Frequency drive: paglalarawan at mga review

2024 May -akda: Aaron Duncan | [email protected]. Huling binago: 2024-01-01 20:19

VFD control ay nagbibigay-daan sa paggamit ng isang espesyal na converter upang madaling baguhin ang mga operating mode ng de-koryenteng motor: simulan, ihinto, bilisan, preno, baguhin ang bilis ng pag-ikot.

Ang pagpapalit ng dalas ng supply ng boltahe ay humahantong sa pagbabago sa angular velocity ng stator magnetic field. Kapag bumaba ang frequency, bumababa ang bilis ng motor at tataas ang slip.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng drive frequency converter

Ang pangunahing kawalan ng mga asynchronous na motor ay ang pagiging kumplikado ng kontrol ng bilis sa mga tradisyonal na paraan: sa pamamagitan ng pagpapalit ng boltahe ng supply at pagpapapasok ng mga karagdagang resistensya sa paikot-ikot na circuit. Mas perpekto ang frequency drive ng electric motor. Hanggang kamakailan, ang mga converter ay mahal, ngunit ang pagdating ng IGBT transistors at microprocessor control system ay nagpapahintulot sa mga dayuhang tagagawa na lumikha ng mga abot-kayang device. Karamihanperpekto na ngayon ang mga static na frequency converter.

Angular velocity ng stator magnetic field ω₀ mga pagbabago sa proporsyon sa frequency ƒ_{1 ayon sa formula:}

ω₀=2π׃_{1/p, kung saan ang p ay ang bilang ng mga pares ng mga pole.}

Ang pamamaraan ay nagbibigay ng maayos na kontrol sa bilis. Sa kasong ito, hindi tumataas ang sliding speed ng motor.

Para makakuha ng mataas na energy performance ng engine - efficiency, power factor at overload capacity, kasama ang frequency, baguhin ang supply voltage ayon sa ilang dependency:

• constant load torque – U₁/ ƒ_1=const;
• karakter ng fan ng load moment - U₁/ ƒ₁^2=const;
• Load torque inversely proportional to speed - U₁/√ ƒ_1=const.

Ang mga function na ito ay ipinapatupad gamit ang isang converter na sabay-sabay na nagbabago sa frequency at boltahe sa stator ng motor. Natitipid ang kuryente dahil sa regulasyon gamit ang kinakailangang teknolohikal na parameter: presyon ng bomba, performance ng fan, bilis ng feed ng makina, atbp. Sa kasong ito, maayos na nagbabago ang mga parameter.

Mga paraan ng frequency control ng asynchronous at synchronous electric motors

Sa isang frequency-controlled na drive batay sa mga asynchronous na motor na may squirrel-cage rotor, dalawang paraan ng kontrol ang ginagamit - scalar at vector. Sa unang kaso, sabay-sabay silang nagbabagoamplitude at dalas ng supply boltahe.

Ito ay kinakailangan upang mapanatili ang pagganap ng motor, kadalasan ay isang pare-parehong ratio ng pinakamataas na torque nito sa sandali ng resistensya sa baras. Bilang resulta, hindi nagbabago ang kahusayan at power factor sa buong saklaw ng pag-ikot.

Ang regulasyon ng vector ay binubuo sa sabay-sabay na pagbabago ng amplitude at phase ng kasalukuyang sa stator.

Ang frequency drive ng synchronous type na motor ay gumagana lamang sa maliliit na load, kung saan ang paglaki nito ay higit sa mga pinahihintulutang halaga, maaaring masira ang synchronism.

Mga kalamangan ng frequency drive

Ang kontrol sa dalas ay may buong hanay ng mga pakinabang sa iba pang mga pamamaraan.

1. Automation ng makina at mga proseso ng produksyon.
2. Soft start na nag-aalis ng mga tipikal na error na nangyayari sa panahon ng engine acceleration. Pagpapabuti ng pagiging maaasahan ng frequency drive at kagamitan sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga overload.
3. Pahusayin ang pangkalahatang drive economy at performance.
4. Paglikha ng patuloy na bilis ng de-koryenteng motor anuman ang likas na katangian ng pagkarga, na mahalaga sa mga lumilipas. Ginagawang posible ng paggamit ng feedback na mapanatili ang isang pare-parehong bilis ng motor sa ilalim ng iba't ibang nakakagambalang mga impluwensya, lalo na sa ilalim ng mga variable na pagkarga.
5. Ang mga nagko-convert ay madaling isinama sa mga kasalukuyang teknikal na sistema nang walang makabuluhang pagbabago at paghinto ng mga teknolohikal na proseso. Ang saklaw ng kapangyarihan ay malaki, ngunit sa kanilang pagtaastumataas nang husto ang mga presyo.
6. Ang kakayahang iwanan ang mga variator, gearbox, throttle at iba pang kagamitan sa pagkontrol o palawakin ang saklaw ng kanilang aplikasyon. Nagreresulta ito sa makabuluhang pagtitipid sa enerhiya.
7. Pag-aalis ng mga mapaminsalang epekto ng transients sa mga kagamitan sa proseso, gaya ng water hammer o pagtaas ng presyon ng fluid sa mga pipeline habang binabawasan ang pagkonsumo nito sa gabi.

Flaws

Tulad ng lahat ng inverters, ang chastotniki ay pinagmumulan ng interference. Kailangan nilang mag-install ng mga filter.

Mataas ang halaga ng mga brand. Ito ay tumataas nang malaki kasabay ng pagtaas ng lakas ng mga device.

Pagsasaayos ng dalas para sa pagdadala ng mga likido

Sa mga pasilidad kung saan nagbobomba ang tubig at iba pang likido, kadalasang ginagawa ang pagkontrol sa daloy sa tulong ng mga gate valve at valve. Sa kasalukuyan, ang isang magandang direksyon ay ang paggamit ng frequency drive ng pump o fan na nagpapaandar ng kanilang mga blades.

Ang paggamit ng frequency converter bilang alternatibo sa throttle valve ay nagbibigay ng energy saving effect na hanggang 75%. Ang balbula, na pumipigil sa daloy ng likido, ay hindi nagsasagawa ng kapaki-pakinabang na gawain. Kasabay nito, tumataas ang pagkawala ng enerhiya at bagay para sa transportasyon nito.

Ang frequency drive ay ginagawang posible na mapanatili ang palaging presyon sa consumer kapag nagbago ang daloy ng fluid. Mula sa sensor ng presyon, isang signal ang ipinadala sa drive, na nagbabago sa bilis ng engine at sa gayon ay kinokontrol itomga rebolusyon, pinapanatili ang itinakdang rate ng daloy.

Ang mga pumping unit ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang performance. Ang pagkonsumo ng kuryente ng bomba ay nasa kubiko na pagdepende sa pagganap o bilis ng pag-ikot ng gulong. Kung ang bilis ay nabawasan ng 2 beses, ang pagganap ng bomba ay bababa ng 8 beses. Ang pagkakaroon ng isang pang-araw-araw na iskedyul ng pagkonsumo ng tubig ay nagpapahintulot sa iyo na matukoy ang pagtitipid ng enerhiya para sa panahong ito, kung kinokontrol mo ang frequency drive. Dahil dito, posibleng i-automate ang pumping station at sa gayon ay ma-optimize ang presyon ng tubig sa mga network.

Pagpapatakbo ng mga sistema ng bentilasyon at air conditioning

Ang pinakamataas na daloy ng hangin sa mga sistema ng bentilasyon ay hindi palaging kailangan. Ang mga kondisyon ng pagpapatakbo ay maaaring mangailangan ng pagbawas sa pagganap. Ayon sa kaugalian, ang throttling ay ginagamit para dito, kapag ang bilis ng gulong ay nananatiling pare-pareho. Mas maginhawang baguhin ang daloy ng hangin dahil sa frequency-controlled na biyahe, kapag nagbabago ang mga kondisyon ng pana-panahon at klimatiko, ang paglabas ng init, kahalumigmigan, singaw at nakakapinsalang gas.

Ang pagtitipid ng enerhiya sa mga sistema ng bentilasyon at air conditioning ay nakakamit nang hindi mas mababa kaysa sa mga pumping station, dahil ang konsumo ng kuryente ng shaft rotation ay nasa cubic dependence sa mga rebolusyon.

Frequency converter device

Modern frequency drive ay inayos ayon sa double converter scheme. Binubuo ito ng rectifier at pulse inverter na may control system.

Pagkatapospagwawasto ng boltahe ng mains, ang signal ay pinahiran ng isang filter at pinapakain sa isang inverter na may anim na transistor switch, kung saan ang bawat isa sa kanila ay konektado sa stator windings ng isang asynchronous electric motor. Kino-convert ng unit ang rectified signal sa isang three-phase signal ng kinakailangang frequency at amplitude. Ang mga power IGBT sa mga yugto ng output ay may mataas na dalas ng paglipat at nagbibigay ng malutong, walang distortion na square wave. Dahil sa mga katangian ng pag-filter ng mga windings ng motor, ang hugis ng kasalukuyang curve sa kanilang output ay nananatiling sinusoidal.

Mga paraan ng control amplitude ng signal

Ang output boltahe ay kinokontrol ng dalawang paraan:

1. Amplitude - pagbabago sa halaga ng boltahe.
2. Pulse width modulation ay isang paraan ng pag-convert ng pulsed signal, kung saan nagbabago ang tagal nito, ngunit ang frequency ay nananatiling hindi nagbabago. Dito nakasalalay ang kapangyarihan sa lapad ng pulso.

Ang pangalawang paraan ay kadalasang ginagamit kaugnay ng pagbuo ng teknolohiyang microprocessor. Ang mga modernong inverter ay ginawa gamit ang alinman sa GTO o IGBT turn-off transistors.

Kakayahan at aplikasyon ng mga converter

Maraming posibilidad ang frequency drive.

1. I-regulate ang dalas ng three-phase supply voltage mula zero hanggang 400 Hz.
2. Acceleration o deceleration ng electric motor mula 0.01 sec. hanggang 50 min. ayon sa isang ibinigay na batas ng panahon (karaniwan ay linear). Sa panahon ng acceleration, hindi lang pagbaba, kundi pati na rin ang pagtaas ng hanggang 150% ng mga dynamic at panimulang torque ay posible.
3. Pagbabaligtad ng makina gamit ang mga ibinigay na mode ng pagpepreno at acceleration sa ninanaisbilis sa kabilang direksyon.
4. Nagtatampok ang mga inverter ng na-configure na electronic na proteksyon laban sa mga short circuit, overload, pagtagas sa lupa, at mga bukas na linya ng kuryente ng motor.
5. Ang mga digital na display ng mga converter ay nagpapakita ng data sa kanilang mga parameter: dalas, supply ng boltahe, bilis, kasalukuyang, atbp.
6. Ang mga katangian ng V/f ay nakatutok sa mga converter depende sa kung anong mga load ng motor ang kinakailangan. Ang mga function ng mga control system batay sa mga ito ay ibinibigay ng mga built-in na controller.
7. Para sa mga mababang frequency, mahalagang gumamit ng vector control, na nagbibigay-daan sa iyong gumana nang buong torque ng motor, mapanatili ang isang pare-parehong bilis kapag nagbabago ang mga load, at kontrolin ang torque sa shaft. Ang variable frequency drive ay gumagana nang maayos sa tamang input ng data ng passport ng motor at pagkatapos ng matagumpay na pagsubok. Mga kilalang produkto mula sa HYUNDAI, Sanyu, atbp.

Ang mga lugar ng aplikasyon ng mga converter ay ang mga sumusunod:

• mga bomba sa mainit at malamig na tubig at mga sistema ng supply ng init;
• slurry, buhangin at slurry pump ng concentrators;
• transportation system: conveyor, roller table at iba pang paraan;
• mixer, mills, crusher, extruder, dispenser, feeder;
• centrifuges;
• elevators;
• metallurgical equipment;
• kagamitan sa pagbabarena;
• electric drive ng mga machine tool;
• excavator at crane equipment, manipulator mechanism.

Mga manufacturer ng frequency converter, review

Nagsimula na ang domestic manufacturer na gumawa ng mga produktong angkop para sa mga user sa mga tuntunin ng kalidad at presyo. Ang kalamangan ay ang kakayahang mabilis na makuha ang tamang device, pati na rin ang detalyadong payo sa pag-set up.

Kumpanya "Ang mga epektibong sistema" ay gumagawa ng mga serial na produkto at pilot batch ng kagamitan. Ginagamit ang mga produkto para sa domestic use, sa maliit na negosyo at sa industriya. Gumagawa ang manufacturer ng Vesper ng pitong serye ng mga converter, kung saan mayroong mga multifunctional converter na angkop para sa karamihan ng mga mekanismong pang-industriya.

Ang kumpanyang Danish na Danfoss ang nangunguna sa produksyon ng chastotnikov. Ang mga produkto nito ay ginagamit sa bentilasyon, air conditioning, supply ng tubig at mga sistema ng pag-init. Ang kumpanya ng Finnish na Vacon, na bahagi ng kumpanya ng Danish, ay gumagawa ng mga modular na disenyo kung saan maaari mong tipunin ang mga kinakailangang device nang walang mga hindi kinakailangang bahagi, na nakakatipid sa mga bahagi. Kilala rin ang mga nagko-convert ng international concern ABB, na ginagamit sa industriya at sa pang-araw-araw na buhay.

Sa pamamagitan ng paghuhusga sa mga review, ang mga murang domestic converter ay maaaring gamitin upang malutas ang mga simpleng karaniwang problema, habang ang mga kumplikado ay nangangailangan ng brand na may higit pang mga setting.

Konklusyon

Kinokontrol ng frequency drive ang de-koryenteng motor sa pamamagitan ng pagpapalit ng frequency at amplitude ng boltahe ng supply, habang pinoprotektahan ito mula sa mga malfunction: mga overload, short circuit, break sa supply network. Ang ganitong mga electric actuator ay gumaganap ng tatlong pangunahing pag-andar,nauugnay sa acceleration, deceleration at motor speed. Pinapabuti nito ang kahusayan ng kagamitan sa maraming larangan ng teknolohiya.