Dobavitelj enote za povratno zanko vas opominja, da je glavna funkcija frekvenčnega pretvornika krmiljenje krmilne opreme izmeničnega motorja s spreminjanjem frekvence delovnega napajanja motorja. Ali poznate vrste frekvenčnih pretvornikov? Kakšne so razlike med vektorskimi specifičnimi frekvenčnimi pretvorniki in frekvenčnimi pretvorniki za splošno uporabo?
Med vektorskimi frekvenčnimi pretvorniki in običajnimi frekvenčnimi pretvorniki obstajata dve glavni razliki. Prva je visoka natančnost krmiljenja, druga pa visok izhodni navor pri nizkih hitrostih.
Vektorski frekvenčni pretvornik:
Načelo delovanja vektorskega frekvenčnega pretvornika je, da ga najprej usmeri in nato invertira, da doseže želeno frekvenco in napetost.
Tehnologija vektorskega krmiljenja uporablja transformacijo koordinat za ekvivalentno pretvorbo trifaznega sistema v dvofazni sistem MT, pri čemer razgradi vektor statorskega toka izmeničnega motorja na dve enosmerni komponenti (tj. komponento magnetnega pretoka in komponento navora), s čimer doseže cilj ločenega krmiljenja magnetnega pretoka in navora izmeničnega motorja ter tako doseže enako dober učinek krmiljenja kot sistem za krmiljenje hitrosti enosmernega toka.
Vektorski nadzor, znan tudi kot "nadzor hitrosti", se nekoliko razlikuje od svojega dobesednega pomena.
Način krmiljenja V/F: Tako kot pri vožnji ostane odprtina plina na vaših nogah konstantna, medtem ko se hitrost avtomobila zagotovo spreminja! Ker je cesta, po kateri se avtomobil vozi, neravna, se spreminja tudi upor na cesti. Pri vožnji navkreber se bo hitrost upočasnila, pri vožnji navzdol pa se bo hitrost povečala, kajne? Pri frekvenčnem pretvorniku je vaša nastavljena vrednost frekvence enaka odprtini plina na vaši nogi med vožnjo, odprtina plina pa je med krmiljenjem V/F fiksna.
Metoda vektorskega krmiljenja: Z njim lahko vozilo čim bolj ohranja konstantno hitrost pri spremembah cestnih razmer, upora, vzpona, spusta in drugih pogojev, s čimer se izboljša natančnost nadzora hitrosti.
Univerzalni frekvenčni pretvornik:
Univerzalni frekvenčni pretvornik je tisti, ki ga je mogoče uporabiti za vse obremenitve. Če pa obstaja namenski frekvenčni pretvornik, je še vedno priporočljiva njegova uporaba. Namenski frekvenčni pretvorniki so optimizirani glede na značilnosti obremenitve, z značilnostmi preprostega nastavljanja parametrov, boljše regulacije hitrosti in učinkov varčevanja z energijo.
Pravilna izbira frekvenčnega pretvornika je ključnega pomena za normalno delovanje krmilnega sistema. Pri izbiri frekvenčnega pretvornika je treba v celoti razumeti obremenitvene karakteristike, ki jih poganja frekvenčni pretvornik. V praksi ljudje proizvodne stroje pogosto delijo na tri vrste: obremenitev s konstantnim navorom, obremenitev s konstantno močjo in obremenitev ventilatorja/črpalke.
Konstantna obremenitev s navorom:
Navor obremenitve TL je neodvisen od hitrosti n in TL vedno ostane konstanten ali skoraj konstanten pri kateri koli hitrosti. Na primer, torne obremenitve, kot so transportni trakovi, mešalniki, ekstruderji, pa tudi potencialne obremenitve, kot so žerjavi in dvigala, spadajo med obremenitve s konstantnim navorom.
Ko frekvenčni pretvornik poganja obremenitev s konstantnimi lastnostmi navora, mora biti navor pri nizkih hitrostih dovolj velik in imeti zadostno preobremenitveno zmogljivost. Če je potrebno stabilno delovanje pri nizkih hitrostih, je treba upoštevati zmogljivost odvajanja toplote standardnih asinhronih motorjev, da se prepreči prekomerno dvigovanje temperature motorja.
Stalna obremenitev:
Potreben navor za vretena obdelovalnih strojev, valjarne, papirne stroje in proizvodne linije za plastično folijo, kot so navijalniki in odvijalniki, je običajno obratno sorazmeren s hitrostjo vrtenja, kar je znano kot konstantna moč obremenitve. Lastnost konstantne moči obremenitve mora biti omejena na določeno območje sprememb hitrosti. Ko je hitrost zelo nizka, se zaradi omejitve mehanske trdnosti TL ne more neskončno povečevati in se pri nizkih hitrostih spremeni v lastnost konstantnega navora. Območja konstantne moči in konstantnega navora obremenitve pomembno vplivajo na izbiro shem prenosa. Ko je motor v regulaciji hitrosti s konstantnim magnetnim tokom, največji dovoljeni izhodni navor ostane nespremenjen, kar spada v regulacijo hitrosti s konstantnim navorom; pri šibki magnetni regulaciji hitrosti je največji dovoljeni izhodni navor obratno sorazmeren s hitrostjo, kar spada v regulacijo hitrosti s konstantno močjo. Če je območje regulacije konstantnega navora in konstantne moči elektromotorja skladno z območjem konstantnega navora in konstantne moči obremenitve, torej v primeru "ujemanja", se zmogljivost elektromotorja in zmogljivost frekvenčnega pretvornika zmanjšata na minimum.
Obremenitve ventilatorjev in črpalk:
Pri različnih ventilatorjih, vodnih črpalkah in oljnih črpalkah je upor, ki ga ustvarja zrak ali tekočina v določenem območju hitrosti med vrtenjem rotorja, približno sorazmeren z drugo potenco hitrosti n. Ko se hitrost vrtenja zmanjšuje, se hitrost vrtenja zmanjšuje na potenco 2. Moč, potrebna za to obremenitev, je sorazmerna s tretjo potenco hitrosti. Ko se potrebna količina zraka in pretok zmanjšata, lahko uporaba frekvenčnega pretvornika za prilagajanje količine zraka in pretoka z regulacijo hitrosti znatno prihrani električno energijo. Zaradi hitrega povečanja potrebne moči s hitrostjo pri visokih hitrostih, ki je sorazmerno s tretjo potenco hitrosti, na splošno ni priporočljivo uporabljati obremenitev, kot so ventilatorji in črpalke, zunaj omrežne frekvence.