Lực kế điện là thiết bị kiểm tra toàn diện dùng để kiểm tra hiệu suất của nhiều loại máy móc công suất khác nhau. Thiết bị này chủ yếu được sử dụng để kiểm tra công suất đầu vào của quạt, bơm nước, hệ thống truyền động thủy lực hoặc bánh răng, và cũng có thể được sử dụng để kiểm tra công suất đầu ra của động cơ. Đây là thiết bị kiểm tra quan trọng, hiệu suất cao và có đầy đủ chức năng (bao gồm cả điều kiện phát điện và phát điện). Thiết bị được kết nối đồng trục với động cơ được kiểm tra thông qua đầu nối trục, được sử dụng để mô phỏng và kiểm soát tải của động cơ được kiểm tra, đo các thông số như mô-men xoắn, tốc độ, dòng điện, điện áp, công suất, hiệu suất, v.v. của động cơ. Và các dự án kiểm tra công suất đặc biệt khác, chẳng hạn như kiểm tra an toàn, thí nghiệm kiểm tra cân bằng động, v.v.
Trường hợp ứng dụng của thiết bị phản hồi chỉnh lưu PFA trong ngành công nghiệp máy đo lực
Phân tích sơ đồ hệ thống điều khiển lực kế hiện tại:
Lựa chọn đầu tiên:
Sử dụng bộ tích hợp phản hồi tần số biến đổi của ABB và Siemens (bộ biến tần bốn góc phần tư) để đáp ứng các yêu cầu vận hành của lực kế. Giải pháp này có giá thành cao, độ chính xác mô-men xoắn tốt và độ chính xác tốc độ ổn định.
Lựa chọn thứ hai:
Sử dụng bộ biến tần vector thông thường của ABB và Siemens với sơ đồ thiết bị phản hồi chỉnh lưu PFA để đáp ứng các yêu cầu vận hành của lực kế. Giải pháp này tích hợp những ưu điểm chung của thuật toán vector biến tần của ABB và Siemens, độ chính xác mô-men xoắn và độ chính xác tốc độ không đổi hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác của lực kế. Mặt khác, việc sử dụng thiết bị phản hồi chỉnh lưu PFA có hiệu quả chi phí cao hơn, và năng lượng của động cơ thử nghiệm đi kèm trong trạng thái phát điện được hồi về lưới điện một cách ổn định, với sóng hài dòng điện <5% và sóng hài điện áp <1%.
Lựa chọn thứ ba:
Biến tần bốn góc phần tư trong nước có giá tương tự như giải pháp thứ hai, nhưng thuật toán vectơ của biến tần trong nước bị hạn chế, đặc biệt là trong việc kiểm soát độ chính xác ổn định và độ chính xác mô-men xoắn ảnh hưởng đến hiệu suất của máy đo lực.
Mô tả công nghệ cốt lõi của thiết bị phản hồi chỉnh lưu PFA:
⑴ Áp dụng bộ xử lý trung tâm DSP tốc độ cao:
Nâng cấp phần mềm điều khiển phản hồi chỉnh lưu thế hệ mới, có độ chính xác điều khiển cao, độ ổn định tốt, ít sóng hài và khả năng chống nhiễu mạnh;
⑵ Áp dụng công nghệ điều chế SVPWM mới nhất trong ngành:
Nâng cấp công nghệ điều khiển vectơ SVPWM thế hệ mới để đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia về phản hồi chỉnh lưu đối với sóng hài hiện tại;
⑶ Màn hình hiển thị nguồn phản hồi và giao tiếp RS485 tiêu chuẩn:
Sản phẩm được trang bị tiêu chuẩn giao tiếp RS485 và màn hình giao tiếp bàn phím, tất cả các thông số điều khiển phần mềm đều có thể hiển thị và gỡ lỗi, giúp việc theo dõi sản phẩm trở nên thuận tiện;
⑷ Ngăn ngừa hiệu ứng đảo:
Phần mềm giám sát trạng thái của lưới điện không khí theo thời gian thực và ngay lập tức dừng phản hồi năng lượng điện về lưới khi lưới điện bị cắt, để ngăn chặn hiệu ứng cô lập;
⑸ Áp dụng công nghệ lọc LC:
Tối ưu hóa bộ lọc LC để triệt tiêu hiệu quả sóng hài và nhiễu điện từ, với THD điện áp và dòng điện <5%, đảm bảo phản hồi năng lượng điện sạch;
Áp dụng công nghệ phân biệt trình tự pha tự động:
Nâng cấp công nghệ phân biệt trình tự pha tự động, cho phép kết nối trình tự pha của lưới điện ba pha một cách tự do mà không cần phải phân biệt thủ công;
Nâng cấp thiết kế phần cứng vượt quá yêu cầu tiêu chuẩn quốc gia về điện trở:
Thiết kế phần cứng mới được nâng cấp đáp ứng yêu cầu chịu được điện áp 1 phút là 2500 vôn AC, với dòng rò rỉ dưới 2mA, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn quốc gia là 30mA;
⑻ Cải thiện mức dòng điện phản hồi chỉnh lưu của máy:
Phần cứng và phần mềm điều khiển mới được nâng cấp, giảm thể tích máy của sản phẩm hơn 31% và tăng dòng điện lên 34%;
Cấu hình cầu chì:
Cấu hình cầu chì DC và AC ba pha, đảm bảo bảo vệ ngắn mạch và đảm bảo biến tần hoạt động an toàn;
⑽ Tích hợp bộ lọc đầu vào, lọc nhiễu toàn bộ quy trình, nhiễu vào lưới điện chỉ bằng 1/4 so với bộ biến tần thương mại thông thường;
⑾ Tích hợp bộ chỉnh lưu phản hồi chủ động, có thể phản hồi năng lượng điện tái tạo về lưới điện. Tích hợp lò phản ứng và bộ lọc, có thể kết nối trực tiếp với lưới điện, hiệu suất phản hồi năng lượng lên đến 97%. Tiết kiệm năng lượng hơn 20% đến 50% so với biến tần thông thường, với tổn thất nhiệt dưới 3% điện trở phanh, giảm nguồn nhiệt và tăng hệ số an toàn;
12. Tích hợp bộ chỉnh lưu phản hồi chủ động phía trước, sử dụng chỉnh lưu IGBT, có thể giảm 15% đến 25% công suất lưới điện so với sử dụng chỉnh lưu cầu biến tần thông thường;
⒀ Tích hợp bộ chỉnh lưu phản hồi chủ động phía trước, hệ số công suất lên đến 0,99;
Được tích hợp bộ chỉnh lưu phản hồi chủ động ở mặt trước, trong quá trình hoạt động định mức, độ méo THD của điện áp lưới nhỏ hơn 5% và độ méo THD của dòng điện lưới nhỏ hơn 5%, đáp ứng yêu cầu chất lượng của lưới điện;
Truyền động toàn diện, tương thích với bộ điều khiển động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu và động cơ không đồng bộ;
Chức năng giao tiếp 485, hỗ trợ giao thức giao tiếp 485 chính thống ở chế độ RTU;
⒄ Có nhiều chức năng bảo vệ như quá dòng, quá tải, ngắn mạch, quá áp, quá áp phần cứng, thấp áp, mất pha lưới điện, biên độ lưới điện, quá nhiệt, đầu vào lỗi bên ngoài, v.v., để đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn và đáng tin cậy hơn;
Dễ dàng cài đặt, gỡ lỗi và vận hành, bảo trì và bảo dưỡng thuận tiện;
Phân tích trường hợp ứng dụng của thiết bị phản hồi chỉnh lưu lực kế:
Công ty TNHH Công nghệ Kiểm tra Điện năng Thiên Tân Keda chủ yếu chuyên kiểm tra xe máy, ô tô, động cơ và các linh kiện chính của chúng, với lịch sử phát triển hơn 20 năm. Từ năm 2008, công ty đã sử dụng bộ biến tần vectơ vạn năng Siemens và giải pháp thiết bị phản hồi chỉnh lưu PFA của chúng tôi.
Lấy máy đo lực điện AC ACD-11, một thiết bị thử nghiệm chuyên dụng cho các giá thử nghiệm động cơ xăng thông dụng cỡ nhỏ, làm ví dụ, hệ thống này sử dụng công nghệ điều khiển biến tần và động cơ AC, cũng như công nghệ máy tính và phần mềm thử nghiệm để đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm của động cơ xăng thông dụng cỡ nhỏ.
2、 Chức năng chính:
1. Hệ thống này chủ yếu bao gồm các bộ phận sau:
(1) Máy chủ: Máy đo lực điện xoay chiều;
(2) Điều khiển lực kế: Thiết bị điều chỉnh tốc độ tần số biến thiên AC của SIEMENS, sử dụng núm xoay thủ công để điều chỉnh điểm điều kiện vận hành;
(3) Phần phát hiện và xử lý dữ liệu: sử dụng máy tính điều khiển công nghiệp để phát hiện và hiển thị các thông số phát hiện khác nhau, quản lý dữ liệu, in báo cáo thử nghiệm và vẽ đường cong đặc tính động cơ;
2. Sử dụng thiết bị điều khiển kỹ thuật số hoàn toàn của SIEMENS, lực kế điện AC có hai trạng thái hoạt động: điện và lực kế. Khi dùng điện, nó có thể tự động điều khiển động cơ, và khi sử dụng lực kế, nó sẽ tác động tải lên động cơ, với đặc tính điều khiển nhanh và ổn định;
3. Trong quá trình hoạt động của lực kế, năng lượng cơ học của động cơ được đưa trở lại lưới điện thông qua thiết bị phản hồi chỉnh lưu PFA. Khi lực kế hoạt động dưới tốc độ định mức của động cơ biến tần, nó có thể đạt đến công suất mô-men xoắn định mức của lực kế. Khi lực kế hoạt động trên tốc độ định mức của động cơ biến tần, nó có thể đạt đến công suất định mức của lực kế;
4. Máy đo lực sử dụng chế độ điều khiển tốc độ không đổi hoặc chế độ điều khiển mô-men xoắn không đổi;
Độ chính xác thử nghiệm hệ thống duy trì độ chính xác điều khiển của bộ biến tần vectơ vạn năng Siemens
(1) Tốc độ: ± 0,2% ± 1 vòng/phút;
(2) Mô-men xoắn: ± 1%;
