Konvertuesi i frekuencës është një teknologji që duhet zotëruar gjatë kryerjes së punëve elektrike. Përdorimi i konvertuesit të frekuencës për të kontrolluar motorin është një metodë e zakonshme në kontrollin elektrik; disa gjithashtu kërkojnë aftësi në përdorimin e tyre.
1. Para së gjithash, pse të përdorni një konvertues frekuence për të kontrolluar një motor?
Motori është një ngarkesë induktive, e cila pengon ndryshimin e rrymës dhe do të prodhojë një ndryshim të madh të rrymës gjatë nisjes.
Inverteri është një pajisje e kontrollit të energjisë elektrike që përdor funksionin e ndezjes-fikjes së pajisjeve gjysmëpërçuese të energjisë për të kthyer furnizimin me energji elektrike me frekuencë industriale në një frekuencë tjetër. Kryesisht përbëhet nga dy qarqe, njëri është qarku kryesor (moduli ndreqës, kondensatori elektrolitik dhe moduli i inverterit), dhe tjetri është qarku i kontrollit (bordi i furnizimit me energji elektrike, bordi i qarkut të kontrollit).
Për të reduktuar rrymën e nisjes së motorit, veçanërisht të motorit me fuqi më të madhe, sa më e madhe të jetë fuqia, aq më e madhe është rryma e nisjes. Rryma e tepërt e nisjes do të sjellë një ngarkesë më të madhe në rrjetin e furnizimit me energji dhe shpërndarjes. Konvertuesi i frekuencës mund të zgjidhë këtë problem të nisjes dhe të lejojë që motori të fillojë pa probleme pa shkaktuar rrymë të tepërt të nisjes.
Një funksion tjetër i përdorimit të një konverteri të frekuencës është rregullimi i shpejtësisë së motorit. Në shumë raste, është e nevojshme të kontrollohet shpejtësia e motorit për të marrë një efikasitet më të mirë të prodhimit dhe rregullimi i shpejtësisë së konvertuesit të frekuencës ka qenë gjithmonë pika kryesore e tij. Konvertuesi i frekuencës kontrollon shpejtësinë e motorit duke ndryshuar frekuencën e furnizimit me energji elektrike.
2.Cilat janë metodat e kontrollit të inverterit?
Pesë metodat më të përdorura të motorëve të kontrollit të inverterit janë si më poshtë:
A. Metoda e kontrollit të modulimit të gjerësisë së pulsit sinusoidal (SPWM).
Karakteristikat e tij janë struktura e thjeshtë e qarkut të kontrollit, kosto e ulët, fortësi e mirë mekanike dhe mund të përmbushë kërkesat e rregullimit të shpejtësisë së qetë të transmetimit të përgjithshëm. Është përdorur gjerësisht në fusha të ndryshme të industrisë.
Megjithatë, në frekuenca të ulëta, për shkak të tensionit të ulët të daljes, çift rrotullimi ndikohet ndjeshëm nga rënia e tensionit të rezistencës së statorit, e cila redukton çift rrotulluesin maksimal të daljes.
Për më tepër, karakteristikat e tij mekanike nuk janë aq të forta sa ato të motorëve DC, dhe kapaciteti i tij i rrotullimit dinamik dhe performanca e rregullimit statik të shpejtësisë nuk janë të kënaqshme. Për më tepër, performanca e sistemit nuk është e lartë, kurba e kontrollit ndryshon me ngarkesën, reagimi i çift rrotullues është i ngadalshëm, shkalla e përdorimit të çift rrotullues motorik nuk është e lartë dhe performanca ulet me shpejtësi të ulët për shkak të ekzistencës së rezistencës së statorit dhe inverterit të vdekur. efekti i zonës dhe stabiliteti përkeqësohet. Prandaj, njerëzit kanë studiuar rregullimin e shpejtësisë së ndryshueshme të frekuencës së kontrollit të vektorit.
B. Metoda e kontrollit të vektorit të hapësirës së tensionit (SVPWM).
Ai bazohet në efektin e përgjithshëm të gjenerimit të formës valore trefazore, me qëllim që t'i afrohet trajektores ideale të fushës magnetike rrotulluese rrethore të hendekut të ajrit të motorit, duke gjeneruar një formë valore të modulimit trefazor në të njëjtën kohë dhe duke e kontrolluar atë në mënyrë i shumëkëndëshit të brendashkruar që përafron rrethin.
Pas përdorimit praktik, ai është përmirësuar, domethënë është futur kompensimi i frekuencës për të eliminuar gabimin e kontrollit të shpejtësisë; vlerësimi i amplitudës së fluksit përmes reagimit për të eliminuar ndikimin e rezistencës së statorit me shpejtësi të ulët; mbyllja e tensionit të daljes dhe lakut të rrymës për të përmirësuar saktësinë dhe stabilitetin dinamik. Sidoqoftë, ka shumë lidhje të qarkut të kontrollit dhe nuk është futur asnjë rregullim i çift rrotullues, kështu që performanca e sistemit nuk është përmirësuar rrënjësisht.
C. Metoda e kontrollit të vektorit (VC).
Thelbi është që motori AC të bëhet ekuivalent me një motor DC dhe të kontrollojë në mënyrë të pavarur shpejtësinë dhe fushën magnetike. Duke kontrolluar fluksin e rotorit, rryma e statorit zbërthehet për të marrë komponentët e çift rrotullimit dhe fushës magnetike, dhe transformimi i koordinatave përdoret për të arritur kontrollin ortogonal ose të shkëputur. Futja e metodës së kontrollit të vektorit është me rëndësi epokale. Megjithatë, në aplikime praktike, meqenëse fluksi i rotorit është i vështirë të vëzhgohet me saktësi, karakteristikat e sistemit ndikohen shumë nga parametrat e motorit dhe transformimi i rrotullimit të vektorit i përdorur në procesin ekuivalent të kontrollit të motorit DC është relativisht kompleks, duke e bërë të vështirë për efekti i kontrollit për të arritur rezultatin ideal të analizës.
D. Metoda e kontrollit të rrotullimit të drejtpërdrejtë (DTC).
Në 1985, Profesor DePenbrock i Universitetit të Ruhrit në Gjermani propozoi për herë të parë teknologjinë e konvertimit të frekuencës së kontrollit të drejtpërdrejtë të çift rrotullues. Kjo teknologji ka zgjidhur kryesisht mangësitë e kontrollit të vektorit të lartpërmendur dhe është zhvilluar me shpejtësi me ide të reja kontrolli, strukturë koncize dhe të qartë të sistemit dhe performancë të shkëlqyer dinamike dhe statike.
Aktualisht, kjo teknologji është aplikuar me sukses në tërheqjen e transmetimit AC me fuqi të lartë të lokomotivave elektrike. Kontrolli i drejtpërdrejtë i çift rrotullues analizon drejtpërdrejt modelin matematikor të motorëve AC në sistemin e koordinatave të statorit dhe kontrollon fluksin magnetik dhe çift rrotullues të motorit. Nuk ka nevojë të barazojë motorët AC me motorët DC, duke eliminuar kështu shumë llogaritje komplekse në transformimin e rrotullimit të vektorit; nuk ka nevojë të imitojë kontrollin e motorëve DC, as nuk ka nevojë të thjeshtojë modelin matematikor të motorëve AC për shkëputje.
E. Metoda e kontrollit të matricës AC-AC
Konvertimi i frekuencës VVVF, konvertimi i frekuencës së kontrollit të vektorit dhe konvertimi i frekuencës së kontrollit të drejtpërdrejtë të çift rrotullues janë të gjitha llojet e konvertimit të frekuencës AC-DC-AC. Disavantazhet e tyre të zakonshme janë faktori i ulët i fuqisë hyrëse, rryma e madhe harmonike, kondensatori i madh i ruajtjes së energjisë që kërkohet për qarkun DC dhe energjia rigjeneruese nuk mund të kthehet në rrjetin elektrik, domethënë nuk mund të funksionojë në katër kuadrate.
Për këtë arsye, u krijua konvertimi i frekuencës së matricës AC-AC. Meqenëse konvertimi i frekuencës së matricës AC-AC eliminon lidhjen e ndërmjetme DC, eliminon kondensatorin elektrolitik të madh dhe të shtrenjtë. Mund të arrijë një faktor fuqie prej 1, një rrymë hyrëse sinusoidale dhe mund të funksionojë në katër kuadrate, dhe sistemi ka një densitet të lartë fuqie. Edhe pse kjo teknologji nuk është ende e pjekur, ajo ende tërheq shumë studiues për të kryer kërkime të thelluara. Thelbi i tij nuk është të kontrollojë në mënyrë indirekte rrymën, fluksin magnetik dhe sasitë e tjera, por të përdorë drejtpërdrejt çift rrotullues si sasinë e kontrolluar për ta arritur atë.
3.Si e kontrollon një motor një konvertues frekuence? Si janë të lidhura të dyja bashkë?
Lidhja e inverterit për të kontrolluar motorin është relativisht e thjeshtë, e ngjashme me instalimet elektrike të kontaktorit, me tre linja kryesore të energjisë që hyjnë dhe më pas dalin në motor, por cilësimet janë më të komplikuara, dhe mënyrat për të kontrolluar inverterin janë gjithashtu. të ndryshme.
Para së gjithash, për terminalin e inverterit, megjithëse ka shumë marka dhe metoda të ndryshme instalime elektrike, terminalet e instalimeve elektrike të shumicës së inverterëve nuk janë shumë të ndryshëm. Zakonisht ndahen në hyrjet e ndërprerësit përpara dhe mbrapa, të përdorura për të kontrolluar fillimin përpara dhe mbrapsht të motorit. Terminalet e reagimit përdoren për të komentuar statusin e funksionimit të motorit,duke përfshirë frekuencën e funksionimit, shpejtësinë, statusin e defektit, etj.
Për kontrollin e përcaktimit të shpejtësisë, disa konvertues të frekuencës përdorin potenciometra, disa përdorin butona drejtpërdrejt, të gjithë të cilët kontrollohen përmes instalimeve elektrike fizike. Një mënyrë tjetër është përdorimi i një rrjeti komunikimi. Shumë konvertues të frekuencës tani mbështesin kontrollin e komunikimit. Linja e komunikimit mund të përdoret për të kontrolluar fillimin dhe ndalimin, rrotullimin përpara dhe mbrapa, rregullimin e shpejtësisë, etj. të motorit. Në të njëjtën kohë, informacioni kthyes transmetohet gjithashtu përmes komunikimit.
4.Çfarë ndodh me çift rrotullues në dalje të një motori kur shpejtësia (frekuenca) e rrotullimit të tij ndryshon?
Çift rrotullimi i fillimit dhe çift rrotullimi maksimal kur drejtohen nga një konvertues frekuence janë më të vogla se kur drejtohen drejtpërdrejt nga një furnizim me energji elektrike.
Motori ka një ndikim të madh nisjeje dhe përshpejtimi kur mundësohet nga një furnizim me energji elektrike, por këto ndikime janë më të dobëta kur mundësohen nga një konvertues frekuence. Fillimi i drejtpërdrejtë me një furnizim me energji elektrike do të gjenerojë një rrymë të madhe fillestare. Kur përdoret një konvertues i frekuencës, voltazhi i daljes dhe frekuenca e konvertuesit të frekuencës i shtohen gradualisht motorit, kështu që rryma e fillimit dhe ndikimi i motorit janë më të vogla. Zakonisht, çift rrotullimi i gjeneruar nga motori zvogëlohet ndërsa frekuenca zvogëlohet (shpejtësia zvogëlohet). Të dhënat aktuale të reduktimit do të shpjegohen në disa manuale të konvertuesit të frekuencës.
Motori i zakonshëm është projektuar dhe prodhuar për një tension 50 Hz, dhe çift rrotullimi i vlerësuar i tij jepet gjithashtu brenda këtij diapazoni të tensionit. Prandaj, rregullimi i shpejtësisë nën frekuencën e vlerësuar quhet rregullim konstant i shpejtësisë së çift rrotullues. (T=Te, P<=Pe)
Kur frekuenca e daljes së konvertuesit të frekuencës është më e madhe se 50 Hz, çift rrotullimi i gjeneruar nga motori zvogëlohet në një marrëdhënie lineare në përpjesëtim të zhdrejtë me frekuencën.
Kur motori funksionon me një frekuencë më të madhe se 50 Hz, madhësia e ngarkesës së motorit duhet të merret parasysh për të parandaluar çift rrotullues të pamjaftueshëm të prodhimit të motorit.
Për shembull, çift rrotullimi i gjeneruar nga motori në 100Hz reduktohet në rreth 1/2 e çift rrotullues të gjeneruar në 50Hz.
Prandaj, rregullimi i shpejtësisë mbi frekuencën e vlerësuar quhet rregullimi i shpejtësisë konstante të fuqisë. (P=Ue*Ie).
5.Aplikimi i konvertuesit të frekuencës mbi 50Hz
Për një motor specifik, voltazhi i tij nominal dhe rryma e vlerësuar janë konstante.
Për shembull, nëse vlerat e vlerësuara të inverterit dhe motorit janë të dyja: 15kW/380V/30A, motori mund të funksionojë mbi 50Hz.
Kur shpejtësia është 50 Hz, voltazhi i daljes së inverterit është 380 V dhe rryma është 30 A. Në këtë kohë, nëse frekuenca e daljes rritet në 60 Hz, voltazhi dhe rryma maksimale e daljes së inverterit mund të jetë vetëm 380V/30A. Natyrisht, fuqia dalëse mbetet e pandryshuar, kështu që ne e quajmë atë rregullim konstant të shpejtësisë së fuqisë.
Si është çift rrotullimi në këtë kohë?
Për shkak se P=wT(w; shpejtësia këndore, T: çift rrotullues), meqenëse P mbetet e pandryshuar dhe w rritet, çift rrotullimi do të ulet në përputhje me rrethanat.
Mund ta shikojmë edhe nga një kënd tjetër:
Tensioni i statorit të motorit është U=E+I*R (I është rrymë, R është rezistenca elektronike dhe E është potenciali i induktuar).
Mund të shihet se kur U dhe unë nuk ndryshojnë, as E nuk ndryshon.
Dhe E=k*f*X (k: konstante; f: frekuencë; X: fluksi magnetik), kështu që kur f ndryshon nga 50–>60Hz, X do të ulet në përputhje me rrethanat.
Për motorin, T=K*I*X (K: konstante; I: rrymë; X: fluks magnetik), kështu që çift rrotullimi T do të ulet me zvogëlimin e fluksit magnetik X.
Në të njëjtën kohë, kur është më pak se 50 Hz, meqë I*R është shumë i vogël, kur U/f=E/f nuk ndryshon, fluksi magnetik (X) është konstant. Çift rrotullimi T është proporcional me rrymën. Kjo është arsyeja pse kapaciteti i mbirrymës së inverterit zakonisht përdoret për të përshkruar kapacitetin e tij të mbingarkesës (çift rrotullues) dhe quhet rregullim konstant i shpejtësisë së çift rrotullues (rryma e vlerësuar mbetet e pandryshuar–> çift rrotullimi maksimal mbetet i pandryshuar)
Përfundim: Kur frekuenca e daljes së inverterit rritet nga mbi 50 Hz, çift rrotullimi i daljes së motorit do të ulet.
6.Faktorë të tjerë që lidhen me çift rrotullues në dalje
Gjenerimi i nxehtësisë dhe kapaciteti i shpërndarjes së nxehtësisë përcaktojnë kapacitetin aktual të daljes së inverterit, duke ndikuar kështu në kapacitetin e çift rrotullues dalës të inverterit.
1. Frekuenca e bartësit: Rryma e vlerësuar e shënuar në inverter është përgjithësisht vlera që mund të sigurojë dalje të vazhdueshme në frekuencën më të lartë të bartësit dhe temperaturën më të lartë të ambientit. Ulja e frekuencës së bartësit nuk do të ndikojë në rrymën e motorit. Megjithatë, gjenerimi i nxehtësisë së komponentëve do të reduktohet.
2. Temperatura e ambientit: Ashtu si vlera aktuale e mbrojtjes së inverterit nuk do të rritet kur temperatura e ambientit zbulohet se është relativisht e ulët.
3. Lartësia: Rritja e lartësisë ka ndikim në shpërndarjen e nxehtësisë dhe performancën e izolimit. Në përgjithësi, mund të injorohet nën 1000 m dhe kapaciteti mund të reduktohet me 5% për çdo 1000 metra sipër.
7. Cila është frekuenca e duhur për një konvertues frekuence për të kontrolluar një motor?
Në përmbledhjen e mësipërme, ne kemi mësuar pse inverteri përdoret për të kontrolluar motorin, dhe gjithashtu kemi kuptuar se si inverteri kontrollon motorin. Inverteri kontrollon motorin, i cili mund të përmblidhet si më poshtë:
Së pari, inverteri kontrollon tensionin e fillimit dhe frekuencën e motorit për të arritur fillimin e qetë dhe ndalimin e qetë;
Së dyti, inverteri përdoret për të rregulluar shpejtësinë e motorit, dhe shpejtësia e motorit rregullohet duke ndryshuar frekuencën.
Motori magnetik i përhershëm i Anhui Mingtengproduktet kontrollohen nga inverteri. Brenda diapazonit të ngarkesës 25%-120%, ata kanë efikasitet më të lartë dhe gamë më të gjerë funksionimi se motorët asinkronë të të njëjtave specifikime dhe kanë efekte të konsiderueshme të kursimit të energjisë.
Teknikët tanë profesionistë do të zgjedhin një inverter më të përshtatshëm sipas kushteve specifike të punës dhe nevojave aktuale të klientëve për të arritur kontroll më të mirë të motorit dhe për të maksimizuar performancën e motorit. Përveç kësaj, departamenti ynë i shërbimit teknik mund t'i udhëzojë klientët nga distanca për të instaluar dhe korrigjuar inverterin dhe për të realizuar ndjekjen dhe shërbimin e gjithanshëm përpara dhe pas shitjes.
E drejta e autorit: Ky artikull është një ribotim i numrit publik WeChat "Trajnimi teknik", lidhja origjinale https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Ky artikull nuk përfaqëson pikëpamjet e kompanisë sonë. Nëse keni mendime apo pikëpamje të ndryshme, ju lutemi na korrigjoni!
Koha e postimit: Shtator-09-2024