Furnizorii de echipamente de asistență pentru convertizoare de frecvență vă reamintesc că, odată cu îmbunătățirea tehnologiei de conversie a frecvenței, aplicarea motoarelor de curent alternativ devine din ce în ce mai răspândită. Utilizarea reglării vitezei prin conversie de frecvență poate îmbunătăți precizia controlului, eficiența producției și calitatea produselor utilajelor de producție, ceea ce conduce la realizarea automatizării procesului de producție. Sistemele de acționare de curent alternativ au performanțe excelente de control și efecte semnificative de economisire a energiei în multe situații de producție.
Aplicarea convertorului de frecvență
Consumul de energie electrică al motoarelor electrice din țara noastră reprezintă 60% până la 70% din producția națională de energie electrică, iar consumul anual de energie electrică al ventilatoarelor și pompelor de apă reprezintă 1/3 din consumul național de energie electrică. Principalul motiv pentru această situație este că metoda tradițională de control al vitezei pentru ventilatoare, pompe de apă și alte echipamente constă în reglarea alimentării cu aer și apă prin reglarea deschiderii deflectoarelor și supapelor de intrare sau ieșire. Puterea de intrare este mare, iar în procesul de interceptare a deflectoarelor și supapelor se consumă o cantitate mare de energie.
Deoarece majoritatea ventilatoarelor și pompelor de apă sunt supuse unor sarcini de cuplu fixe, puterea și viteza arborelui au o relație cubică. Prin urmare, atunci când viteza ventilatoarelor și a pompelor de apă scade, consumul de energie scade și el considerabil. Prin urmare, există un potențial mare pentru conservarea energiei. Cea mai eficientă măsură de economisire a energiei este utilizarea unui convertor de frecvență pentru reglarea debitului. Aplicarea convertoarelor de frecvență are o rată de economisire a energiei de 20% până la 50%, iar beneficiile sunt semnificative.
Multe mașini necesită motoare electrice pentru a putea regla viteza în funcție de cerințele procesului. În trecut, din cauza dificultății de a regla viteza motoarelor electrice de curent alternativ și a cerințelor ridicate privind performanța de reglare a vitezei, se utiliza reglarea vitezei în curent continuu. Cu toate acestea, motoarele electrice de curent continuu au structuri complexe, volume mari și întreținere dificilă pe timp de iarnă. Prin urmare, odată cu maturizarea tehnologiei de reglare a vitezei cu frecvență variabilă, reglarea vitezei în curent alternativ înlocuiește treptat reglarea vitezei în curent continuu, necesitând adesea control cantitativ și direct al cuplului pentru a îndeplini diverse cerințe ale procesului.
Prin utilizarea unui convertor de frecvență pentru acționarea unui motor electric, curentul de pornire este mic, permițând o pornire lină și o reglare continuă a vitezei. Acest lucru facilitează controlul accelerării și decelerației, permițând motorului să atingă performanțe ridicate și să economisească semnificativ energie. Prin urmare, convertoarele de frecvență au fost utilizate din ce în ce mai mult în producția industrială și în viața de zi cu zi.
Probleme existente și contramăsuri
Odată cu extinderea domeniului de aplicare al convertoarelor de frecvență, apar din ce în ce mai multe probleme în timpul funcționării, manifestate în principal ca armonici de ordin superior, zgomot și vibrații, adaptarea sarcinii, încălzire și alte probleme. Acest articol analizează problemele menționate mai sus și propune măsuri corespunzătoare.
Circuitul principal al unui convertor de frecvență universal constă în general din trei părți: rectificare, inversiune și filtrare. Partea de rectificare este un redresor trifazat în punte necontrolată, partea de filtrare intermediară utilizează un condensator mare ca filtru, iar partea invertorului este un invertor în punte IGBT cu trei termeni și intrare cu formă de undă PWM. Tensiunea de ieșire conține armonice, altele decât unda fundamentală, iar armonicele de ordin inferior au de obicei un impact mai mare asupra sarcinii motorului, provocând ondulații de cuplu; iar armonicele mai mari cresc curentul de scurgere al cablului de ieșire al convertorului de frecvență, rezultând o putere de ieșire insuficientă a motorului. Prin urmare, atât armonicele de ordin superior, cât și cele de ordin inferior emise de convertorul de frecvență trebuie suprimate. Următoarele metode pot fi utilizate pentru suprimarea armonicelor.
1. Măriți alimentarea cu energie a convertorului de frecvență
Impedanța internă a dispozitivului de alimentare poate acționa de obicei ca un tampon pentru puterea reactivă a condensatorului de filtrare CC al convertorului de frecvență. Cu cât impedanța internă este mai mare, cu atât conținutul de armonici este mai mic. Această impedanță internă este impedanța de scurtcircuit a transformatorului. Prin urmare, atunci când alegeți o sursă de alimentare pentru convertor de frecvență, este recomandat să alegeți un transformator cu o impedanță de scurtcircuit mare.
2. Instalați reactorul
Conectați reactanțe adecvate sau instalați filtre de armonice în serie între terminalele de intrare și ieșire ale convertorului de frecvență. Filtrul este de tip LC, care absoarbe armonicele și crește impedanța sursei de alimentare sau a sarcinii pentru a atinge scopul de suprimare.
3. Operații multiple folosind transformatoare
Convertorul de frecvență universal este un redresor cu șase impulsuri, care generează armonici mari. Dacă se adoptă funcționarea multifazată a transformatoarelor, cu o diferență de unghi de fază de 30° între ele, combinația transformatoarelor Y - △ și △ - △ poate forma un efect de 12 impulsuri, care poate reduce curenții armonici de ordin inferior și poate suprima eficient armonicile.
4. Configurați armonice dedicate
Configurați un filtru dedicat pentru a detecta convertorul de frecvență și faza și pentru a genera un curent cu aceeași amplitudine și fază opusă curentului armonic, care este transmis convertorului de frecvență pentru a absorbi eficient curentul armonic.