Kimya işletmelerinin elektrik iletiminde, santrifüjler için değişken frekanslı tahrik kullanımı oldukça yaygındır. Proses ve tahrik ekipmanlarının çeşitli nedenlerinden dolayı, rejeneratif enerji olgusu sıklıkla ortaya çıkar. Genel frekans dönüştürücülerde, rejeneratif enerjiyi yönetmek için en yaygın kullanılan iki yöntem vardır: (1) DC akış yolunda kapasitörle yapay olarak paralel olarak yerleştirilmiş bir "fren direncine" dağıtılması, buna güç frenleme durumu denir; (2) Güç şebekesine geri besleniyorsa, buna geri beslemeli frenleme durumu (rejeneratif frenleme durumu olarak da bilinir) denir. DC ortak bara prensibi, AC-DC-AC frekans dönüştürme yöntemini kullanan evrensel frekans dönüştürme cihazına dayanmaktadır. Motor frenleme durumundayken, frenleme enerjisi DC tarafına geri beslenir. Geri beslemeli frenleme enerjisini daha iyi yönetmek için, her frekans dönüştürme cihazının DC tarafını bağlama yöntemi benimsenmiştir. Örneğin, bir frekans dönüştürücü frenleme modundayken, diğer frekans dönüştürücü hızlanma modundayken, enerji birbirini tamamlayabilir. Bu makale, kimya işletmelerinin santrifüjlerinde ortak bir DC barasına sahip evrensel bir frekans dönüştürücünün kullanım şemasını önermekte ve santrifüjlerin geri besleme ünitelerindeki daha ileri uygulamalarını ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Şu anda, DC ortak barasını kullanmanın birden fazla yolu vardır: (1) Ortak bir bağımsız doğrultucu ünitesi, tersinir veya tersinmez olabilir. İlki, harici bir frenleme direnci aracılığıyla enerji tüketirken, ikincisi DC barasından gelen fazla enerjiyi doğrudan elektrik şebekesine geri besleyebilir; bu da daha iyi enerji tasarrufu ve çevre koruma önemine sahiptir. Dezavantajı ise fiyatının ilkinden daha yüksek olmasıdır. (2) Büyük frekans dönüştürme ünitesi, elektrik şebekesindeki ortak büyük frekans dönüştürücünün DC barasına bağlanır. Küçük frekans dönüştürücünün elektrik şebekesine bağlanması gerekmediğinden, bir doğrultucu modülüne gerek yoktur. Büyük frekans dönüştürücü, harici olarak bir frenleme direncine bağlanır. (3) Her frekans dönüştürme ünitesi elektrik şebekesine bağlıdır. Her frekans dönüştürme ünitesi, doğrultucu ve invertör devreleri ve harici frenleme dirençleri ile donatılmıştır ve DC baraları birbirine bağlıdır. Bu durum, genellikle her frekans dönüşüm ünitesinin gücü birbirine yakın olduğunda kullanılır. Sökme işleminden sonra, birbirlerini etkilemeden bağımsız olarak kullanılabilirler. Bu makalede tanıtılan DC ortak barası, ilk iki yönteme kıyasla önemli avantajlara sahip üçüncü yöntemdir: a、 Paylaşımlı DC barası, basit ve makul yapısıyla fren ünitelerinin yedekli konfigürasyonunu büyük ölçüde azaltabilir ve ekonomik olarak güvenilirdir. b、 Paylaşımlı DC barasının ara DC voltajı sabittir ve birleşik kapasitör, elektrik şebekesindeki dalgalanmaları azaltabilen büyük bir enerji depolama kapasitesine sahiptir.c、 Her motor, tamamlayıcı enerji geri beslemesiyle farklı durumlarda çalışarak sistemin dinamik özelliklerini optimize eder. Elektrik şebekesindeki çeşitli frekans dönüştürücüler tarafından üretilen farklı harmonik girişimler birbirini dengeleyerek elektrik şebekesinin harmonik bozulma oranını azaltabilir. 2、 Yenilemeden önce değişken frekanslı hız düzenleme sistemi şeması 2.1 Santrifüj Kontrol Sistemine Giriş Yenilenmiş toplam 12 santrifüj bulunmaktadır ve her kontrol sistemi aynıdır. Frekans dönüştürücü, Emerson EV2000 serisi 22 kW, sabit tork tipindedir ve geri besleme ünitelerinin tümü IPC-PF-1S geri beslemeli frenleme üniteleriyle donatılmıştır. Tüm kontrol sistemleri, sekiz benzer üniteyle merkezileştirilmiştir. Sistem şeması Şekil 1.2.2'de gösterilmiştir. Frenleme Sırasında Frenleme İşleminin AnaliziSantrifüj fren yaptığında, motor rejeneratif frenleme durumunda olacak ve sistemde depolanan mekanik enerji motor tarafından elektrik enerjisine dönüştürülecek ve bu enerji, invertörün altı serbest diyotu aracılığıyla invertörün DC devresine geri gönderilecektir. Bu sırada invertör doğrultulmuş durumdadır. Bu noktada, frekans dönüştürücüde herhangi bir enerji tüketim önlemi alınmazsa, bu enerji ara devredeki enerji depolama kapasitörünün voltajının yükselmesine neden olacaktır. Bu sırada, kapasitörün DC bara voltajı yükselecektir. 680 V'a ulaştığında, frenleme ünitesi çalışmaya başlayacak, yani fazla elektrik enerjisini şebeke tarafına geri besleyecektir. Bu sırada, tek bir frekans dönüştürücünün DC bara voltajı 680 V'un (yaklaşık 690 V) altında tutulacak ve frekans dönüştürücü aşırı gerilim arızası bildirmeyecektir. Tek frekans dönüştürücünün frenleme ünitesinin frenleme sırasındaki akım eğrisi, 3 dakikalık frenleme süresiyle Şekil 2'de gösterilmiştir. Test cihazı FLUKE 43B tek fazlı güç kalitesi analizörüdür ve analiz yazılımı da buradan anlaşılabilir. Buradan, fren her uygulandığında frenleme ünitesinin maksimum 27 A akımla çalışması gerektiği görülebilir. Frenleme ünitesinin nominal akımı 45 A'dır. Frenleme ünitesinin yarı yük durumunda olduğu açıktır. 3、 Değiştirilmiş frekans dönüştürme hızı regülasyon sistemi şeması 3.1 Ortak DC barası için bertaraf yöntemleri Paylaşımlı bir DC barası kullanmanın önemli bir yönü, frekans dönüştürücünün kontrolünü, iletim arızalarını, yük özelliklerini ve güç açıldığında giriş ana devresinin bakımını tam olarak dikkate almaktır. Plan, aynı fazı koruyan 3 fazlı bir giriş hattı, bir DC barası, bir evrensel frekans dönüştürücü grubu, ortak bir frenleme ünitesi veya enerji geri besleme cihazı ve bazı yardımcı bileşenleri içerir. Evrensel bir frekans dönüştürücü için, Şekil 3 yaygın olarak kullanılan çözümlerden birini göstermektedir. Üçüncü dönüşüm şeması seçildikten sonra ana devre sistemi şeması Şekil 3'te gösterilmiştir. Şekil 3'teki Q1 ila Q4 hava anahtarları, her frekans dönüştürücünün gelen hat koruma cihazlarıdır.ve KM1 ile KM4 arasındakiler, her frekans dönüştürücünün güç açma kontaktörleridir. KMZ1 ile KMZ3 arasındakiler ise DC bara için paralel kontaktörlerdir. 1 # ve 2 # santrifüjler bir frenleme ünitesini paylaşır ve bir grup oluştururken, 3 # ve 4 # santrifüjler bir frenleme ünitesini paylaşır ve bir grup oluşturur. Her iki grup da düzgün çalıştığında paralel olarak bağlanabilirler. Aynı zamanda, sahadaki operatörlerin çalışma sırasına da dayanır; 1 # ve 2 # santrifüjler farklı zamanlarda, 3 # ve 4 # santrifüjler ise farklı zamanlarda fren yapar. Normal çalışma sırasında, 1 # ve 3 # olmak üzere iki santrifüj genellikle birlikte gruplanırken, 2 # ve 4 # birlikte gruplanır. Dört santrifüj genellikle aynı anda fren yapmaz. Gerçek çalışma alanlarının karmaşık ortamı nedeniyle, elektrik şebekesi sıklıkla sallanır ve yüksek mertebeden harmonikler oluşur. Ayrıca, güç kaynağının empedansını artırmak ve yakındaki ekipmanlar devreye alındığında ana güç kaynağında oluşan ani voltaj yükselmelerini ve gerilim yükselmelerini emmeye yardımcı olmak için de kullanılabilir ve böylece frekans dönüştürücünün doğrultma ünitesinin bakımı sağlanır. Her frekans dönüştürücü, bu faktörlerin frekans dönüştürücüyü etkilemesini etkili bir şekilde önlemek için bir giriş reaktörü de kullanabilir. Bu projenin yenilenmesi sırasında, orijinal ekipmanda giriş hattı reaktörleri bulunmadığından, giriş hattı reaktörleri veya diğer harmonik kontrol cihazları çizilmemiştir. 3.2 Kontrol sistemi şeması: Kontrol devresi Şekil 4'te gösterilmiştir. Dört frekans dönüştürücüye güç verildikten ve her frekans dönüştürücü çalışmaya hazır olduktan sonra, frekans dönüştürücü arıza rölesi çıkış terminalinin çıkış seçeneği "frekans dönüştürücü çalışmaya hazır" olarak ayarlanır. Frekans dönüştürücüler yalnızca açık ve normal durumdayken paralel bağlanabilirler. Bunlardan herhangi birinde arıza varsa, DC bara kontaktörü kapanmaz. Frekans dönüştürücü arıza rölesinin TA ve TC çıkış terminalleri normalde açık kontaklardır. Güç açıldıktan sonra, frekans dönüştürücü "çalışmaya hazır" olur ve her frekans dönüştürücünün TA ve TC'si kapanır ve DC bara paralel kontaktörü sırayla kapanır. Aksi takdirde, kontaktör bağlantısı kesilir. 3.3 Planın Özellikleri (1) Doğrultucu köprüsüne birden fazla invertör eklemek yerine, eksiksiz bir frekans dönüştürücü kullanın. (2) Ayrı doğrultucu köprülerine, şarj ünitelerine, kapasitör gruplarına ve invertörlere gerek yoktur. (3) Her frekans dönüştürücü, diğer sistemleri etkilemeden DC barasından ayrı olarak ayrılabilir. (4) Frekans dönüştürücünün DC ortak bara bağlantısı, kilitlemeli kontaktörler aracılığıyla kontrol edilir. (5) Zincir kontrolü, DC barasına asılı frekans dönüştürücünün kapasitör ünitelerini korumak için kullanılır. (6) Baraya monte edilen tüm frekans dönüştürücüler aynı üç fazlı güç kaynağını kullanmalıdır.(7) Frekans dönüştürücü arızasının kapsamını daha da daraltmak için bir arızadan sonra frekans dönüştürücüyü DC barasından hızla ayırın.3.4 Frekans dönüştürücünün ana parametre ayarlarıÇalıştırma komutu kanal seçimi F0.03=1, maksimum çalışma frekansı ayarı F0.05=50, hızlanma süresi ayarı F0.10=300, yavaşlama süresi ayarı F0.11=300, arıza rölesi çıkış seçimi F7.12=15, AO1 çıkış fonksiyonu F7.26=23.5, değiştirilmiş test verileri. Dururken, gelen voltaj: 3PH 380VAC, bara voltajı: 530VDC, DC bara voltajı: 650V. Bir makine hızlanırken, bara voltajı düşer ve diğer makine yavaşlar. DC bara voltajı 540-670V arasında dalgalanır ve frenleme ünitesi bu sırada açılmaz. Frenleme ünitesinin genellikle çalıştığı DC voltajı, Şekil 5'te test ve analiz için gösterildiği gibi 680 V'tur.4、 Enerji tasarrufu analizi: Direnç enerji tüketimli frenlemeyle karşılaştırıldığında, geri beslemeli frenleme ünitesi enerji tasarrufu sağlayan bir uygulamadır, ancak frenleme gerektiğinde her frekans dönüştürücünün bir frenleme ünitesiyle donatılmasını gerektirir. Birkaç frekans dönüştürücünün birden fazla frenleme ünitesiyle donatılması kaçınılmazdır ve frenleme ünitesinin fiyatı frekans dönüştürücünün fiyatından çok farklı değildir, ancak iş sürekliliği oranı çok yüksek değildir. Santrifüjlerde paylaşımlı DC bara frekans dönüştürücü sürücüsünün yaygın kullanımı, bir frekans dönüştürücü hızlanırken diğeri fren yaptığında "biri yeterince yiyemiyor, diğeri kusamıyor" sorununu etkili bir şekilde çözmüştür. Bu çözüm, frenleme ünitesinin tekrarlayan ayarını azaltır, çalışma çevrimi sayısını düşürür ve ayrıca elektrik şebekesindeki parazit sayısını azaltarak elektrik şebekesinin güç kalitesini iyileştirir. Ekipman yatırımını azaltmak, ekipman kullanımını artırmak ve ekipman ve enerji tasarrufu sağlamak büyük önem taşımaktadır.Frenleme ünitesinin fiyatı frekans dönüştürücünün fiyatından çok farklı olmasa da, çalışma sürekliliği oranı çok yüksek değildir. Santrifüjlerde paylaşımlı DC bara frekans dönüştürücü sürücünün yaygın kullanımı, bir frekans dönüştürücü hızlanıp diğeri fren yaptığında "biri yeterince yiyemiyor, diğeri kusamıyor" sorununu etkili bir şekilde çözmüştür. Bu çözüm, frenleme ünitesinin tekrarlayan ayarını azaltır, çalışma çevrimi sayısını düşürür ve ayrıca elektrik şebekesindeki parazit sayısını azaltarak elektrik şebekesinin güç kalitesini iyileştirir. Ekipman yatırımını azaltmak, ekipman kullanımını artırmak ve ekipman ve enerji tasarrufu sağlamak büyük önem taşımaktadır.Frenleme ünitesinin fiyatı frekans dönüştürücünün fiyatından çok farklı olmasa da, çalışma sürekliliği oranı çok yüksek değildir. Santrifüjlerde paylaşımlı DC bara frekans dönüştürücü sürücünün yaygın kullanımı, bir frekans dönüştürücü hızlanıp diğeri fren yaptığında "biri yeterince yiyemiyor, diğeri kusamıyor" sorununu etkili bir şekilde çözmüştür. Bu çözüm, frenleme ünitesinin tekrarlayan ayarını azaltır, çalışma çevrimi sayısını düşürür ve ayrıca elektrik şebekesindeki parazit sayısını azaltarak elektrik şebekesinin güç kalitesini iyileştirir. Ekipman yatırımını azaltmak, ekipman kullanımını artırmak ve ekipman ve enerji tasarrufu sağlamak büyük önem taşımaktadır.