Frequency converter para sa de-koryenteng motor
Mga teknikal na aspeto ng paggamit ng mga frequency converter
Sa ngayon, ang induction motor ay naging pangunahing aparato sa karamihan ng mga electric drive. Parami nang parami, ang isang frequency converter ay ginagamit para sa kontrol - isang inverter na may regulasyon ng PWM. Ang ganitong kontrol ay nagbibigay ng maraming mga pakinabang, ngunit lumilikha din ng ilang mga problema kapag pumipili ng ilang mga teknikal na solusyon. Subukan nating maunawaan ang mga ito nang mas detalyado.
Ang aparato ng mga frequency converter
Ang pagbuo at paggawa ng isang malawak na hanay ng mga makapangyarihang high-voltage transistor IGBT modules ay naging posible na ipatupad ang mga multiphase power switch na direktang kinokontrol ng mga digital na signal. Ginawang posible ng mga programmable computing facility na makabuo ng mga numerical sequence sa mga switch input na nagbigay ng mga signal kontrol ng dalas ng mga asynchronous na de-koryenteng motor… Ang pagbuo at mass production ng mga single-chip microcontroller na may malalaking mapagkukunan ng computing ay naging posible ang paglipat sa mga servo drive na may mga digital controller.
Ang mga power frequency converter, bilang panuntunan, ay ipinapatupad ayon sa isang scheme na naglalaman ng isang rectifier batay sa mga makapangyarihang diode o power transistors at isang inverter (controlled switch) batay sa IGBT transistors na pinalipad ng mga diode (Fig. 1).
kanin. 1. Frequency converter circuit
Inaayos ng yugto ng pag-input ang ibinigay na boltahe ng sinusoidal grid, na, pagkatapos mag-smooth ng inductive-capacitive filter, ay nagsisilbing power source para sa kinokontrol na inverter, na bumubuo ng signal na may modulasyon ng pulso, na bumubuo ng sinusoidal currents sa stator windings na may mga parameter na nagbibigay ng kinakailangang operating mode ng electric motor.
Ang digital na kontrol ng power converter ay isinasagawa gamit ang microprocessor hardware at software na naaayon sa mga gawaing nasa kamay. Ang computing unit ay bumubuo ng mga control signal para sa 52 module sa real time at nagpoproseso din ng mga signal mula sa mga sistema ng pagsukat na kumokontrol sa pagpapatakbo ng drive.
Ang mga power supply at control computer ay pinagsama sa isang structurally designed na pang-industriyang produkto na tinatawag na frequency converter.
Mayroong dalawang pangunahing uri ng mga frequency converter na ginagamit sa mga kagamitang pang-industriya:
-
proprietary converter para sa mga partikular na uri ng kagamitan.
-
Ang mga universal frequency converter ay idinisenyo para sa multifunctional na kontrol ng operasyon ng AM sa mga mode na tinukoy ng gumagamit.
Ang pagtatakda at pamamahala sa mga operating mode ng frequency converter ay maaaring gawin gamit ang control panel na nilagyan ng screen upang ipahiwatig ang ipinasok na impormasyon.Para sa simpleng scalar frequency control, maaari kang gumamit ng set ng mga simpleng logic function na available sa mga factory setting ng controller at ang built-in na PID controller.
Upang ipatupad ang mas kumplikadong mga mode ng kontrol gamit ang mga signal ng sensor ng feedback, kinakailangan na bumuo ng isang istraktura ng ACS at isang algorithm na i-program gamit ang isang konektadong panlabas na computer.
Karamihan sa mga tagagawa ay gumagawa ng isang hanay ng mga frequency converter na naiiba sa input at output na mga de-koryenteng katangian, kapangyarihan, disenyo at iba pang mga parameter. Maaaring gamitin ang mga karagdagang panlabas na elemento upang kumonekta sa mga panlabas na kagamitan (mga mains, motor): magnetic starters, transformer, chokes.
Mga uri ng mga signal ng kontrol
Kinakailangang makilala ang iba't ibang uri ng signal at gumamit ng hiwalay na cable para sa bawat isa. Ang iba't ibang uri ng signal ay maaaring makaimpluwensya sa isa't isa. Sa pagsasagawa, ang paghihiwalay na ito ay karaniwan, halimbawa isang cable mula sa sensor ng presyon maaaring direktang konektado sa frequency converter.
Sa fig. Ipinapakita ng 2 ang inirerekumendang paraan upang ikonekta ang frequency converter sa pagkakaroon ng iba't ibang mga circuit at control signal.
kanin. 2. Isang halimbawa ng pagkonekta sa mga power circuit at mga control circuit ng frequency converter
Ang mga sumusunod na uri ng signal ay maaaring makilala:
-
analog - boltahe o kasalukuyang mga signal (0 … 10 V, 0/4 … 20 mA), ang halaga nito ay nagbabago nang dahan-dahan o bihira, kadalasan ito ay mga signal ng kontrol o pagsukat;
-
discrete boltahe o kasalukuyang signal (0 … 10 V, 0/4 … 20 mA), na maaaring tumagal lamang ng dalawang bihirang pagbabago ng mga halaga (mataas o mababa);
-
digital (data) — mga signal ng boltahe (0 … 5 V, 0 … 10 V) na mabilis na nagbabago at may mataas na frequency, kadalasan ito ay mga signal mula sa mga port RS232, RS485, atbp.;
-
relay — relay contacts (0 … 220 V AC) ay maaaring may kasamang inductive currents depende sa konektadong load (mga panlabas na relay, lamp, valve, preno, atbp.).
Pagpili ng kapangyarihan ng frequency converter
Ang mga tunay na device ay may maraming aspeto na maaaring maging sanhi ng pagtaas ng kasalukuyang load sa device, halimbawa sa panahon ng startup. Sa prinsipyo, ang paggamit ng isang frequency drive ay nagbibigay-daan sa iyo upang mabawasan ang kasalukuyan at mekanikal na pag-load dahil sa malambot na pagsisimula. Halimbawa, ang panimulang kasalukuyang ay nabawasan mula 600% hanggang 100-150% ng kasalukuyang na-rate.
Magmaneho sa pinababang bilis
Dapat tandaan na kahit na ang frequency converter ay madaling nagbibigay ng 10: 1 speed regulation kapag ang motor ay tumatakbo sa mababang bilis, ang kapangyarihan ng sarili nitong fan ay maaaring hindi sapat. Subaybayan ang temperatura ng engine at magbigay ng sapilitang bentilasyon.
Electromagnetic compatibility
Ito ay pinapagana ng isang emergency generator
Ang malambot na pagsisimula na ibinibigay ng frequency converter ay nagbibigay-daan upang bawasan ang kinakailangang kapangyarihan ng generator. Dahil sa ganitong pagsisimula ang kasalukuyang bumababa ng 4-6 na beses, kung gayon ang kapangyarihan ng generator ay maaaring mabawasan ng isang katulad na bilang ng beses. Ngunit kailangan pa ring mag-install ng contactor sa pagitan ng generator at ng drive, na kinokontrol ng relay output ng frequency drive. Pinoprotektahan nito ang frequency converter mula sa mga mapanganib na overvoltage.
Pagbibigay ng three-phase converter mula sa isang single-phase network
Ang mga three-phase frequency converter ay maaaring paganahin mula sa isang single-phase na network, ngunit ang kanilang kasalukuyang output ay hindi dapat lumampas sa 50% ng na-rate.
Makatipid ng enerhiya at pera
Ang pag-iipon ay nagmumula sa iba't ibang dahilan. Una, dahil sa paglago cosine phi sa mga halagang 0.98, i.e. ang pinakamataas na kapangyarihan ay ginagamit upang gumawa ng kapaki-pakinabang na gawain, ang pinakamababa ay nasasayang. Pangalawa, ang isang koepisyent na malapit dito ay nakuha sa lahat ng mga mode ng pagpapatakbo ng engine.
Kung walang frequency converter, ang mga asynchronous na motor sa mababang load ay may cosine phi na 0.3-0.4. Pangatlo, hindi na kailangan ng karagdagang mekanikal na pagsasaayos (dampers, throttles, valves, preno, atbp.), Lahat ay ginagawa sa elektronikong paraan. Sa ganitong control device, ang matitipid ay maaaring hanggang 50%.
I-sync ang maraming device
Proteksyon ng network laban sa mas mataas na harmonic
Para sa karagdagang proteksyon, bilang karagdagan sa mga maikling shielded cable, ginagamit ang mga line chokes at bypass capacitor. Throttlebilang karagdagan, nililimitahan nito ang inrush na kasalukuyang kapag nakabukas.
Pagpili ng tamang klase ng proteksyon
Ang maaasahang pagwawaldas ng init ay mahalaga para sa maayos na operasyon ng frequency drive. Kung ang mga mataas na klase ng proteksyon ay ginagamit, halimbawa IP 54 at mas mataas, mahirap o mahal na makamit ang naturang pag-aalis ng init. Samakatuwid, posible na gumamit ng isang hiwalay na cabinet na may mataas na antas ng proteksyon, kung saan maaaring mai-install ang mga module ng isang mas mababang klase at maaaring isagawa ang pangkalahatang bentilasyon at paglamig.
Parallel na koneksyon ng mga de-koryenteng motor sa isang frequency converter
Upang mabawasan ang mga gastos, maaaring gamitin ang isang frequency converter upang kontrolin ang ilang mga de-koryenteng motor. Ang kapangyarihan nito ay dapat mapili na may margin na 10-15% ng kabuuang kapangyarihan ng lahat ng mga de-koryenteng motor. Sa paggawa nito, kinakailangan upang mabawasan ang haba ng mga kable ng motor at lubos na kanais-nais na mag-install ng motor choke.
Karamihan sa mga frequency converter ay hindi pinapayagan ang mga motor na isara o ikonekta sa pamamagitan ng mga contactor habang tumatakbo ang frequency drive. Ginagawa lamang ito sa pamamagitan ng stop command sa device.
Setting ng control function
Upang makamit ang maximum na pagganap ng electric drive, tulad ng: power factor, kahusayan, overload capacity, regulasyon smoothness, durability, kinakailangang piliin nang tama ang ratio sa pagitan ng pagbabago sa operating frequency at output voltage ng frequency. converter.
Ang function ng pagbabago ng boltahe ay depende sa torque character ng load. Sa pare-pareho ang metalikang kuwintas, ang boltahe ng stator ng motor ay dapat na kontrolado sa proporsyon sa dalas (scalar control U / F = const). Para sa isang fan, halimbawa, ang isa pang ratio ay U / F * F = const. Kung dagdagan natin ang dalas ng 2 beses, ang boltahe ay dapat tumaas ng 4 (kontrol ng vector). May mga device na may mas kumplikadong mga function ng kontrol.
Mga kalamangan ng paggamit ng variable speed drive na may frequency converter
Bilang karagdagan sa pagtaas ng kahusayan at pag-save ng enerhiya, ang naturang electric drive ay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng mga bagong katangian sa pagmamaneho. Ito ay makikita sa pagtanggi ng mga karagdagang mekanikal na aparato na lumilikha ng mga pagkalugi at binabawasan ang pagiging maaasahan ng mga system: preno, shock absorbers, throttles, valves, control valves, atbp. Ang pagpepreno, halimbawa, ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pag-reverse ng electromagnetic field sa stator ng motor. Sa pamamagitan lamang ng pagbabago sa functional na relasyon sa pagitan ng dalas at boltahe, nakakakuha tayo ng ibang drive nang hindi binabago ang anumang bagay sa mekanika.
Pagbasa ng dokumentasyon
Dapat tandaan na kahit na ang mga frequency converter ay magkapareho sa isa't isa, at pagkakaroon ng mastered sa isa, ito ay madaling makitungo sa isa pa, gayunpaman, ito ay kinakailangan upang maingat na basahin ang dokumentasyon. Ang ilang mga tagagawa ay nagpapataw ng mga paghihigpit sa paggamit ng kanilang mga produkto at kung ang mga ito ay nilabag, inaalis nila ang produkto mula sa warranty.
Maaaring interesado ka sa: Variable electric drive bilang isang paraan ng pag-save ng enerhiya