analiza tehnologije regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco

Dobavitelj podporne opreme za frekvenčne pretvornike: Z naglim razvojem tehnologije močnostne elektronike in mikroelektronike se je proizvodni proces visokozmogljivih usmernikov še naprej razvijal. Razvoj frekvenčnih pretvornikov se hitro spreminja in se pogosto uporabljajo v industrijskih in rudarskih podjetjih. Uporaba frekvenčnih pretvornikov v podjetjih postaja vse bolj razširjena, težave, ki jih prinašajo, pa vse bolj pritegnejo pozornost ljudi.

1. Značilnosti frekvenčnega pretvornika

Z naglim razvojem tehnologije močnostne elektronike in mikroelektronike se je proizvodni proces visokozmogljivih usmernikov še naprej razvijal, razvoj frekvenčnih pretvornikov pa se hitro spreminja. Frekvenčni pretvorniki se pogosto uporabljajo v industrijskih in rudarskih podjetjih in imajo štiri glavne prednosti:

Prvi lahko izpolnjuje procesne zahteve za regulacijo hitrosti, območje regulacije hitrosti frekvenčnega pretvornika pa je nad 10:11.

Drugi je olajšanje avtomatiziranega krmiljenja, saj frekvenčni pretvornik sam krmili 16 (ali 32) bitni mikroprocesor z RS485 ali 422, vhodnimi A/D in izhodnimi D/A vmesniki, kar ustvarja zadostne pogoje za avtomatsko krmiljenje.

Tretji je doseganje znatnih učinkov varčevanja z energijo, zlasti pri uporabi visokozmogljivih (nad 15 kW) ventilatorjev in črpalk, ki lahko prihranijo več kot 20 % energije.

Četrtič je zmanjšanje delovne intenzivnosti vzdrževalcev. Zaradi visoke splošne zanesljivosti, nizke stopnje okvar in dolgega vzdrževalnega cikla sistema za nadzor hitrosti se lahko zmanjša delovna obremenitev ustreznega vzdrževalnega osebja.

2. Izbira frekvenčnega pretvornika

Izbiro frekvenčnih pretvornikov je treba upoštevati glede na vrsto krmiljenega objekta, območje hitrosti, natančnost statične hitrosti, zagonski navor itd., da se izpolnijo zahteve procesa in proizvodnje, hkrati pa je pretvornik uporabniku prijazen in ekonomičen.

1. Število polov frekvenčnega pretvornika in krmiljenega motorja na splošno ne sme presegati 4 polov, sicer regulacija hitrosti ni smiselna; Karakteristike navora, kritični navor, navor pospeševanja. Pri enaki moči motorja se lahko specifikacije frekvenčnega pretvornika v primerjavi z načinom visokega navora preobremenitve znižajo. Elektromagnetna združljivost. Za zmanjšanje motenj glavnega napajanja je treba v vmesni tokokrog ali vhodni tokokrog frekvenčnega pretvornika dodati dušilke ali namestiti predizolacijske transformatorje. Na splošno velja, da ko razdalja med motorjem in frekvenčnim pretvornikom presega 50 metrov, je treba med njima zaporedno priključiti dušilke, filtre ali oklopljene zaščitne kable.

2. Izbira konstrukcije ohišja pretvornika: Konstrukcija ohišja pretvornika mora biti prilagojena pogojem, upoštevati pa je treba dejavnike, kot so temperatura, vlažnost, prah, kislost in korozivni plini. Obstaja več običajnih konstrukcij:

Odprti tip: Nima ohišja in ga je mogoče namestiti na stojalo za zaslon v električni krmilni omarici ali električnem prostoru. Še posebej je primeren za uporabo, kadar se uporablja več frekvenčnih pretvornikov skupaj, vendar okoljski pogoji zahtevajo visoke standarde.

Zaprt tip: primeren za splošno uporabo, lahko vsebuje majhno količino prahu ali vlage.

Zaprta vrsta: primerna za okolja s slabimi industrijskimi pogoji.

Zaprta vrsta: primerna za okolja s slabimi pogoji, vodo, prahom in nekaterimi korozivnimi plini.

3. Pri izbiri moči frekvenčnega pretvornika je treba upoštevati razmerje med obremenitvijo in učinkovitostjo frekvenčnega pretvornika. Učinkovitost sistema je enaka produktu učinkovitosti frekvenčnega pretvornika in učinkovitosti motorja. Z vidika učinkovitosti je treba pri izbiri moči frekvenčnega pretvornika upoštevati naslednje: ustrezno je, da je moč frekvenčnega pretvornika enaka moči motorja, da se omogoči delovanje frekvenčnega pretvornika v stanju visoke učinkovitosti. Če se klasifikacija moči frekvenčnega pretvornika razlikuje od moči motorja, mora biti moč frekvenčnega pretvornika čim bližje moči motorja in nekoliko večja od moči motorja. Pri pogostem zagonu elektromotorja, zaviranju ali pri velikih obremenitvah in pogostih zagonih je mogoče izbrati za eno stopnjo večji frekvenčni pretvornik, da se zagotovi dolgoročno varno delovanje frekvenčnega pretvornika. Po testiranju je bilo ugotovljeno, da je dejanska moč motorja dejansko presežna. Zato je mogoče razmisliti o uporabi frekvenčnega pretvornika z močjo, ki je nižja od moči motorja, vendar je treba biti pozoren na to, ali bo trenutni konični tok povzročil zaščito pred preobremenitvijo. Ko se moč frekvenčnega pretvornika razlikuje od moči motorja, je treba parametre frekvenčnega pretvornika ustrezno prilagoditi, da se doseže večji učinek varčevanja z energijo.

3. Ukrepi proti motnjam v aplikacijah frekvenčnih pretvornikov

Preprečevanje motenj frekvenčnih pretvornikov se v aplikacijah kaže predvsem v težavah, kot so višji harmoniki, hrup in vibracije, prilagajanje obremenitve in nastajanje toplote. Te motnje so neizogibne, ker je vhodni del frekvenčnega pretvornika usmerniško vezje, izhodni del pa invertersko vezje, ki sta sestavljena iz nelinearnih komponent, ki delujejo kot stikala. Med procesom odpiranja in zapiranja vezja nastajajo višji harmoniki, ki povzročajo popačenje vhodne napetosti ter izhodne napetosti in toka. Za težave s harmoniki so predlagane naslednje analize in ustrezni ukrepi. Škoda višjih harmonikov je znatna, motnje višjih harmonikov pa lahko vplivajo na opremo in komponente za zaznavanje, kar lahko v hujših primerih povzroči napačno delovanje. Glede na poročila iz ustrezne literature je občutljivost različnih objektov na višje harmonike naslednja: elektromotorji so pod 10–20 % brez vpliva, popačenje napetosti instrumentov je 10 %, popačenje toka je 10 %, napaka je pod 1 %; elektronska stikala, ki presegajo 10 %, bodo povzročila napačno delovanje, medtem ko bodo računalniki, ki presegajo 5 %, povzročili napake. V industrijski industriji je treba sprejeti ukrepe za zmanjšanje motenj in njihovo zatiranje znotraj dovoljenega območja.

1. Prekinitev poti širjenja motenj se pogosto doseže z uporabo ozemljitvenih žic. Osnovna metoda za prekinitev te poti je ločitev ozemljitve daljnovodov od ozemljitve krmilnih vodov. Ko je signalni vod blizu žice z motnjami, bodo motnje povzročile motnje v signalu na signalnem vodu. Ločitev ožičenja je učinkovita pri odpravljanju teh motenj. Pri dejanskem polaganju kablov so visokonapetostni kabli, napajalni kabli in krmilni kabli pogosto ločeni od instrumentnih kablov in računalniških kablov ter speljani skozi različne kabelske police. Krmilni vod frekvenčnega pretvornika je speljan navpično skupaj z glavnim tokokrogom.

2. Namestitev linijskih dušilk pred frekvenčni pretvornik za zatiranje višjih harmonikov lahko zmanjša prenapetost na strani napajanja in zmanjša popačenje toka, ki ga ustvarja frekvenčni pretvornik, s čimer se izognemo resnim motnjam v glavnem napajalniku. Namestitev pasivnega LC filtra pred frekvenčni pretvornik lahko filtrira višje harmonike, običajno 5. in 7. harmonik. Ta metoda je v celoti odvisna od napajanja in obremenitve ter ima nizko fleksibilnost. Ko je okolica naprave izpostavljena elektromagnetnim motnjam, je treba namestiti filter proti radiofrekvenčnim motnjam, da se zmanjša prevodno oddajanje glavnega napajalnika, in sprejeti ukrepe za zaščito napajanja motorja. Ko je dolžina kabla med motorjem in frekvenčnim pretvornikom večja od 50 metrov ali 80 metrov (nezaščiten), se med frekvenčni pretvornik in motor namesti dušilka, da se prepreči takojšnja prenapetost med zagonom motorja, zmanjša uhajalni tok in šum od motorja do ozemljitve ter zaščiti motor. Univerzalni frekvenčni pretvornik uporablja šestpulzni usmernik, ki ustvarja visoke harmonike, saj uporablja večfazno delovanje transformatorjev. Če se uporabi večfazno delovanje transformatorjev, je razlika faznega kota med njimi 300. Na primer, kombinacija transformatorjev Y - △ in △ - △ lahko tvori 12-pulzni učinek, ki lahko zmanjša tokove nižjih harmonikov in učinkovito zatre harmonike.