12 nasvetov za uporabo frekvenčnih pretvornikov

Dobavitelj zavornih enot s frekvenčnim pretvornikom vas opominja, da se s promocijo in razvojem industrijske avtomatizacije uporaba frekvenčnih pretvornikov vse bolj širi. Regulacija hitrosti s frekvenčno pretvorbo je bila prepoznana kot ena idealnih in obetavnih metod regulacije hitrosti. Glavni namen uporabe univerzalnega frekvenčnega pretvornika za oblikovanje prenosnega sistema za regulacijo hitrosti s frekvenčno pretvorbo je izboljšanje produktivnosti in kakovosti izdelkov; drugi namen pa je varčevanje z energijo in zmanjšanje proizvodnih stroškov. Pri tem so še posebej pomembne spretnosti uporabe frekvenčnih pretvornikov.

Za signalne in krmilne vode je treba uporabiti oklopljene žice, da se preprečijo motnje. Če je vod kratek, na primer ko se razdalja poveča za 100 metrov, je treba prečni prerez žice povečati. Signalnih in krmilnih vodov ne smete položiti v isti kabelski jarek ali most kot daljnovode, da se izognete medsebojnim motnjam. Za boljšo primernost jih je bolje položiti v kanal.

02 Prenosni signali temeljijo predvsem na tokovnih signalih, saj tokovnih signalov ni enostavno oslabiti ali motiti. V praktičnih aplikacijah je signal, ki ga oddajajo senzorji, napetostni signal, ki ga je mogoče s pretvornikom pretvoriti v tokovni signal.

03 Krmiljenje s frekvenčnim pretvornikom v zaprti zanki je na splošno pozitivno, kar pomeni, da je vhodni signal velik in izhodni signal je prav tako velik (na primer med delovanjem centralne klimatske naprave pri hlajenju in splošnim krmiljenjem tlaka, pretoka, temperature itd.). Vendar pa obstaja tudi obratni učinek, to je, da je pri velikem vhodnem signalu izhodni signal relativno majhen (na primer, ko centralna klima deluje na ogrevanje in črpalka za ogrevanje tople vode v ogrevalni postaji).

Pri uporabi tlačnih signalov v zaprtozančnem krmiljenju ne uporabljajte pretočnih signalov. To je zato, ker so senzorji tlačnih signalov nizki, enostavni za namestitev, imajo majhno delovno obremenitev in priročno odpravljanje napak. Če pa so v procesu zahteve glede razmerja pretoka in je potrebna natančnost, je treba izbrati regulator pretoka in ustrezne merilnike pretoka (kot so elektromagnetni, ciljni, vrtinčni, odprtinski itd.) izbrati glede na dejanski tlak, pretoke, temperaturo, medij, hitrost itd.

Vgrajeni funkciji PLC in PID frekvenčnega pretvornika 05 sta primerni za sisteme z majhnimi in stabilnimi nihanji signala. Ker pa vgrajeni funkciji PLC in PID med delovanjem prilagajata le časovno konstanto, je težko doseči zadovoljive zahteve prehodnega procesa, odpravljanje napak pa je zamudno.

Poleg tega ta vrsta regulacije ni inteligentna, zato se običajno ne uporablja pogosto. Namesto tega se izbere zunanji inteligentni PID regulator. Med uporabo preprosto nastavite SV (zgornjo mejno vrednost) in med delovanjem se prikaže indikator PV (delovalna vrednost). Je tudi inteligenten in zagotavlja najboljše pogoje prehodnega procesa, zaradi česar je idealen za uporabo. Kar zadeva PLC, je mogoče izbrati različne znamke zunanjih PLC-jev glede na naravo, število točk, digitalno količino, analogno količino, obdelavo signalov in druge zahteve regulacijske količine.

Pretvornik signala 06 se pogosto uporablja tudi v perifernih vezjih frekvenčnih pretvornikov, običajno sestavljenih iz Hallovih elementov in elektronskih vezij. Glede na metode transformacije in obdelave signalov ga lahko razdelimo na različne pretvornike, kot so napetost v tok, tok v napetost, enosmerni tok v izmenični tok, izmenični tok v enosmerni tok, napetost v frekvenco, tok v frekvenco, en vhod/več izhodov, več vhodov/enih izhodov, superpozicija signalov, delitev signalov itd. Na primer, senzorji/oddajniki električne izolacije serije Saint Seil CE-T v Shenzhenu so zelo priročni za uporabo. Na Kitajskem je veliko podobnih izdelkov in uporabniki lahko izberejo svoje aplikacije glede na svoje potrebe.

Pri uporabi frekvenčnega pretvornika 07 ga je pogosto treba opremiti s perifernimi vezji, kar je mogoče storiti na naslednje načine:

(1) Logično funkcionalno vezje, sestavljeno iz doma izdelanih relejev in drugih krmilnih komponent;

(2) Kupite že pripravljena zunanja vezja enote;

(3) Izberite preprost logotip programabilnega krmilnika;

(4) Pri uporabi različnih funkcij frekvenčnega pretvornika je mogoče izbrati funkcijske kartice;

(5) Izberite majhne in srednje velike programabilne krmilnike.

Obstajata dve pogosti shemi transformacije tehnologije frekvenčne pretvorbe za vzporedno in konstantno tlačno oskrbo z vodo z več vodnimi črpalkami (kot so črpalke za čisto vodo v mestnih vodnih napravah, srednje velike črpalne postaje, postaje za oskrbo s toplo vodo itd.):

(1) Prihranite začetno naložbo, vendar je učinek varčevanja z energijo slab. Pri zagonu najprej zaženite frekvenčni pretvornik na 50 Hz, nato zaženite omrežno frekvenco in nato preklopite na varčevanje z energijo. V sistemu oskrbe z vodo ima le vodna črpalka, ki jo poganja frekvenčni pretvornik, nekoliko nižji tlak, zato v sistemu prihaja do turbulence in izgub.

(2) Naložba je relativno velika, vendar prihrani 20 % več energije kot načrt (1). Tlak črpalke Yuantai je konstanten, ni turbulenčnih izgub in učinek je boljši.

Ko je za oskrbo z vodo s konstantnim tlakom vzporedno priključenih več vodnih črpalk, se uporablja metoda serijske povezave signalov z enim samim senzorjem, ki ima naslednje prednosti:

(1) Prihranite stroške. Samo en komplet senzorjev in PID.

(2) Ker obstaja samo en krmilni signal, je izhodna frekvenca konstantna, torej enake frekvence, zato je tudi tlak konstanten in ni turbulenčnih izgub.

(3) Pri dovajanju vode s konstantnim tlakom PLC krmili število delujočih črpalk glede na spreminjanje pretoka. Potrebna je vsaj 1 enota, za zmerne količine sta potrebni 2 enoti, za večje količine pa 3 enote. Ko frekvenčni pretvornik ne deluje in je ustavljen, je signal tokokroga (toka) na poti (signal teče, vendar ni izhodne napetosti ali frekvence).

(4) Ugodnejša prednost je, da ker ima sistem samo en krmilni signal, je delovna frekvenca enaka (tj. sinhronizirana) in tlak je prav tako enak, zato je izguba zaradi turbulence nična, torej je izguba čim manjša, zato je učinek varčevanja z energijo najboljši.

Zmanjšanje osnovne frekvence je najučinkovitejši način za povečanje zagonskega navora.

To je posledica znatnega povečanja zagonskega navora, zato je mogoče nekatere težko zagnane naprave, kot so ekstruderji, čistilni stroji, centrifuge, mešalniki, stroji za premazovanje, mešalniki, veliki ventilatorji, vodne črpalke, Rootsovi puhalniki itd., zagnati gladko. To je učinkovitejše od običajnega povečanja zagonske frekvence. Z uporabo te metode in njeno kombinacijo z ukrepi za prehod z velike na majhno obremenitev je mogoče tokovno zaščito povečati na največjo vrednost in zagnati skoraj vso opremo. Zato je zmanjšanje osnovne frekvence za povečanje zagonskega navora učinkovita in priročna metoda.

Pri uporabi tega pogoja se osnovna frekvenca ni nujno znižala na 30 Hz. Lahko se postopoma znižuje vsakih 5 Hz, če le dosežena frekvenca z znižanjem lahko zažene sistem.

Spodnja meja osnovne frekvence ne sme biti nižja od 30 Hz. Z vidika navora velja, da nižja kot je spodnja meja, večji je navor. Vendar je treba upoštevati tudi, da se IGBT lahko poškoduje, če napetost prehitro naraste in je dinamični du/dt prevelik. Dejanski rezultat uporabe je, da se ta ukrep za povečanje navora lahko varno in zanesljivo uporablja, ko frekvenca pade s 50 Hz na 30 Hz.

Nekateri ljudje so zaskrbljeni, da je na primer napetost pri znižanju osnovne frekvence na 30 Hz že dosegla 380 V. Ali naj bi torej pri normalnem delovanju, ko je treba doseči 50 Hz, izhodna napetost poskočila na 380 V, tako da motor tega ne bi mogel prenesti? Odgovor je, da se tak pojav ne bo zgodil.

Nekateri ljudje so zaskrbljeni, da če napetost doseže 380 V, ko osnovna frekvenca pade na 30 Hz, bo za normalno delovanje morda potrebna izhodna frekvenca 50 Hz, da se doseže nazivna frekvenca 50 Hz. Odgovor je, da lahko izhodna frekvenca zagotovo doseže 50 Hz.

Razmerje med dinamičnim tlakom, statičnim tlakom in skupnim tlakom je naslednje:

Statični tlak je tlak (glava), potreben na izhodu vodne črpalke do najvišje točke, običajno 1 kg vodnega tlaka na 10 metrov vodnega stolpca.

Dinamični tlak je padec tlaka, ki ga povzroči razlika v hitrosti pretoka med tekočino in steno cevi, ventili (regulacijski ventili, povratni ventili, redukcijski ventili itd.) ter različnimi plastmi istega odseka med procesom pretoka vode. Ta del je težko izračunati in na podlagi dejanskih izkušenj se predpostavlja, da je dinamični tlak 20 % (največje) vrednosti statičnega tlaka.

Skupni tlak = (statični tlak + dinamični tlak) = 1,2 statičnega tlaka.

Spodnja mejna frekvenca vodne črpalke mora biti nastavljena na približno 30 Hz, sicer je vodo v zaprti cevi enostavno izprazniti. Zaradi velike količine zraka, raztopljenega v vodi, se ob zagonu vodne črpalke zlahka ustvari zračna komora, kar predstavlja nevarnost visokega tlaka.

Uvedba 12 izkustvenih točk in ekonomskih vrednosti je naslednja:

Uporaba frekvenčnih pretvornikov je izvedljiva za različne naprave za doseganje varčevanja z energijo, kar so potrdili številni uspešni praktični primeri.

Izkustvena vrednost je relativno konzervativna in ima visoko raven bogastva, ni najbolj ekonomična in ima potencial, ki ga je mogoče izkoristiti. Pri uporabi izkustvenih vrednosti jih je treba razporediti glede na dejanske pogoje na lokaciji, pri čemer morajo obstajati določene spremembe obratovalnih parametrov, pri čemer je spodnji mejni pogoj, da ne vpliva na normalno uporabo. To je predpogoj za doseganje varčevanja z energijo.

Ekonomska vrednost temelji na načelu izpolnjevanja spodnjih mejnih pogojev sistema, zmernega zmanjšanja empirične vrednosti in raziskovanja potenciala za doseganje učinkov varčevanja z energijo. Kako lahko dosežemo varčevanje z energijo, če obratovalni parametri ostanejo nespremenjeni? Poleg tega frekvenčni pretvornik sam po sebi ni naprava za proizvodnjo energije (generator, baterija, sončna energija), njegov izkoristek pa je zelo visok, od 97 % do 98 %, vendar še vedno obstaja izguba od 2 % do 3 %.