Frekvenckonvertilo estas teknologio, kiun oni devas majstri dum elektra laboro. Uzi frekvenckonvertilon por regi motoron estas ofta metodo en elektra kontrolo; iuj ankaŭ postulas lertecon en sia uzo.
1. Unue, kial uzi frekvenckonvertilon por regi motoron?
La motoro estas indukta ŝarĝo, kiu malhelpas la ŝanĝon de kurento kaj produktos grandan ŝanĝon en kurento dum startado.
La invetilo estas elektra energi-kontrola aparato, kiu uzas la ŝaltilon-malŝaltilon de potencaj duonkonduktaĵaj aparatoj por konverti la industrian frekvencan elektroprovizon al alia frekvenco. Ĝi konsistas ĉefe el du cirkvitoj, unu estas la ĉefa cirkvito (rektifika modulo, elektroliza kondensilo kaj invetila modulo), kaj la alia estas la kontrola cirkvito (ŝaltila elektroprovizo-plato, kontrola cirkvitplato).
Por redukti la startigan kurenton de la motoro, precipe de motoroj kun pli alta potenco, ju pli granda la potenco, des pli granda la startiga kurento. Troa startiga kurento alportos pli grandan ŝarĝon al la elektroproviza kaj distribua reto. La frekvenckonvertilo povas solvi ĉi tiun startigan problemon kaj permesi al la motoro starti glate sen kaŭzi troan startigan kurenton.
Alia funkcio de uzado de frekvenckonvertilo estas la ĝustigo de la rapido de la motoro. En multaj kazoj, necesas kontroli la rapidon de la motoro por atingi pli bonan produktadan efikecon, kaj la reguligo de la rapido per frekvenckonvertilo ĉiam estis ĝia plej granda kulminaĵo. La frekvenckonvertilo kontrolas la motorrapidon per ŝanĝo de la frekvenco de la elektroprovizo.
2. Kiuj estas la metodoj de invetilo-kontrolo?
La kvin plej ofte uzataj metodoj de inverter-kontrolaj motoroj estas jenaj:
A. Sinusoida Pulslarĝa Modulado (SPWM) kontrolmetodo
Ĝiaj karakterizaĵoj estas simpla strukturo de la kontrola cirkvito, malalta kosto, bona mekanika malmoleco, kaj povas plenumi la postulojn pri glata rapidregulado de ĝenerala transmisio. Ĝi estas vaste uzata en diversaj kampoj de la industrio.
Tamen, ĉe malaltaj frekvencoj, pro la malalta eliga tensio, la tordmomanto estas signife influita de la statora rezistanca tensiofalo, kiu reduktas la maksimuman eligan tordmomanton.
Krome, ĝiaj mekanikaj karakterizaĵoj ne estas tiel fortaj kiel tiuj de kontinukurenta motoro, kaj ĝia dinamika tordmomanta kapacito kaj statika rapidregula agado ne estas kontentigaj. Krome, la sistema agado ne estas alta, la stirkurbo ŝanĝiĝas kun la ŝarĝo, la tordmomanta respondo estas malrapida, la motora tordmomanta utiligo-kvoto ne estas alta, kaj la agado malpliiĝas je malalta rapido pro la ekzisto de statora rezisto kaj la inverta morta zono-efiko, kaj la stabileco malboniĝas. Tial, homoj studis vektoran regadon per varia frekvenca rapidreguligo.
B. Metodo de Kontrolo de Tensio-Spaca Vektoro (SVPWM)
Ĝi baziĝas sur la ĝenerala generacia efiko de la trifaza ondformo, kun la celo alproksimiĝi al la ideala cirkla rotacia magneta kampo-trajektorio de la motora aerinterspaco, generante trifazan moduladan ondformon samtempe, kaj kontrolante ĝin per enskribita plurlatero aproksimanta la cirklon.
Post praktika uzo, ĝi estis plibonigita, tio estas, enkondukante frekvencan kompenson por elimini la eraron de rapidregado; taksante la fluksan amplitudon per retrokuplado por elimini la influon de statora rezisto ĉe malalta rapido; fermante la eliran tensio- kaj kurentbuklon por plibonigi dinamikan precizecon kaj stabilecon. Tamen, ekzistas multaj ligiloj al la stircirkvito, kaj neniu tordmomanta alĝustigo estas enkondukita, do la sistema rendimento ne estis fundamente plibonigita.
C. Metodo de vektora kontrolo (VC)
La esenco estas igi la AC-motoron ekvivalenta al DC-motoro, kaj sendepende kontroli la rapidon kaj magnetan kampon. Per kontrolado de la rotorfluo, la statora kurento estas malkomponita por akiri la tordmomanton kaj magnetan kampon, kaj la koordinata transformo estas uzata por atingi ortogonalan aŭ malkuplitan kontrolon. La enkonduko de la vektora stirmetodo havas epokfaran signifon. Tamen, en praktikaj aplikoj, ĉar la rotorfluo estas malfacile precize observebla, la sistemaj karakterizaĵoj estas multe influitaj de la motoraj parametroj, kaj la vektora rotacia transformo uzata en la ekvivalenta DC-motora stirprocezo estas relative kompleksa, malfaciligante por la fakta stirefiko atingi la idealan analizrezulton.
D. Metodo de Rekta Tordmomanta Kontrolo (DTC)
En 1985, Profesoro DePenbrock de la Universitato Ruhr en Germanio unue proponis teknologion de frekvenca konverto per rekta tordmomanta kontrolo. Ĉi tiu teknologio plejparte solvis la mankojn de la supre menciita vektora kontrolo, kaj estis rapide evoluigita kun novaj stiraj ideoj, konciza kaj klara sistemstrukturo, kaj bonega dinamika kaj statika funkciado.
Nuntempe, ĉi tiu teknologio estis sukcese aplikita al altpotenca AC-transmisia tirado de elektraj lokomotivoj. Rekta tordmomanta kontrolo rekte analizas la matematikan modelon de AC-motoroj en la statora koordinatsistemo kaj kontrolas la magnetan fluon kaj tordmomanton de la motoro. Ĝi ne bezonas egaligi AC-motorojn al DC-motoroj, tiel forigante multajn kompleksajn kalkulojn en vektora rotacia transformo; ĝi ne bezonas imiti la kontrolon de DC-motoroj, nek ĝi bezonas simpligi la matematikan modelon de AC-motoroj por malkuplado.
E. Matrica AC-AC-kontrolmetodo
VVVF-frekvenckonverto, vektorkontrola frekvenckonverto, kaj rekta tordmomantkontrola frekvenckonverto estas ĉiuj tipoj de AC-DC-AC-AC frekvenckonverto. Iliaj komunaj malavantaĝoj estas malalta enira potencfaktoro, granda harmonia kurento, granda energiakumula kondensilo bezonata por DC-cirkvito, kaj regenera energio ne povas esti redonita al la elektra reto, tio estas, ĝi ne povas funkcii en kvar kvadrantoj.
Pro tio, matrica AC-AC frekvenckonverto ekestis. Ĉar matrica AC-AC frekvenckonverto forigas la interan kontinukurentan ligon, ĝi forigas la grandan kaj multekostan elektrolizan kondensilon. Ĝi povas atingi potencfaktoron de 1, sinusoidan eniran kurenton kaj povas funkcii en kvar kvadrantoj, kaj la sistemo havas altan potencdensecon. Kvankam ĉi tiu teknologio ankoraŭ ne estas matura, ĝi ankoraŭ allogas multajn akademiulojn por fari profundan esploradon. Ĝia esenco ne estas nerekte kontroli kurenton, magnetan fluon kaj aliajn kvantojn, sed rekte uzi tordmomanton kiel la kontrolitan kvanton por atingi ĝin.
3. Kiel frekvenckonvertilo regas motoron? Kiel la du estas kabligitaj kune?
La drataro de la invetilo por regi la motoron estas relative simpla, simila al la drataro de la kontaktoro, kun tri ĉefaj alttensiaj linioj enirantaj kaj poste elirantaj al la motoro, sed la agordoj estas pli komplikaj, kaj la manieroj regi la invetilon ankaŭ estas malsamaj.
Unue, rilate al la inversil-terminalo, kvankam ekzistas multaj markoj kaj malsamaj drataj metodoj, la drataj terminaloj de plej multaj inversiloj ne estas multe malsamaj. Ĝenerale dividitaj en antaŭenajn kaj inversajn ŝaltilajn enigojn, uzataj por kontroli la antaŭenan kaj inversan starton de la motoro. Reag-terminaloj estas uzataj por reag-indiki la funkcian staton de la motoro,inkluzive de funkciada frekvenco, rapido, erara stato, ktp.
Por kontroli la rapidon, iuj frekvenckonvertiloj uzas potenciometrojn, aliaj uzas butonojn rekte, ĉiuj el kiuj estas kontrolataj per fizika drataro. Alia maniero estas uzi komunikadan reton. Multaj frekvenckonvertiloj nun subtenas komunikadan kontrolon. La komunika linio povas esti uzata por kontroli la komencon kaj halton, antaŭen kaj malantaŭen rotacion, rapido-alĝustigon, ktp. de la motoro. Samtempe, ankaŭ reakciaj informoj estas transdonitaj per komunikado.
4. Kio okazas al la elira tordmomanto de motoro kiam ĝia rotacia rapido (frekvenco) ŝanĝiĝas?
La starta tordmomanto kaj maksimuma tordmomanto kiam movataj per frekvenckonvertilo estas pli malgrandaj ol kiam movataj rekte per elektrofonto.
La motoro havas grandan startigan kaj akcelan efikon kiam funkciigita per elektrofonto, sed ĉi tiuj efikoj estas pli malfortaj kiam funkciigita per frekvenckonvertilo. Rekta startigo per elektrofonto generos grandan startigan kurenton. Kiam frekvenckonvertilo estas uzata, la elira tensio kaj frekvenco de la frekvenckonvertilo estas iom post iom aldonitaj al la motoro, do la startiga kurento kaj efiko de la motoro estas pli malgrandaj. Kutime, la tordmomanto generita de la motoro malpliiĝas kiam la frekvenco malpliiĝas (rapido malpliiĝas). La faktaj datumoj de la redukto estos klarigitaj en iuj manlibroj pri frekvenckonvertiloj.
La kutima motoro estas desegnita kaj fabrikita por tensio de 50Hz, kaj ĝia nominala tordmomanto ankaŭ estas donita ene de ĉi tiu tensiointervalo. Tial, rapidreguligo sub la nominala frekvenco nomiĝas konstanta tordmomanta rapidreguligo. (T=Te, P<=Pe)
Kiam la elira frekvenco de la frekvenckonvertilo estas pli granda ol 50Hz, la tordmomanto generita de la motoro malpliiĝas laŭ lineara rilato inverse proporcia al la frekvenco.
Kiam la motoro funkcias je frekvenco pli granda ol 50Hz, la grandeco de la motorŝarĝo devas esti konsiderata por eviti nesufiĉan motoran eligan tordmomanton.
Ekzemple, la tordmomanto generita de la motoro je 100Hz reduktiĝas al proksimume duono de la tordmomanto generita je 50Hz.
Tial, rapidreguligo super la nominala frekvenco nomiĝas rapidreguligo kun konstanta potenco (P = Ue * Ie).
5. Apliko de frekvenckonvertilo super 50Hz
Por specifa motoro, ĝia nominala tensio kaj nominala kurento estas konstantaj.
Ekzemple, se la nominalaj valoroj de la invetilo kaj motoro ambaŭ estas: 15kW/380V/30A, la motoro povas funkcii super 50Hz.
Kiam la rapido estas 50Hz, la elira tensio de la inversigilo estas 380V kaj la kurento estas 30A. Tiam, se la elira frekvenco estas pliigita al 60Hz, la maksimuma elira tensio kaj kurento de la inversigilo povas esti nur 380V/30A. Evidente, la elira potenco restas senŝanĝa, do ni nomas ĝin konstanta potenco-rapidoreguligo.
Kia estas la tordmomanto nuntempe?
Ĉar P = wT(w; angula rapido, T: tordmomanto), ĉar P restas senŝanĝa kaj w pligrandiĝas, la tordmomanto malpligrandiĝos laŭe.
Ni ankaŭ povas rigardi ĝin el alia perspektivo:
La statora tensio de la motoro estas U = E + I * R (I estas kurento, R estas elektronika rezistanco, kaj E estas induktita potencialo).
Videblas, ke kiam U kaj I ne ŝanĝiĝas, E ankaŭ ne ŝanĝiĝas.
Kaj E = k*f*X (k: konstanto; f: frekvenco; X: magneta fluo), do kiam f ŝanĝiĝas de 50–>60Hz, X malpliiĝos laŭe.
Por la motoro, T = K*I*X (K: konstanto; I: kurento; X: magneta fluo), do la tordmomanto T malpliiĝos kiam la magneta fluo X malpliiĝas.
Samtempe, kiam ĝi estas malpli ol 50Hz, ĉar I*R estas tre malgranda, kiam U/f = E/f ne ŝanĝiĝas, la magneta fluo (X) estas konstanta. La tordmomanto T estas proporcia al la kurento. Tial la trokurenta kapacito de la inversigilo estas kutime uzata por priskribi ĝian troŝarĝan (tordmomantan) kapaciton, kaj ĝi nomiĝas konstanta tordmomanta rapidoreguligo (la taksita kurento restas senŝanĝa -> maksimuma tordmomanto restas senŝanĝa).
Konkludo: Kiam la eliga frekvenco de la invetilo pliiĝas de super 50Hz, la eliga tordmomanto de la motoro malpliiĝos.
6. Aliaj faktoroj rilataj al elira tordmomanto
La varmogenerado kaj varmodisradiado determinas la eligan kurentan kapaciton de la invetilo, tiel influante la eligan tordmomantkapaciton de la invetilo.
1. Portanta frekvenco: La taksita kurento markita sur la invetilo estas ĝenerale la valoro, kiu povas certigi kontinuan eliron ĉe la plej alta portanta frekvenco kaj la plej alta ĉirkaŭa temperaturo. Malaltigi la portantan frekvencon ne influos la kurenton de la motoro. Tamen, la varmogenerado de la komponantoj reduktiĝos.
2. Ĉirkaŭa temperaturo: Same kiel la inversilo, la protekta kurento ne pliiĝos kiam la ĉirkaŭa temperaturo estas detektita kiel relative malalta.
3. Altitudo: La pliiĝo de altitudo efikas sur varmodisradiadon kaj izolan rendimenton. Ĝenerale, ĝi povas esti ignorata sub 1000m, kaj la kapacito povas esti reduktita je 5% por ĉiu 1000 metroj super alto.
7. Kio estas la taŭga frekvenco por frekvenckonvertilo por regi motoron?
En la supra resumo, ni lernis kial la invetilo estas uzata por regi la motoron, kaj ankaŭ komprenis kiel la invetilo regas la motoron. La invetilo regas la motoron, kio povas esti resumita jene:
Unue, la invetilo kontrolas la starttension kaj frekvencon de la motoro por atingi glatan starton kaj glatan halton;
Due, la invetilo estas uzata por ĝustigi la rapidon de la motoro, kaj la motorrapido estas ĝustigita per ŝanĝo de la frekvenco.
La permanenta magneta motoro de Anhui Mingtengproduktoj estas kontrolataj de la invetilo. Ene de la ŝarĝintervalo de 25%-120%, ili havas pli altan efikecon kaj pli larĝan funkcian intervalon ol nesinkronaj motoroj de la samaj specifoj, kaj havas signifajn energiŝparajn efikojn.
Niaj profesiaj teknikistoj elektos pli taŭgan invertilon laŭ la specifaj laborkondiĉoj kaj la efektivaj bezonoj de la klientoj por atingi pli bonan kontrolon de la motoro kaj maksimumigi la rendimenton de la motoro. Krome, nia teknika servo-sekcio povas malproksime gvidi klientojn por instali kaj sencimigi la invertilon, kaj realigi ĉiuflankan sekvadon kaj servon antaŭ kaj post vendoj.
Kopirajto: Ĉi tiu artikolo estas represaĵo de la publika numero de WeChat "Teknika trejnado", la originala ligilo https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Ĉi tiu artikolo ne reprezentas la vidpunktojn de nia kompanio. Se vi havas malsamajn opiniojn aŭ vidpunktojn, bonvolu korekti nin!
Afiŝtempo: 9 septembro 2024