Leverandører av støtteutstyr for frekvensomformere minner om at bruken av vekselstrømsmotorer blir stadig mer utbredt med forbedringen av frekvensomformingsteknologi. Bruk av hastighetsregulering for frekvensomforming kan forbedre kontrollnøyaktigheten, produksjonseffektiviteten og produktkvaliteten til produksjonsmaskiner, noe som bidrar til å oppnå automatisering av produksjonsprosessen. AC-drivsystemer har utmerket kontrollytelse og betydelige energibesparende effekter i mange produksjonstilfeller.
Bruk av frekvensomformer
Strømforbruket til elektriske motorer i landet vårt står for 60 % til 70 % av den nasjonale strømproduksjonen, og det årlige strømforbruket til vifter og vannpumper står for 1/3 av det nasjonale strømforbruket. Hovedårsaken til denne situasjonen er at den tradisjonelle hastighetskontrollmetoden for vifter, vannpumper og annet utstyr er å justere luft- og vanntilførselen ved å justere åpningen av innløps- eller utløpsledeplatene og ventilene. Inngangseffekten er stor, og det forbrukes en stor mengde energi i avskjæringsprosessen til ledeplatene og ventilene.
Fordi de fleste vifter og vannpumper har flate momentbelastninger, har akseleffekt og hastighet et kubisk forhold. Derfor, når hastigheten til vifter og vannpumper synker, synker også strømforbruket betraktelig. Derfor er det et stort potensial for energisparing. Det mest effektive energisparetiltaket er å bruke en frekvensomformer for å regulere strømningshastigheten. Bruken av frekvensomformere har en strømsparingsrate på 20 % til 50 %, og fordelene er betydelige.
Mange maskiner krever elektriske motorer for å kunne justere hastigheten i henhold til prosesskrav. Tidligere, på grunn av vanskeligheten med å regulere hastigheten til AC-elektriske motorer og de høye kravene til hastighetsreguleringsytelse, ble DC-hastighetsregulering brukt. Imidlertid har DC-elektriske motorer komplekse strukturer, store volumer og vanskelig vedlikehold om vinteren. Derfor, med modenheten til teknologi for variabel frekvenshastighetsregulering, erstatter AC-hastighetsregulering gradvis DC-hastighetsregulering, og krever ofte kvantitativ og direkte momentkontroll for å oppfylle ulike prosesskrav.
Ved å bruke en frekvensomformer til å drive en elektrisk motor, er startstrømmen liten, noe som muliggjør mykstart og trinnløs hastighetsregulering. Dette forenkler kontroll av akselerasjon og retardasjon, slik at motoren kan oppnå høy ytelse og spare energi betydelig. Derfor har frekvensomformere blitt stadig mer brukt i industriell produksjon og dagligliv.
Eksisterende problemer og mottiltak
Med utvidelsen av bruksområdet til frekvensomformere oppstår det stadig flere problemer under drift, hovedsakelig manifestert som høyordens harmoniske, støy og vibrasjoner, lasttilpasning, oppvarming og andre problemer. Denne artikkelen analyserer problemene ovenfor og foreslår tilsvarende tiltak.
Hovedkretsformen til en universalfrekvensomformer består vanligvis av tre deler: likerettering, inversjon og filtrering. Likeretterdelen er en trefasebro-likeretter uten kontroller, den midtre filtreringsdelen bruker en stor kondensator som filter, og inverterdelen er en IGBT-treterminsbroinverter med PWM-bølgeforminngang. Utgangsspenningen inneholder andre harmoniske overtoner enn grunnbølgen, og lavere ordens harmoniske overtoner har vanligvis større innvirkning på motorbelastningen, noe som forårsaker momentrippel. Høyere harmoniske overtoner øker lekkasjestrømmen til utgangskabelen til frekvensomformeren, noe som resulterer i utilstrekkelig effekt fra motoren. Derfor må både høye og lavordens harmoniske overtoner som sendes ut av frekvensomformeren undertrykkes. Følgende metoder kan brukes til å undertrykke harmoniske overtoner.
1. Øk strømforsyningen til frekvensomformeren
Den interne impedansen til strømforsyningsenheten kan vanligvis fungere som en buffer for den reaktive effekten til DC-filterkondensatoren til frekvensomformeren. Jo større intern impedans, desto lavere harmonisk innhold. Denne interne impedansen er transformatorens kortslutningsimpedans. Derfor er det best å velge en transformator med høy kortslutningsimpedans når du velger en strømforsyning til frekvensomformeren.
2. Installer reaktoren
Koble til passende reaktorer eller installer harmoniske filtre i serie mellom inngangs- og utgangsterminalene på frekvensomformeren. Filteret er av LC-typen, som absorberer harmoniske og øker impedansen til strømforsyningen eller lasten for å oppnå formålet med undertrykkelse.
3. Flere operasjoner ved bruk av transformatorer
Den universelle frekvensomformeren er en sekspulslikeretter som genererer store harmoniske svingninger. Hvis flerfasedrift av transformatorer benyttes, med en fasevinkelforskjell på 30 ° mellom hverandre, kan kombinasjonen av Y-△ og △-△ transformatorer danne en 12-pulseffekt, som kan redusere lavordens harmoniske strømmer og effektivt undertrykke harmoniske svingninger.
4. Sett opp dedikerte harmoniske
Sett opp et dedikert filter for å detektere frekvensomformeren og fasen, og generer en strøm med samme amplitude og motsatt fase som den harmoniske strømmen, som sendes til frekvensomformeren for effektivt å absorbere den harmoniske strømmen.