Leverandører av energitilbakemeldingsenheter minner om at brukshistorien til frekvensomformere i Kina har vært mer enn 30 år lang. Med den kontinuerlige teknologiske utviklingen har bruksområdet til frekvensomformere også begynt å involvere flere felt, og markedsstørrelsen utvides år for år. For tiden finnes det mer enn 140 innenlandske og utenlandske merker av frekvensomformere, og nyetablerte produsenter og distributører av frekvensomformere er også spredt over hele landet. Selv om det fortsatt er et visst gap i ytelse mellom innenlandske og importerte frekvensomformere, er dette gapet ikke uoverstigelig med den raske utviklingen av vitenskap og teknologi i Kina. Samtidig, ved å dra nytte av integriteten til den innenlandske industrikjeden, er det et stort potensial for produksjonseffektivitet og produksjonskostnader for innenlandske frekvensomformere.
Frekvensomformersystemet består av en frekvensomformer, som har oppnådd eller overgått ytelsen til et likestrømshastighetskontrollsystem. Frekvensomformeren har fordelene med liten størrelse, lavt støynivå, lave kostnader og enkelt vedlikehold av asynkronmotorer, noe som forenkler produksjonsprosessen betraktelig og reduserer de initiale investeringskostnadene. Generelt sett kan rimelig bruk av frekvensomformere forbedre arbeidsproduktiviteten, produktkvaliteten og utstyrsautomatiseringen, samtidig som den sparer energi og reduserer produksjonskostnadene.
1. Klassifisering, arbeidsprinsipp og struktur av lavspenningsfrekvensomformere
1. Klassifisering av lavspenningsfrekvensomformere
Det finnes ulike standarder for klassifisering av frekvensomformere. Variable frekvensomformere kan deles inn i generelle frekvensomformere og spesielle frekvensomformere. I henhold til arbeidsprinsippet kan frekvensomformere deles inn i AC-AC-frekvensomformere og AC-DC-AC-frekvensomformere, og AC-DC-AC-frekvensomformere kan også deles inn i strømtype- og spenningstypefrekvensomformere i henhold til hovedkretsens arbeidsmodus. I tillegg, fra perspektivet til utviklingsretningen til frekvensomformerteknologi, kan den deles inn i VVVF-frekvensomformere, vektorfrekvensomformere, direkte momentkontrollfrekvensomformere, og så videre.
2. Lavspenningsprinsipp for frekvensomformer
Generelt sett bruker frekvensomformere en direkte crossover-modus. Relativt sett er lavspenningsfrekvensomformere mye brukt på grunn av deres modne teknologi, lave kostnader og enkle vedlikehold. Arbeidsprinsippet til en frekvensomformer er ganske enkelt å konvertere vekselstrøm til elektrisk utstyr med justerbar frekvens. I henhold til formelen for synkron hastighet N = 60 f / p for vekselstrømsmotorer (der N er motorens synkrone hastighet, f er effektfrekvensen og p er antall poler på motoren), kan hastigheten til vekselstrømsmotoren endres ved å endre frekvensen. Frekvensomformeren er utviklet basert på dette prinsippet.
3. Struktur av lavspenningsfrekvensomformer
Hovedkretsens sammensetning av frekvensomformeren:
Spenningstype: Spenningseffekten konverteres fra DC til AC frekvensomformer, og kretsfilteret er en kondensator.
Strømtype: Strømforsyningen endres fra DC- til AC-frekvensomformer, og kretsfilteret er induktorfilter.
Frekvensomformeren består hovedsakelig av følgende fire deler:
(1) Likerettere: For tiden er diodeomformere mye brukt, som kan konvertere strømfrekvens til likestrøm og også danne reversible omformere. Fordi strømretningen er reversibel, kan den regenerere og fungere.
(2) Flatbølgekrets: Likespenningen som likeretteren har en pulserende spenning, som er 6 ganger frekvensen til strømforsyningen. For å undertrykke spenningssvingninger trengs kondensatorer og induktorer for å absorbere pulserende spenning (dvs. strøm). Når enhetens kapasitet er liten, og det er overkapasitet, kan en utjevningskrets brukes direkte.
(3) Inverter: Inverteren konverterer likestrøm til vekselstrøm, og oppnår dermed trefaseutgang innen en fast tid.
(4) Kontrollkrets: Sørger for signalkontrollkrets for hovedkretsen til asynkronmotorens strømforsyning. Inkluderer spenningsfrekvensdriftskrets, hovedkretsens strøm- og spenningsdeteksjonskrets, motorhastighetsdeteksjonskrets, driftskrets for drivkrets som kan forsterke kontrollsignaler, motor- og inverterbeskyttelseskrets.
2. Valg av lavspenningsomformertyper
1. Oversikt over valg av lavspenningsomformertype
For tiden velger de fleste brukere basert på instruksjonene eller valgmanualen fra omformerprodusenten. Vanligvis oppgir produsenten av frekvensomformeren frekvensomformerens nominelle strøm, som kan samsvare med motorens nominelle effekt og kapasitet. Parametrene til de tilgjengelige motorene er alle oppgitt av produsenten basert på produsentens eller nasjonale standardmotorer, og kan ikke gjenspeile frekvensomformerens bæreevne på en korrekt måte. Derfor bør prinsippet om at motorens nominelle strøm ikke overstiger frekvensomformerens nominelle strøm tas som referanse når man velger en frekvensomformer. I tillegg bør man når man velger en frekvensomformer også forstå prosessbetingelsene og relevante parametere for motoren, og være oppmerksom på motorens type og driftsegenskaper.
(1) Valg av nominell strøm for frekvensomformer. I henhold til designspesifikasjonene må frekvensomformerens nominelle strøm være større enn lastens (motorens) nominelle strøm for å sikre sikker og pålitelig drift av frekvensomformeren, spesielt for motorer med hyppig skiftende lastegenskaper. Erfaring viser at nominell strøm til en frekvensomformer er mer enn 1,05 ganger motorens nominelle strøm.
(2) Valg av nominell spenning for frekvensomformere. Nominell spenning for frekvensomformeren velges basert på inngangsspenningen til frekvensomformeren. I prinsippet bør nominell spenning for frekvensomformeren være konsistent med inngangsspenningen. Hvis inngangsspenningen er for høy, vil frekvensomformeren [3] bli skadet.
2. Forholdsregler ved valg av lavspenningsfrekvensomformere
(1) Tilpass lasttypen til frekvensomformeren.
Belastningen i den petrokjemiske industrien omfatter hovedsakelig pumper og vifter. Pumper er delt inn i vannpumper, oljepumper, additivpumper, doseringspumper, løftepumper, blandepumper og vaskepumper. Blant disse er løftepumper, blandepumper og vaskepumper stort sett tunge, mens resten er konvensjonelle belastninger. Vifter er delt inn i luftkjølte vifter, kjeleinduserte trekkvifter, aksialvifter, luftkompressorer, etc. Når luftkjøleviften og kjeleinduserte trekkviften startes, er begge tunge belastninger, generelt ansett som tunge belastninger, og resten er konvensjonelle belastninger. Når du velger en frekvensomformer, bør valget være basert på lastegenskapene. Hvis lasttypen er uklar eller kan endre seg under forskjellige prosessforhold, anbefales det å velge en frekvensomformer basert på tung belastning for å unngå valg av uoverensstemmelser.
(2) Miljøforhold påvirker frekvensomformeren.
Vanligvis krever frekvensomformere høyere omgivelsestemperaturer og luftfuktighet. Når omgivelsestemperaturen er under 30 grader Celsius, den relative luftfuktigheten er under 80 % og høyden er under 100 meter, opererer frekvensomformeren trygt ved nominell strøm. Hvis omgivelsestemperaturen overstiger 40 ℃, vil frekvensomformerens faktiske kapasitet og strøm gradvis avta med økende omgivelsestemperatur. Hvis den relative luftfuktigheten i omgivelsene overstiger 90 %, kan det oppstå kondens, noe som forårsaker kortslutninger i frekvensomformerens interne komponenter. Hvis høyden overstiger 100 meter, vil frekvensomformerens utgangseffekt avta. I tillegg bør frekvensomformere unngås å brukes i støvete omgivelser.
(3) Valg av valgfrie komponenter for frekvensomformere.
Feil valg av valgfrie komponenter for frekvensomformere kan føre til høy feilrate, hovedsakelig konsentrert i valg av filtre og reaktorer.
3. Praktisk anvendelse av lavspenningsfrekvensomformer
1. Primærtilkobling av lavspenningsfrekvensomformer
På grunn av den betydelige påvirkningen av installasjonsposisjonene til kontaktorer, filtre og reaktorer i primærkretsen på frekvensomformeren, vil det følgende fokusere på å analysere disse tre enhetene.
(1) Kontaktor
Det finnes to hovedtilkoblingsmetoder for kontaktorer: montering på baksiden av omformerhuset og montering på forsiden av omformerhuset. Kontaktoren er installert på baksiden av omformerhuset, og fordelen er at omformeren ikke har hyppige støt når motoren startes ofte. Ulempen er at ladetiden til frekvensomformeren er lang og det er strømtap. Kontaktoren er installert på forsiden av omformerhuset og har fordelen av å kutte strømmen helt når motoren er i standby-modus uten å miste strøm. Ulempen er at hyppig oppstart av motoren vil forårsake hyppige ladestøt til frekvensomformeren, noe som påvirker levetiden til frekvensomformerkomponentene.
Kort sagt, hvis motoren starter sjelden, kan kontaktoren installeres på forsiden og baksiden av omformerhuset, men det er mer passende å installere den på baksiden av omformerhuset. Hvis motoren starter ofte, anbefales det å installere kontaktoren på baksiden av omformerhuset.
(2) Filter
Inngangsfilteret brukes hovedsakelig til å filtrere strømnettet, undertrykke de harmoniske effektene fra strømnettet på frekvensomformeren, og undertrykke den harmoniske generert av likeretningen av frekvensomformeren fra å returnere til strømnettet; Utgangsfilteret optimaliserer hovedsakelig frekvensomformeren, filtrerer ut harmoniske og gjør utgangsbølgeformen mer sinusformet.
(3) Reaktor
Inngangsreaktoren kan undertrykke harmoniske svingninger på nettsiden og beskytte likeretterbroen. Når utgangskabelen til frekvensomformeren overstiger den spesifiserte lengden (vanligvis tillater en kabellengde på 250 m), bør en utgangsreaktor velges.
2. Installasjonsmiljø for lavspenningsfrekvensomformer
Eksperimenter har vist at feilraten for frekvensomformere øker betydelig i tøffe miljøer, spesielt når de er følsomme for temperatur, fuktighet og støv. Derfor er det nødvendig å velge et miljø med kontrollerbar temperatur, fuktighet og lav støvmengde når man velger et installasjonsmiljø.
(1) Miljøtemperatur
I praktisk bruk har det blitt funnet at frekvensomformere er egnet for arbeid i miljøer med temperaturer lavere enn eller lik 35 grader Celsius, ellers vil jo høyere temperaturen er, desto lavere er frekvensomformerens lastekapasitet.
(2) Miljøfuktighet
Når den omgivende luftfuktigheten er høy, er omformeren utsatt for kondens på innsiden, noe som lett kan forårsake kortslutningsulykker. Derfor må vi kontrollere den omgivende luftfuktigheten for frekvensomformeren.
(3) Støvmiljø
Frekvensomformere bør brukes i støvete omgivelser så mye som mulig, da støvopphopning kan forårsake kortslutninger og skade på frekvensomformerens elektroniske komponenter.
4. Vanlige feil og løsninger på lavspenningsfrekvensomformere
1. Kan ikke starte
Årsak: Det er forårsaket av for stor rotasjonsinerti eller dreiemoment i lasten.
Løsning: Øk startfrekvensen og dreiemomentet tilsvarende, og kontroller beskyttelsesinnstillingene.
2. Overspenningsutløsning
Årsak: Forårsaket av høy strømforsyningsspenning eller kort nedoverbakketid.
Løsning: Sjekk om driftsstatusen er normal.
3. Overbelastning
Årsak: Overbelastningskapasiteten til lavspenningsomformeren er relativt dårlig, eller motorparameterinnstillingene er urimelige.
Løsning: Kontroller den interne strømdeteksjonskretsen og parameterinnstillingene til frekvensomformeren.