fluksbanemetode), også kjent som SVPWM-kontrollmetode. Den er basert på den samlede genereringseffekten av trefasebølgeformer, genererer trefasemodulasjonsbølgeformer samtidig og kontrollerer dem ved å kutte polygoner til omtrentlige sirkler. For å eliminere påvirkningen av statormotstand ved lave hastigheter, er utgangsspenningen og strømmen lukket sløyfe for å forbedre dynamisk nøyaktighet og stabilitet. Dens egenskaper: ingen tilbakekoblingsenhet, hastighetsforhold ni=1/100, egnet for hastighetsregulering i generell industri.
(3) Den tredje generasjonen tar i bruk vektorkontrollmetoden (VC). Praksisen med vektorkontroll med variabel frekvenshastighetsregulering likestiller i hovedsak en vekselstrømsmotor med en likestrømsmotor, og kontrollerer hastighets- og magnetfeltkomponentene uavhengig. Ved å kontrollere rotorens magnetiske fluks og dekomponere statorstrømmen for å oppnå to komponenter, dreiemoment og magnetfelt, kan ortogonal eller frakoblet styring oppnås gjennom koordinattransformasjon. Dens egenskaper: hastighetsforhold ni=1/100 uten tilbakekobling, ni=1/1000 med tilbakekobling, og startmoment på 150 % ved null hastighet. Det kan sees at denne metoden kan brukes på all hastighetskontroll, og når den er utstyrt med tilbakekobling, er den egnet for høypresisjons girkontroll.
(4) Direkte momentkontroll (DTC)-metoden. Direkte momentkontroll (DTC) er en annen høytytende variabel frekvenshastighetskontrollmodus som er forskjellig fra vektorkontroll (VC). Innhent magnetisk fluks- og momentdata ved hjelp av magnetiske flukssimuleringsmodeller og elektromagnetiske momentmodeller, sammenlign dem med gitte verdier for å generere hysterese-sammenligningstilstandssignaler, og bytt deretter brytertilstanden gjennom logisk kontroll for å oppnå konstant magnetisk flukskontroll og elektromagnetisk momentkontroll. Det krever ikke imitasjon av likestrømsmotorkontroll, og denne teknologien har blitt brukt med hell på vekselstrømsdrift av elektriske lokomotiver med trekkmekanisme. Dens egenskaper: uten tilbakekoblingsenhet, hastighetsforholdet ni = 1/100, med tilbakekobling ni = 1/1000, og startmomentet kan nå 150 % til 200 % ved null hastighet. Egnet for kraftig start og store belastninger med konstante momentsvingninger.
Krav til installasjonsmiljø
(1) Miljøtemperatur: Omgivelsestemperaturen til frekvensomformeren refererer til temperaturen nær tverrsnittet av frekvensomformeren. Fordi frekvensomformere hovedsakelig består av kraftige kraftelektroniske enheter som er svært utsatt for temperatur, avhenger levetiden og påliteligheten til frekvensomformere i stor grad av temperaturen, vanligvis fra -10 ℃ til +40 ℃. I tillegg er det nødvendig å ta hensyn til varmespredningen til selve frekvensomformeren og de ekstreme situasjonene som kan oppstå i omgivelsene, og det kreves vanligvis en viss margin for temperatur.
(2) Miljøfuktighet: Frekvensomformeren krever en relativ fuktighet på ikke mer enn 90 % i omgivelsene (uten kondens på overflaten).
(3) Vibrasjon og støt: Under installasjon og drift av frekvensomformeren bør man være oppmerksom på å unngå vibrasjon og støt. For å unngå loddeforbindelser og løse deler av interne komponenter i frekvensomformeren, noe som kan forårsake dårlig elektrisk kontakt eller til og med alvorlige feil som kortslutninger. Derfor er det vanligvis nødvendig at vibrasjonsakselerasjonen på installasjonsstedet begrenses til under 0,6 g, og seismiske motstandsdyktige tiltak som støtdempende gummi kan legges til på spesielle steder.
(4) Installasjonssted: Maksimal tillatt utgangsstrøm og -spenning for frekvensomformeren påvirkes av dens varmespredningskapasitet. Når høyden over havet overstiger 1000 m, vil frekvensomformerens varmespredningskapasitet reduseres, så frekvensomformeren må vanligvis installeres under 1000 m høyde.
(5) De generelle kravene til installasjonsstedet for frekvensomformeren er: ingen korrosjon, ingen brennbare eller eksplosive gasser eller væsker; støvfri, flytende fibre og metallpartikler; unngå direkte sollys; ingen elektromagnetisk interferens.
Forskning på variabel frekvenshastighetsregulering er for tiden det mest aktive og praktisk verdifulle arbeidet innen forskning på elektrisk overføring. Potensialet til frekvensomformerindustrien er enormt, ettersom den er mye brukt i industrier som klimaanlegg, heiser, metallurgi og maskineri. Motorer med variabel frekvenshastighetsregulering og tilhørende frekvensomformere vil utvikle seg raskt.