Dodávateľ energetickej spätnoväzobnej jednotky vám pripomína, že hlavnou funkciou frekvenčného meniča je riadenie riadiaceho zariadenia striedavého motora zmenou frekvencie pracovného napájania motora. Poznáte typy frekvenčných meničov? Aké sú rozdiely medzi vektorovými špecifickými frekvenčnými meničmi a univerzálnymi frekvenčnými meničmi?
Medzi vektorovými frekvenčnými meničmi a bežnými frekvenčnými meničmi existujú dva hlavné rozdiely. Prvým je vysoká presnosť riadenia a druhým je vysoký výstupný krútiaci moment pri nízkych otáčkach.
Vektorový frekvenčný menič so špecifickým nastavením:
Princíp činnosti vektorového frekvenčného meniča spočíva v jeho najprvom usmernení a následnom invertovaní, aby sa dosiahla požadovaná frekvencia a napätie.
Technológia vektorového riadenia využíva transformáciu súradníc na ekvivalentnú transformáciu trojfázového systému na dvojfázový systém MT, pričom rozkladá vektor statorového prúdu striedavého motora na dve jednosmerné zložky (t. j. zložku magnetického toku a zložku krútiaceho momentu), čím sa dosahuje cieľ samostatného riadenia magnetického toku a krútiaceho momentu striedavého motora, a tým sa dosahuje rovnako dobrý regulačný účinok ako pri systéme riadenia otáčok jednosmerného prúdu.
Vektorové riadenie, známe aj ako „riadenie rýchlosti“, má určité rozdiely od svojho doslovného významu.
Režim riadenia V/F: Rovnako ako pri jazde, otvorenie škrtiacej klapky na nohách zostáva konštantné, zatiaľ čo rýchlosť auta sa určite mení! Pretože cesta, po ktorej auto jazdí, je nerovná, mení sa aj odpor na ceste. Pri jazde do kopca sa rýchlosť spomalí a pri jazde z kopca sa rýchlosť zvýši, však? Pri frekvenčnom meniči je nastavená hodnota frekvencie ekvivalentná otvoreniu škrtiacej klapky na nohe počas jazdy a otvorenie škrtiacej klapky je počas riadenia V/F fixné.
Metóda vektorového riadenia: Dokáže riadiť vozidlo tak, aby sa čo najviac udržiavala konštantná rýchlosť pri zmenách stavu vozovky, odporu, stúpania a zjazdu a iných podmienok, čím sa zlepšuje presnosť riadenia rýchlosti.
Univerzálny frekvenčný menič:
Univerzálny frekvenčný menič je taký, ktorý možno použiť na všetky záťaže. Ak však existuje špecializovaný frekvenčný menič, stále sa odporúča použiť ho. Špecializované frekvenčné meniče sú optimalizované podľa charakteristík záťaže s jednoduchým nastavením parametrov, lepšou reguláciou otáčok a úsporou energie.
Správny výber frekvenčného meniča je kľúčový pre normálnu prevádzku riadiaceho systému. Pri výbere frekvenčného meniča je potrebné plne pochopiť charakteristiky zaťaženia, ktoré frekvenčný menič riadi. V praxi sa výrobné stroje často delia na tri typy: zaťaženie konštantným krútiacim momentom, zaťaženie konštantným výkonom a zaťaženie ventilátorom/čerpadlom.
Konštantné krútiace zaťaženie:
Krútiaci moment zaťaženia TL je nezávislý od rýchlosti n a TL zostáva vždy konštantný alebo takmer konštantný pri akejkoľvek rýchlosti. Napríklad trecie zaťaženia, ako sú dopravníkové pásy, miešačky, extrudéry, ako aj potenciálne zaťaženia, ako sú žeriavy a kladkostroje, patria medzi zaťaženia s konštantným krútiacim momentom.
Keď frekvenčný menič poháňa záťaž s konštantnými krútiacimi momentmi, krútiaci moment pri nízkych otáčkach by mal byť dostatočne veľký a mal by mať dostatočnú preťažiteľnosť. Ak je potrebná stabilná prevádzka pri nízkych otáčkach, mala by sa zvážiť kapacita odvodu tepla štandardných asynchrónnych motorov, aby sa predišlo nadmernému nárastu teploty motora.
Konštantné zaťaženie:
Požadovaný krútiaci moment pre vretená obrábacích strojov, valcovne, papierenské stroje a výrobné linky na plastové fólie, ako sú navíjačky a odvíjačky, je vo všeobecnosti nepriamo úmerný rýchlosti otáčania, čo sa nazýva konštantné zaťaženie. Vlastnosť konštantného výkonu záťaže by mala byť obmedzená na určitý rozsah zmien rýchlosti. Pri veľmi nízkych otáčkach sa kvôli obmedzenej mechanickej pevnosti TL nemôže nekonečne zvyšovať a pri nízkych otáčkach sa mení na vlastnosť konštantného krútiaceho momentu. Oblasti konštantného výkonu a konštantného krútiaceho momentu záťaže majú významný vplyv na výber schém prevodovky. Keď je motor v režime regulácie otáčok s konštantným magnetickým tokom, maximálny povolený výstupný krútiaci moment zostáva nezmenený, čo patrí k regulácii otáčok s konštantným krútiacim momentom. Pri slabej magnetickej regulácii otáčok je maximálny povolený výstupný krútiaci moment nepriamo úmerný rýchlosti, čo patrí k regulácii otáčok s konštantným výkonom. Ak je rozsah regulácie konštantného krútiaceho momentu a konštantných otáčok elektromotora v súlade s rozsahom konštantného krútiaceho momentu a konštantného výkonu záťaže, teda v prípade „zhody“, minimalizuje sa výkon elektromotora aj výkon frekvenčného meniča.
Zaťaženie ventilátora a čerpadla:
V rôznych ventilátoroch, vodných čerpadlách a olejových čerpadlách je odpor generovaný vzduchom alebo kvapalinou v určitom rozsahu otáčok pri otáčaní obežného kolesa zhruba úmerný druhej mocnine otáčok n. S klesajúcou rýchlosťou otáčania sa rýchlosť otáčania znižuje na dvojnásobnú mocninu. Výkon potrebný pre toto zaťaženie je úmerný tretej mocnine otáčok. Keď sa požadovaný objem vzduchu a prietok znížia, použitie frekvenčného meniča na nastavenie objemu vzduchu a prietoku prostredníctvom regulácie otáčok môže výrazne ušetriť elektrinu. Vzhľadom na rýchly nárast požadovaného výkonu s rýchlosťou pri vysokých otáčkach, ktorý je úmerný tretej mocnine otáčok, sa vo všeobecnosti neodporúča prevádzkovať záťaže, ako sú ventilátory a čerpadlá, nad rámec sieťovej frekvencie.