Frekvencijski pogon: opis i recenzije

Podešavanje frekvencijskog pogona omogućuje upotrebu posebnog pretvarača za fleksibilno mijenjanje načina rada električnog motora: start, zaustavljanje, ubrzavanje, usporavanje i promjenu brzine rotacije.

Promjena frekvencije napona dovodi do promjene kutne brzine magnetskog polja statora. Kad se frekvencija smanjuje, brzina motora se smanjuje, a klizanje se povećava.

Načelo rada pogonskog pretvarača pogona

Glavni nedostatak asinkronih motora je poteškoća kontrole brzine tradicionalnim metodama: mijenjanje napona napajanja i uvođenje dodatnih otpora u krug namotaja. Savršeniji je frekvencijski pogon elektromotora. Sve do nedavno, pretvarači su bili skupi, ali nastanak IGBT-tranzistora i mikroprocesorskih kontrolnih sustava omogućilo je stranim proizvođačima da stvaraju pristupačne uređaje. Najsavršenije sada su statične frekvencijski pretvornici.

Kutna brzina magnetsko polje statora co-₀ varira proporcionalno učestalosti ƒ₁ u skladu s formulom:

co-₀ = 2pi- × ƒ₁/ p,

gdje p je broj parova polova.

Metoda omogućuje glatku kontrolu brzine. Istodobno se brzina motora ne povećava.

Za dobivanje visokih parametara snage motora - UČINKOVITOST, faktor snage i sposobnost preopterećenja, zajedno s frekvencijom mijenjaju napon napajanja za određene zavisnosti:

• momenta konstantnog opterećenja - U₁/ ƒ₁= const;
• Fan karakter trenutka utovara - U₁/ ƒ₁²= const;
• momenta punjenja obrnuto proporcionalna brzini - U₁/ radic- ƒ₁ = const.

Ove se funkcije ostvaruju pomoću pretvarača koji istodobno mijenja frekvenciju i napon na statoru motora. Struja se štedi regulacijom uz pomoć neophodnih tehnoloških parametara: tlaka pumpe, izlaza ventilatora, brzine napajanja stroja itd. Parametri se glatko mijenjaju.

Metode upravljanja frekvencijom asinkronih i sinkronih elektromotora

U pogonu upravljanom frekvencijom koja se temelji na asinkronim motorima s kaveznim rotorom, koriste se dvije metode kontrole: skalarna i vektorska. U prvom slučaju, amplituda i frekvencija mrežnog napona mijenjaju se istodobno.

To je neophodno za održavanje performansi motora, najčešće - konstantan omjer maksimalnog momenta do momenta otpora na vratilu. Kao rezultat toga, učinkovitost i faktor snage ostaju konstantni tijekom cijelog raspona rotacije.

Vektorska kontrola je istodobna promjena amplituda i faze struje na statoru.

Frekvencijski pogon sinkronog motora radi samo za male terete, čiji je rast veći od dopuštenih vrijednosti, moguće je kršenje sinkronizacije.

Prednosti frekvencijskog pogona

Kontrola frekvencije ima čitav niz prednosti u odnosu na druge metode.

1. Automatizacija motora i proizvodnih procesa.
2. Glatko pokretanje, uklanjanje tipičnih pogrešaka koje se javljaju tijekom ubrzavanja motora. Povećajte pouzdanost pogonske frekvencije i opreme zbog smanjenog preopterećenja.
3. Poboljšanje gospodarstva i performansi pogona kao cjeline.
4. Stvaranje konstantne brzine motora bez obzira na prirodu opterećenja, što je važno za prolazne procese. Korištenje povratnih informacija omogućuje održavanje konstantne brzine motora pod raznim poremećajima, posebno pod promjenjivim opterećenjima.
5. Pretvornici se lako integriraju u postojeće tehničke sustave bez značajnih promjena i isključivanja tehnoloških procesa. Raspon kapaciteta je velik, ali s povećanjem cijena znatno raste.
6. Sposobnost napuštanja varijacija, reduktora, induktora i druge kontrolne opreme, ili proširiti njihov raspon aplikacija. To omogućuje značajnu uštedu energije.
7. Uklanjanje štetnog učinka prijelaznih procesa na procesnu opremu, kao što je hidraulični šok ili povećanog tlaka tekućine u cjevovodima uz smanjenje njegove potrošnje noću.

mane

Kao i svi pretvarači, frekvencije su izvori smetnji. Trebaju instalirati filtre.

Trošak robnih marki je visok. To se znatno povećava kada se snaga aparata povećava.

Kontrola frekvencije tijekom transporta tekućina

Na mjestima gdje se pumpaju vode i druge tekućine, kontrola protoka uglavnom se vrši pomoću ventila i ventila. Trenutačno, obećavajući smjer je uporaba frekvencijskog pogona crpke ili ventilatora koji vozi oštrice.

Korištenje pretvarača frekvencije kao alternativa gasi osigurava uštedu energije do 75%. Ventil, koji ograničava protok tekućine, ne obavlja korisni rad. Istodobno se povećavaju troškovi energije i tvari za transport.

Frekvencijski pogon dopušta korisniku da održava konstantni tlak prilikom mijenjanja brzine protoka tekućine. Senzor tlaka prima signal za pogon, koji mijenja brzinu motora i time regulira brzinu, održavajući određenu brzinu protoka.

Upravljanje pumpnim jedinicama vrši se promjenom njihove produktivnosti. Potrošnja energije na crpki ovisi o broju izlaza ili brzini kotača. Ako se brzina smanji za 2 puta, izlaz crpke će se smanjiti 8 puta. Dostupnost dnevnog rasporeda potrošnje vode omogućuje nam da odredimo uštedu energije za ovo razdoblje ako upravljamo frekvencijskim pogonom. Zbog toga je moguće automatizirati pumpnu stanicu i time optimizirati tlak vode u mrežama.

Rad ventilacijskih i klimatizacijskih sustava

Maksimalni protok zraka u ventilacijskim sustavima nije uvijek potrebno. Radni uvjeti mogu zahtijevati degradaciju performansi. Tradicionalno, za to se koristi prigušenje, kada brzina kotača ostaje konstantna. Pogodnije je mijenjati protok zraka zbog pogona kontroliranog frekvencijom, kada se mijenjaju sezonski i klimatski uvjeti, toplina, vlaga, pare i štetni plinovi.

Uštede električne energije u ventilacijskim i klimatizacijskim sustavima postižu se niže od za crpne stanice, budući da je potrošnja energije rotacije osovine u kubičnoj ovisnosti od okretaja.

Uređaj za pretvaranje frekvencije

Suvremeni frekvencijski pogon raspoređen je prema shemi dvostrukog pretvarača. Sastoji se od ispravljača i impulsnog pretvarača s kontrolnim sustavom.

Nakon ispravljanja mrežnog napona, signal se zaglađuje pomoću filtera i unosi se u pretvarač s šest tranzistorskih prekidača, pri čemu su svaka od njih povezana s namotima statora indukcijskog motora. Jedinica pretvara ispravljeni signal u trifaznu željenu frekvenciju i amplitudu. Power IGBT-tranzistori na izlaznim fazama imaju visoku frekvenciju uključivanja i pružaju jasan pravokutni signal bez izobličenja. Zbog svojstava filtriranja namota motora, oblik tekuće krivulje na njihovom izlaza ostaje sinusno.

Metode za podešavanje amplitude signala

Izlazni napon reguliran je dvjema metodama:

1. Amplituda - promjena vrijednosti napona.
2. Modulacija širine impulsa je metoda pretvaranja impulsnog signala, pri čemu se njezino trajanje mijenja, a frekvencija ostaje nepromijenjena. Ovdje moć ovisi o širini pulsa.

Druga je metoda najčešće korištena u vezi s razvojem mikroprocesorske tehnologije. Moderni pretvarači izrađeni su na osnovi zaključanih GTO-tiristora ili IGBT-tranzistora.

Mogućnosti i primjena pretvarača

Frekvencijski pogon ima mnogo mogućnosti.

1. Učinkovitost trofaznog napona napajanja od nula do 400 Hz.
2. Ubrzanje ili kočenje motora od 0.01 s. do 50 min. prema određenom zakonu iz vremena (obično linearno). Prilikom overclockinga, moguće je ne samo smanjiti, već i povećati do 150% dinamičkih i početnih trenutaka.
3. Preokrenite motor određenim načinima kočenja i ubrzavanja do željene brzine u drugom smjeru.
4. Pretvornici koriste konfigurabilnu elektroničku zaštitu od kratkog spoja, preopterećenja, propuštanja zemlje i prekida napajanja motora.
5. Digitalni prikazi pretvarača prikazuju podatke o njihovim parametrima: frekvenciji, naponu, brzini, struji itd.
6. U pretvaračima, karakteristike voltafrekvencije se podešavaju ovisno o tome koliko su opterećenja potrebna za motore. Funkcije upravljačkih sustava temeljenih na njima osiguravaju ugrađeni kontroleri.
7. Za niske frekvencije važno je koristiti vektorsku kontrolu koja omogućuje rad s punim momentom motora, održavanje konstantne brzine s mijenjanjem opterećenja, praćenje okretnog momenta na osovini. Pogon pod kontrolom frekvencije radi dobro kada se podaci motora ispravno unesu i nakon uspješnog testa. Poznati su proizvodi tvrtki HYUNDAI, Sanyu i dr.

Područja primjene pretvarača su kako slijedi:

• crpke u toplom i hladnom sustavu za opskrbu vodom i toplinom;
• Pumpe za raspršivanje, pijesak i pulpe biljaka za usitnjavanje;
• transportni sustavi: transporteri, valjci i ostala sredstva;
• mješalice, mlinovi, drobilice, ekstruderi, dozatori, hranilice;
• centrifuga;
• dizala;
• metalurška oprema;
• oprema za bušenje;
• električni pogoni strojnih alata;
• oprema za bagere i dizalice, mehanizme manipulacije.

Proizvođači frekvencijskih pretvornika, recenzije

Domaći proizvođač je već počeo proizvoditi proizvode koji su pogodni za korisnike u smislu kvalitete i cijene. Prednost je sposobnost da brzo dobijete pravi stroj, kao i detaljne savjete o prilagodbi.

Tvrtka "Effective Systems" proizvodi serijske proizvode i eksperimentalne serije opreme. Proizvodi se koriste za kućnu upotrebu, u malim tvrtkama i industriji. Proizvođač "Vesper" proizvodi sedam serijskih pretvarača, među kojima je višenamjenska, pogodna za većinu industrijskih mehanizama.

Lider u proizvodnji chastotniki je danska tvrtka Danfoss. Proizvodi se koriste u ventilaciji, klimatizaciji, opskrbi vodom i sustavima grijanja. Finska tvrtka Vacon, koja je dio danske tvrtke, proizvodi modularne strukture od kojih je moguće sastaviti potrebne uređaje bez nepotrebnih detalja, što štedi na komponentama. Transformatori međunarodne zabrinutosti ABB, koji se koriste u industriji iu svakodnevnom životu, također su poznati.

Sudeći po mišljenja, za jednostavne rutinske zadatke, možete koristiti jeftine domaće pretvarači i brand za složene potrebe, što je znatno više opcija.

zaključak

Frekvencijski pogon upravlja motorom promjenom frekvencije i amplitude napona napajanja, štiteći ga od neispravnosti: preopterećenja, kratki spojevi, prekidi u mreži. sličan električni pogoni izvršiti tri glavne funkcije povezane s ubrzanjem, kočenjem i brzinom motora. To omogućuje povećanje učinkovitosti opreme u mnogim područjima tehnologije.