Enerji geri besleme ünitesi tedarikçisi, mekanik ekipmanların iletim kontrol sisteminin normal çalışması için frekans dönüştürücülerin doğru seçilmesinin çok önemli olduğunu ve yanlış seçim nedeniyle frekans dönüştürücü bakımının neden olduğu gereksiz kayıpları önlediğini hatırlatır. İlk olarak, bir frekans dönüştürücü seçmenin amacı açıkça tanımlanmalıdır. İkinci olarak, uygun frekans dönüştürücü, ekipman türüne, yük özelliklerine, hız aralığına, kontrol moduna, kullanım ortamına, koruyucu yapıya ve diğer gereksinimlere göre seçilmelidir. Bu şekilde hem üretim teknolojisi hem de ekonomik faydalar elde etmek hedeflenir.
1. Mekanik ekipmanın yük torku özellikleri
Uygulamada, üretim makineleri genellikle farklı yük torku özelliklerine göre üç türe ayrılır: sabit tork yükü, sabit güç yükü ve düşük tork karakteristik yükü. Bir frekans konvertörü seçerken, yük özellikleri doğal olarak temel alınmalıdır.
Tork karakteristik yükünü azaltın
Çeşitli fanlarda, su pompalarında ve hidrolik pompalarda, pervane döndükçe, belirli bir hız aralığında hava veya sıvının oluşturduğu direnç, hızın ikinci kuvvetiyle kabaca orantılıdır; tork, hızın ikinci kuvvetine göre değişir ve yük gücü, hızın üçüncü kuvvetiyle orantılı olarak değişir. Bu tür yüklere düşük torklu yük denir.
Sabit güç yükü
Bu yük tipinin özelliği, gerekli torkun (TL) hız n ile kabaca ters orantılı olmasıdır. Motor hızı azaldıkça, yükün çıkış torku aslında artar. Yani, hız aralığında tork düşük hızlarda daha yüksek, yüksek hızlarda daha düşük olurken, motorun çıkış gücü sabit kalır. Film üretim hatlarındaki metal kesme takım tezgahlarının, haddehanelerin, kağıt makinelerinin, bobin sarma makinelerinin, bobin açma makinelerinin vb. milleri sabit güç yüklerine aittir.
Bir yükün sabit güç özelliği, belirli bir hız değişim aralığıyla sınırlıdır. Hız çok düşük olduğunda, mekanik dayanımın sınırlı olması nedeniyle TL sonsuza kadar artamaz ve düşük hızlarda sabit tork özelliğine dönüşür. Yükün sabit güç ve sabit tork bölgeleri, iletim şemalarının seçimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Motor sabit akı hız regülasyonunda olduğunda, izin verilen maksimum çıkış torku değişmeden kalır ve bu da sabit tork hız regülasyonuna aittir; zayıf manyetik hız regülasyonunda ise, izin verilen maksimum çıkış torku, sabit güç hız regülasyonuna ait olan hızla ters orantılıdır. Elektrik motorunun sabit tork ve sabit güç hız regülasyon aralığı, yükün sabit tork ve sabit güç aralığıyla tutarlıysa, yani "eşleştirme" durumunda, hem elektrik motorunun kapasitesi hem de frekans dönüştürücünün kapasitesi en aza indirilir.
Sabit güç yüklerinin mekanik özellikleri karmaşıktır. Sistem tasarlanırken, asenkron motorların senkron hızlarının üzerinde çalıştırılmamasına dikkat edilmelidir, aksi takdirde yıkıcı mekanik arızalara neden olabilir. Bir frekans dönüştürücünün kapasitesi genellikle bir asenkron motorun kapasitesinin yaklaşık katı olarak alınır.
Sabit tork yükü
Sabit torklu bir yükte, yük torku TL, hız n'den bağımsızdır. Herhangi bir hızda, yük torku TL sabit veya neredeyse sabit kalır ve yük gücü, yük hızı arttıkça doğrusal olarak artar. Örneğin, vinçler, konveyörler, enjeksiyon kalıplama makineleri, mikserler ve kaldırma makineleri gibi sürtünmeli yükler sabit torklu yüklere aittir. Bu tür yükleri kontrol etmek için frekans dönüştürücüler kullanmanın amacı, ekipman otomasyonunu sağlamak, iş gücü verimliliğini artırmak ve ürün kalitesini yükseltmektir.
Frekans dönüştürücü sabit torklu bir yükü çalıştırdığında, düşük hızdaki çıkış torku yeterince büyük olmalı ve genellikle nominal akımın %150'si kadar yeterli aşırı yük kapasitesine sahip olmalıdır. Uzun süre düşük hızlarda sabit bir şekilde çalıştırılması gerekiyorsa, motorların aşırı sıcaklık artışını önlemek için asenkron motorların ısı dağıtma kapasitesi dikkate alınmalıdır.
Sistem tasarlanırken, asenkron motorların veya frekans dönüştürücülerin kapasitesinin uygun şekilde artırılmasına dikkat edilmelidir. Bir frekans dönüştürücünün kapasitesi genellikle bir asenkron motorun kapasitesinin yaklaşık katı olarak alınır.
2. Yük özelliklerine bağlı olarak frekans dönüştürücü için uygun bir kontrol yöntemi seçin
Frekans dönüştürücünün üretim sürecinin yanı sıra, frekans dönüştürücü tarafından kullanılan kontrol yöntemi de oldukça önemlidir. Frekans dönüştürücülerin kontrol yöntemleri temel olarak açık devre kontrol ve kapalı devre kontrol olarak ikiye ayrılır. Açık devre kontrol yöntemi basit bir yapıya ve güvenilir bir performansa sahiptir, ancak hız düzenleme doğruluğu ve dinamik tepki performansı nispeten düşüktür; kapalı devre kontrol yöntemi ise akış hızı, sıcaklık, konum, hız, basınç vb. parametrelerdeki değişikliklere bağlı olarak gerçek zamanlı kontrol gerçekleştirebilir. Hızlı dinamik tepkiye sahiptir, ancak bazen uygulaması zor ve maliyetli olabilir. Kullanıcılar, gerekli hız düzenleme özelliklerini elde etmek için kendi ihtiyaçlarına göre ilgili kontrol modunu seçmelidir.
3. Frekans dönüştürücünün koruyucu yapısını kurulum ortamına göre seçin
Frekans dönüştürücü seçerken, ortam sıcaklığı, nem, toz içeriği ve aşındırıcı gazlar gibi faktörler de dahil olmak üzere kurulum ortamı dikkate alınmalıdır. Bu faktörler, frekans dönüştürücünün uzun süreli ve güvenilir çalışmasıyla yakından ilgilidir. Çalışma koşulları karşılanamıyorsa, ilgili koruyucu önlemler alınmalıdır.
Çoğu frekans konvertörü üreticisi kullanıcıların seçebileceği aşağıdaki yaygın koruyucu yapıları sağlar.
(1) Frekans dönüştürücünün içindeki canlı parçalara ön taraftan insan vücudunun temas etmesini engelleyen açık tip IP00, özellikle birden fazla frekans dönüştürücünün merkezi kullanımı için elektrik kontrol dolaplarında veya elektrik odalarında ekranlara, panellere ve raflara kurulum için uygundur, ancak kurulum ortamı için yüksek gereksinimlere sahiptir.
(2) Kapalı IP20 ve IP21 frekans dönüştürücüler, etraflarında muhafazalarla donatılmış olup binalarda duvara monte edilebilir. Toz, sıcaklık ve nem oranının minimum düzeyde olduğu çoğu iç mekan kurulum ortamı için uygundurlar.
(3) IP40 ve IP42 sızdırmazlık sınıfı, kötü çevre koşullarına sahip endüstriyel alanlar için uygundur.
(4) IP54 ve IP55 sızdırmazlık özelliğine sahip, toz ve su geçirmez koruyucu yapılara sahip, kötü çevre koşullarına, su püskürtmesine, toza ve bazı aşındırıcı gazlara sahip endüstriyel alanlar için uygundur.
Şantiyede değişken frekanslı hız kontrol sisteminin seçimi, gerçek proses gereksinimlerine ve uygulama senaryolarına göre yapılmalıdır. Avantajları ve dezavantajları tartılmalı ve seçim makul ve kapsamlı bir şekilde değerlendirilmelidir. AC değişken frekanslı hız kontrol sistemi, yalnızca frekans dönüştürücünün doğru ve esnek bir şekilde kullanılmasıyla güvenli ve güvenilir bir şekilde çalışabilir.