În transmisia electrică a întreprinderilor chimice, utilizarea acționării cu frecvență variabilă pentru centrifuge este foarte frecventă. Din diverse motive legate de proces și de echipamentul de acționare, fenomenul energiei regenerative apare adesea. În general, în convertoarele de frecvență, există două metode utilizate cel mai frecvent pentru gestionarea energiei regenerative: (1) disiparea acesteia într-o „rezistență de frânare” plasată artificial în paralel cu condensatorul pe calea de curgere a curentului continuu, ceea ce se numește stare de frânare de putere; (2) Dacă este returnată la rețeaua electrică, se numește stare de frânare cu feedback (cunoscută și sub numele de stare de frânare regenerativă). Principiul magistralei comune de curent continuu se bazează pe dispozitivul universal de conversie a frecvenței care utilizează metoda de conversie a frecvenței AC-DC-AC. Când motorul este în starea de frânare, energia sa de frânare este returnată către partea de curent continuu. Pentru a gestiona mai bine energia de frânare cu feedback, s-a adoptat metoda de conectare a părții de curent continuu a fiecărui dispozitiv de conversie a frecvenței. De exemplu, atunci când un convertor de frecvență este în modul de frânare, iar un alt convertor de frecvență este în modul de accelerare, energia se poate completa reciproc. Acest articol propune o schemă de utilizare a unui convertor de frecvență universal cu o magistrală de curent continuu comună în centrifugele întreprinderilor chimice și detaliază aplicarea sa ulterioară în unitatea de feedback a centrifugelor. În prezent, există mai multe modalități de utilizare a magistralei comune de curent continuu: (1) O unitate redresoare independentă comună poate fi neinvertibilă sau invertibilă. Prima consumă energie printr-o rezistență de frânare externă, în timp ce cea de-a doua poate transmite complet energia în exces de la magistrala de curent continuu direct către rețeaua electrică, ceea ce are o importanță mai mare în ceea ce privește economisirea energiei și protecția mediului. Dezavantajul este că prețul este mai mare decât prima. (2) Unitatea mare de conversie a frecvenței este conectată la magistrala de curent continuu a convertorului mare de frecvență partajat din rețeaua electrică. Convertorul de frecvență mic nu trebuie conectat la rețeaua electrică, deci nu este nevoie de un modul redresor. Convertorul mare de frecvență este conectat extern la o rezistență de frânare. (3) Fiecare unitate de conversie a frecvenței este conectată la rețeaua electrică. Fiecare unitate de conversie a frecvenței este echipată cu circuite redresoare și invertoare și rezistențe de frânare externe, iar barele colectoare de curent continuu sunt interconectate. Această situație este adesea utilizată atunci când puterea fiecărei unități de conversie a frecvenței este apropiată. După dezasamblare, acestea pot fi în continuare utilizate independent, fără a se afecta reciproc. Magistrala comună de curent continuu prezentată în acest articol este a treia metodă, care are avantaje semnificative în comparație cu primele două metode: a. Magistrala de curent continuu partajată poate reduce considerabil configurația redundantă a unităților de frânare, având o structură simplă și rezonabilă și fiind fiabilă din punct de vedere economic. b. Tensiunea intermediară de curent continuu a magistralei de curent continuu partajate este constantă, iar condensatorul combinat are o capacitate mare de stocare a energiei, ceea ce poate reduce fluctuațiile rețelei electrice.c. Fiecare motor funcționează în stări diferite, cu feedback energetic complementar, optimizând caracteristicile dinamice ale sistemului. Diferitele interferențe armonice generate de diverse convertoare de frecvență din rețeaua electrică se pot anula reciproc, reducând rata de distorsiune armonică a rețelei electrice. 2. Schema sistemului de reglare a vitezei cu frecvență variabilă înainte de renovare 2.1 Introducere în sistemul de control al centrifugelor Există un total de 12 centrifuge care au fost renovate, iar fiecare sistem de control este același. Convertorul de frecvență este Emerson seria EV2000 de 22 kW, de tip cuplu constant, iar unitățile de feedback sunt toate unități de frânare cu feedback IPC-PF-1S alimentate. Toate sistemele de control sunt centralizate cu opt unități similare. Diagrama sistemului este prezentată în Figura 1.2.2 Analiza operațiunii de frânare în timpul frânării Când centrifuga frânează, motorul va fi într-o stare de frânare regenerativă, iar energia mecanică stocată în sistem va fi convertită în energie electrică de către motor, care va fi trimisă înapoi în circuitul de curent continuu al invertorului prin cele șase diode de roată liberă ale invertorului. În acest moment, invertorul se află într-o stare redresată. În acest moment, dacă nu se iau măsuri de consum de energie în convertorul de frecvență, această energie va determina creșterea tensiunii condensatorului de stocare a energiei din circuitul intermediar. În acest moment, tensiunea magistralei de curent continuu a condensatorului va crește. Când atinge 680V, ​​unitatea de frânare va începe să funcționeze, adică va returna excesul de energie electrică către rețea. În acest moment, tensiunea magistralei de curent continuu a unui singur convertor de frecvență va fi menținută sub 680V (aproximativ 690V), iar convertorul de frecvență nu va raporta defecțiuni de supratensiune. Curba de curent a unității de frânare a convertorului de frecvență unic în timpul frânării este prezentată în Figura 2, cu un timp de frânare de 3 minute. Instrumentul de testare este analizorul de calitate a energiei monofazat FLUKE 43B, iar software-ul de analiză este... Din aceasta, se poate observa că de fiecare dată când se aplică frâna, unitatea de frânare trebuie să funcționeze, cu un curent maxim de 27A. Curentul nominal al unității de frânare este de 45A. Evident, unitatea de frânare se află într-o stare de jumătate de sarcină.3. Schema sistemului de reglare a vitezei de conversie a frecvenței modificate3.1 Metode de eliminare pentru magistrala de curent continuu comunăUn aspect important al utilizării unei magistrale de curent continuu partajate este luarea în considerare a controlului convertorului de frecvență, a defecțiunilor de transmisie, a caracteristicilor de sarcină și a întreținerii circuitului principal de intrare la pornire. Planul include o linie de intrare trifazată (menținând aceeași fază), o magistrală de curent continuu, un grup universal de convertoare de frecvență, o unitate de frânare comună sau un dispozitiv de feedback energetic și câteva componente auxiliare. Pentru un convertor de frecvență universal, Figura 3 prezintă una dintre soluțiile utilizate pe scară largă. Schema sistemului circuitului principal după selectarea celei de-a treia scheme de transformare este prezentată în Figura 3. Comutatoarele de aer Q1 până la Q4 din Figura 3 sunt dispozitivele de protecție a liniei de intrare ale fiecărui convertor de frecvență.iar KM1 până la KM4 sunt contactoarele de alimentare ale fiecărui convertor de frecvență. KMZ1 până la KMZ3 sunt contactoare paralele pentru magistrala de curent continuu. Centrifugele 1 # și 2 # partajează o unitate de frânare și formează un grup, în timp ce centrifugele 3 # și 4 # partajează o unitate de frânare și formează un grup. Când ambele grupuri funcționează corect, acestea pot fi conectate în paralel. În același timp, se bazează și pe secvența de lucru a operatorilor de la fața locului, centrifugele 1 # și 2 # frânând la momente diferite, iar centrifugele 3 # și 4 # frânând la momente diferite. În timpul funcționării normale, două centrifuge, 1 # și 3 #, sunt de obicei grupate împreună, în timp ce centrifugele 2 # și 4 # sunt grupate împreună. Patru centrifuge, în general, nu frânează simultan. Datorită mediului complex al șantierelor reale de lucru, rețeaua electrică se mișcă adesea și apar armonice de ordin înalt. De asemenea, poate fi utilizat pentru a crește impedanța sursei de alimentare și pentru a ajuta la absorbția supratensiunii și a vârfurilor de tensiune ale sursei principale de alimentare generate atunci când echipamentele din apropiere sunt puse în funcțiune, menținând astfel în cele din urmă unitatea de rectificare a convertorului de frecvență. Fiecare convertor de frecvență poate utiliza, de asemenea, o reactanță de intrare pentru a preveni eficient afectarea convertorului de frecvență de către acești factori. În renovarea acestui proiect, deoarece echipamentul original nu era echipat cu reactanțe de linie de intrare, nu au fost proiectate reactanțe de linie de intrare sau alte dispozitive de control armonice. 3.2 Schema sistemului de control: Circuitul de control este prezentat în Figura 4. După ce cele patru convertoare de frecvență sunt pornite și fiecare convertor de frecvență este gata de funcționare, opțiunea de ieșire a terminalului de ieșire al releului de defect al convertorului de frecvență este setată la „convertor de frecvență gata de funcționare”. Numai atunci când convertoarele de frecvență sunt pornite și funcționează normal, acestea pot fi conectate în paralel. Dacă oricare dintre ele are o defecțiune, contactorul magistralei de curent continuu nu se va închide. Terminalele de ieșire TA și TC ale releului de defect al convertorului de frecvență sunt contacte normal deschise. După pornire, convertorul de frecvență este „gata de funcționare”, iar TA și TC ale fiecărui convertor de frecvență sunt închise, iar contactorul paralel al magistralei de curent continuu este închis în secvență. În caz contrar, contactorul se va deconecta. 3.3 Caracteristicile planului (1) Utilizați un convertor de frecvență complet în loc să adăugați pur și simplu mai multe invertoare la puntea redresoare. (2) Nu este nevoie de punți redresoare separate, unități de încărcare, baterii de condensatoare și invertoare. (3) Fiecare convertor de frecvență poate fi separat de magistrala de curent continuu fără a afecta alte sisteme. (4) Controlați conexiunea magistralei comune de curent continuu a convertorului de frecvență prin contactoare de interblocare. (5) Controlul în lanț este utilizat pentru a proteja unitățile de condensatoare ale convertorului de frecvență suspendate pe magistrala de curent continuu. (6) Toate convertoarele de frecvență montate pe bara colectoare trebuie să utilizeze aceeași sursă de alimentare trifazată.(7) Deconectați rapid convertorul de frecvență de la magistrala de curent continuu după o defecțiune pentru a restrânge și mai mult domeniul de aplicare al defecțiunii convertorului de frecvență. 3.4 Setările parametrilor principali ai convertorului de frecvență Selectarea canalului de comandă de funcționare F0.03=1, frecvența maximă de funcționare setată F0.05=50, timpul de accelerare setat F0.10=300, timpul de decelerare setat F0.11=300, selecția ieșirii releului de eroare F7.12=15, funcția de ieșire AO1 F7.26=23.5, date de test modificate. La oprire, tensiunea de intrare: 3PH 380VAC, tensiunea magistralei: 530VDC, tensiunea magistralei de curent continuu: 650V. Când o mașină accelerează, tensiunea magistralei scade, iar cealaltă mașină decelerează. Tensiunea magistralei de curent continuu fluctuează între 540-670V, iar unitatea de frânare nu pornește în acest moment. Tensiunea de curent continuu la care funcționează în general unitatea de frânare este de 680V, ​​așa cum se arată în Figura 5 pentru testare și analiză.4. Analiza economisirii energiei. Comparativ cu frânarea cu rezistență și consum de energie, unitatea de frânare cu feedback este o aplicație de economisire a energiei, dar necesită ca fiecare convertor de frecvență să fie echipat cu o unitate de frânare atunci când este necesară frânarea. Este inevitabil ca mai multe convertoare de frecvență să fie echipate cu mai multe unități de frânare, iar prețul unității de frânare nu este mult diferit de cel al convertorului de frecvență, dar rata de continuitate a funcționării nu este foarte mare. Aplicarea pe scară largă a acționării convertorului de frecvență cu magistrală de curent continuu partajată în centrifuge a rezolvat eficient problema „unul nu poate mânca suficient și celălalt nu poate vomita” atunci când un convertor de frecvență accelerează și celălalt frânează. Această soluție reduce setările repetitive ale unității de frânare, scade numărul de cicluri de lucru și reduce, de asemenea, numărul de interferențe cu rețeaua electrică, îmbunătățind calitatea energiei rețelei electrice. Reducerea investițiilor în echipamente, creșterea utilizării echipamentelor și economisirea echipamentelor și a energiei sunt de mare importanță.Și prețul unității de frânare nu este mult diferit de cel al convertorului de frecvență, dar rata de continuitate a funcționării nu este foarte mare. Aplicarea pe scară largă a acționării convertorului de frecvență cu magistrală de curent continuu partajat în centrifuge a rezolvat eficient problema „unul nu poate mânca suficient, iar celălalt nu poate vomita” atunci când un convertor de frecvență accelerează, iar celălalt frânează. Această soluție reduce setările repetitive ale unității de frânare, scade numărul de cicluri de lucru și, de asemenea, reduce numărul de interferențe cu rețeaua electrică, îmbunătățind calitatea energiei rețelei electrice. Reducerea investițiilor în echipamente, creșterea utilizării echipamentelor și economisirea echipamentelor și a energiei sunt de mare importanță.Și prețul unității de frânare nu este mult diferit de cel al convertorului de frecvență, dar rata de continuitate a funcționării nu este foarte mare. Aplicarea pe scară largă a acționării convertorului de frecvență cu magistrală de curent continuu partajat în centrifuge a rezolvat eficient problema „unul nu poate mânca suficient, iar celălalt nu poate vomita” atunci când un convertor de frecvență accelerează, iar celălalt frânează. Această soluție reduce setările repetitive ale unității de frânare, scade numărul de cicluri de lucru și, de asemenea, reduce numărul de interferențe cu rețeaua electrică, îmbunătățind calitatea energiei rețelei electrice. Reducerea investițiilor în echipamente, creșterea utilizării echipamentelor și economisirea echipamentelor și a energiei sunt de mare importanță.