O fornecedor de unidades de frenagem com conversor de frequência lembra que, com o avanço e o desenvolvimento da automação industrial, a aplicação de conversores de frequência está se tornando cada vez mais comum. A regulação de velocidade por conversão de frequência é reconhecida como um dos métodos ideais e promissores para esse fim. O principal objetivo de utilizar um conversor de frequência universal para formar um sistema de transmissão com regulação de velocidade por conversão de frequência é melhorar a produtividade e a qualidade do produto; o segundo é economizar energia e reduzir os custos de produção. Nesse processo, o conhecimento técnico sobre a utilização de conversores de frequência é fundamental.
Cabos blindados devem ser usados para linhas de sinal e controle para evitar interferências. Quando a linha for curta, como em trechos de 100 metros, a área da seção transversal do cabo deve ser aumentada. Linhas de sinal e controle não devem ser instaladas no mesmo duto ou ponte que linhas de energia para evitar interferências mútuas. É preferível instalá-las em eletrodutos para melhor adequação.
02 Os sinais de transmissão são baseados principalmente em sinais de corrente, pois estes não são facilmente atenuados ou sofrem interferências. Em aplicações práticas, o sinal emitido pelos sensores é um sinal de tensão, que pode ser convertido em um sinal de corrente por meio de um conversor.
03 O controle em malha fechada do conversor de frequência é geralmente positivo, o que significa que quanto maior o sinal de entrada, maior será a saída (como durante a operação de resfriamento do ar condicionado central e o controle geral de pressão, vazão, temperatura, etc.). Mas também existe o efeito inverso, ou seja, quando o sinal de entrada é grande, a saída é relativamente pequena (como quando o ar condicionado central está funcionando no aquecimento e a bomba de água quente do sistema de aquecimento está em funcionamento).
Ao utilizar sinais de pressão em controle de malha fechada, não utilize sinais de vazão. Isso se deve ao fato de os sensores de pressão terem baixo custo, fácil instalação, baixa carga de trabalho e depuração conveniente. No entanto, se houver requisitos de relação de vazão no processo e precisão for necessária, um controlador de vazão deve ser selecionado, e medidores de vazão apropriados (como eletromagnéticos, de alvo, de vórtice, de orifício, etc.) devem ser escolhidos com base na pressão, vazão, temperatura, fluido, velocidade, etc.
As funções PLC e PID integradas no conversor de frequência 05 são adequadas para sistemas com flutuações de sinal pequenas e estáveis. No entanto, como essas funções ajustam apenas a constante de tempo durante a operação, é difícil obter os requisitos de transição desejados, e a depuração torna-se demorada.
Além disso, esse tipo de regulação não é inteligente, portanto, geralmente não é usado com frequência. Em vez disso, opta-se por um regulador PID inteligente externo. Durante o uso, basta definir o SV (valor limite superior), e há um indicador PV (valor operacional) durante a operação. Ele também é inteligente, garantindo as melhores condições de transição do processo, tornando-o ideal para uso. Em relação ao CLP, várias marcas de CLPs externos podem ser selecionadas de acordo com a natureza, o número de pontos, a quantidade de sinais digitais e analógicos, o processamento de sinais e outros requisitos da grandeza controlada.
O conversor de sinal 06 também é frequentemente usado nos circuitos periféricos de conversores de frequência, geralmente compostos por elementos Hall e circuitos eletrônicos. De acordo com os métodos de transformação e processamento de sinal, ele pode ser dividido em vários conversores, como tensão para corrente, corrente para tensão, CC para CA, CA para CC, tensão para frequência, corrente para frequência, um para múltiplos, múltiplos para um, superposição de sinais, divisão de sinais, etc. Por exemplo, os sensores/transmissores de isolamento elétrico da série CE-T da Saint Seil, em Shenzhen, são muito fáceis de aplicar. Existem muitos produtos similares na China, e os usuários podem escolher suas próprias aplicações de acordo com suas necessidades.
Ao utilizar um conversor de frequência 07, muitas vezes é necessário equipá-lo com circuitos periféricos, o que pode ser feito das seguintes maneiras:
(1) Um circuito funcional lógico composto de relés e outros componentes de controle feitos internamente;
(2) Comprar circuitos externos de unidade prontos;
(3) Escolha um logotipo de controlador programável simples;
(4) Ao utilizar diferentes funções do conversor de frequência, podem ser selecionados cartões de função;
(5) Selecione controladores programáveis de pequeno e médio porte.
Existem dois esquemas comuns de transformação da tecnologia de conversão de frequência para o fornecimento de água em paralelo e com pressão constante com múltiplas bombas de água (como bombas de água potável em estações de tratamento de água urbanas, estações de bombeamento de água de médio e grande porte, estações centrais de fornecimento de água quente, etc.):
(1) Economiza-se o investimento inicial, mas o efeito de economia de energia é baixo. Ao iniciar, primeiro liga-se o conversor de frequência a 50 Hz, depois a frequência da rede elétrica e, por fim, alterna-se para o controle de economia de energia. No sistema de abastecimento de água, apenas a bomba d'água acionada por um conversor de frequência apresenta uma pressão ligeiramente menor, e há turbulência e perdas no sistema.
(2) O investimento é relativamente grande, mas economiza 20% mais energia do que o Plano (1). A pressão da bomba Yuantai é consistente, não há perda por turbulência e o efeito é melhor.
Quando várias bombas de água são conectadas em paralelo para o fornecimento de água com pressão constante, utiliza-se um método de conexão em série com apenas um sensor, o qual apresenta as seguintes vantagens:
(1) Economize custos. Apenas um conjunto de sensores e PID.
(2) Como existe apenas um sinal de controle, a frequência de saída é consistente, ou seja, a mesma frequência, portanto a pressão também é consistente e não há perda por turbulência.
(3) Ao fornecer água a pressão constante, o número de bombas em operação é controlado pelo CLP conforme a vazão varia. É necessária pelo menos 1 unidade, 2 unidades para quantidades moderadas e 3 unidades para quantidades maiores. Quando o conversor de frequência não está funcionando e está parado, o sinal do circuito (corrente) está presente (há um sinal fluindo na entrada, mas sem tensão ou frequência de saída).
(4) Mais vantajoso é que, como o sistema tem apenas um sinal de controle, mesmo que as três bombas sejam colocadas em entradas diferentes, a frequência de operação é a mesma (ou seja, sincronizada) e a pressão também é a mesma, então a perda por turbulência é zero, ou seja, a perda é minimizada, portanto o efeito de economia de energia é o melhor.
Reduzir a frequência base é a maneira mais eficaz de aumentar o torque de partida.
Isso se deve ao aumento significativo no torque de partida, permitindo que equipamentos de difícil partida, como extrusoras, máquinas de limpeza, centrífugas, misturadores, máquinas de revestimento, ventiladores de grande porte, bombas d'água, sopradores Roots, etc., sejam acionados sem problemas. Essa abordagem é mais eficaz do que o aumento da frequência de partida, método usual. Ao utilizar esse método e combiná-lo com a transição de cargas pesadas para leves, a proteção contra sobrecorrente pode ser maximizada, possibilitando a partida de praticamente todos os equipamentos. Portanto, reduzir a frequência base para aumentar o torque de partida é um método eficaz e conveniente.
Ao aplicar essa condição, a frequência base não precisa necessariamente diminuir para 30 Hz. Ela pode ser reduzida gradualmente a cada 5 Hz, contanto que a frequência atingida pela redução permita a inicialização do sistema.
O limite inferior da frequência base não deve ser inferior a 30 Hz. Do ponto de vista do torque, quanto menor o limite inferior, maior o torque. No entanto, deve-se considerar também que o IGBT pode ser danificado se a tensão subir muito rapidamente e a variação dinâmica da tensão (du/dt) for muito grande. O resultado prático demonstra que essa medida de aumento de torque pode ser usada com segurança e confiabilidade quando a frequência cai de 50 Hz para 30 Hz.
Algumas pessoas se preocupam com o fato de que, por exemplo, quando a frequência base é reduzida para 30 Hz, a tensão já atinge 380 V. Portanto, quando a operação normal exigir o alcance de 50 Hz, a tensão de saída deveria saltar para 380 V a ponto de o motor não suportá-la? A resposta é que tal fenômeno não ocorrerá.
Algumas pessoas temem que, se a tensão atingir 380 V quando a frequência base cair para 30 Hz, a operação normal possa exigir uma frequência de saída de 50 Hz para atingir a frequência nominal de 50 Hz. A resposta é que a frequência de saída certamente pode atingir 50 Hz.
A relação entre pressão dinâmica, pressão estática e pressão total é a seguinte:
A pressão estática é a pressão (altura manométrica) necessária na saída de uma bomba de água até o ponto mais alto, tipicamente 1 kg de pressão de água por 10 metros de coluna de água.
A pressão dinâmica é a queda de pressão causada pela diferença na velocidade do fluxo entre o líquido e a parede da tubulação, as válvulas (válvulas reguladoras, válvulas de retenção, válvulas redutoras de pressão, etc.) e as diferentes camadas da mesma seção durante o processo de escoamento da água. Essa componente é difícil de calcular e, com base na experiência prática, assume-se que a pressão dinâmica seja de, no máximo, 20% do valor da pressão estática.
Pressão total = (pressão estática + pressão dinâmica) = 1,2 pressão estática.
A frequência mínima da bomba de água deve ser ajustada em cerca de 30 Hz; caso contrário, a água em tubulações fechadas pode ser facilmente expelida. Devido à grande quantidade de ar dissolvido na água, a bomba pode facilmente formar uma câmara de ar, o que representa um risco de alta pressão.
A introdução de 12 pontos de experiência e valores econômicos é a seguinte:
A aplicação de conversores de frequência é viável para diversos dispositivos, visando a economia de energia, o que já foi comprovado por muitos casos práticos bem-sucedidos.
O valor da experiência é relativamente conservador e apresenta um alto nível de riqueza, não sendo o mais econômico, mas com potencial a ser explorado. Ao utilizar valores de experiência, estes devem ser ajustados de acordo com as condições reais do local, e devem ocorrer certas alterações nos parâmetros operacionais, sendo o limite inferior aquele que não afeta o uso normal. Este é um pré-requisito para alcançar a conservação de energia.
O valor econômico baseia-se no princípio de atender às condições de limite inferior do sistema, reduzindo moderadamente o valor empírico e explorando o potencial para alcançar efeitos de economia de energia. Se os parâmetros de operação permanecerem inalterados, como a conservação de energia pode ser alcançada? Além disso, o próprio conversor de frequência não é um dispositivo gerador de energia (gerador, bateria, energia solar) e sua eficiência própria é muito alta, variando de 97% a 98%, mas ainda apresenta uma perda de 2% a 3%.