Regulacja prędkości z konwersją częstotliwości zazwyczaj odnosi się do takiego układu elektromechanicznego: silnika indukcyjnego, przetwornicy częstotliwości, sterownika programowalnego i innych inteligentnych urządzeń, siłowników końcowych i oprogramowania sterującego itp., które tworzą otwarty lub zamknięty układ regulacji prędkości prądu przemiennego. Ten rodzaj układu regulacji prędkości zastępuje tradycyjny, mechaniczny układ regulacji prędkości i układ regulacji prędkości prądu stałego w niespotykanym dotąd kontekście, co znacznie poprawia stopień automatyzacji mechanicznej i wydajność produkcji, a także sprawia, że urządzenia stają się coraz bardziej miniaturowe i inteligentne.
Patrząc na zużycie energii przez wszystkie silniki w zastosowaniach przemysłowych, około 70% z nich jest wykorzystywanych w wentylatorach i pompach. Korzyści płynące z oszczędności energii i redukcji emisji w takich zastosowaniach są oczywiste: ogromne korzyści ekonomiczne i zrównoważone skutki społeczne. Właśnie z tego powodu powszechnie stosuje się regulację prędkości obrotowej silników prądu przemiennego za pomocą konwersji częstotliwości. Na przykład, w klimatyzatorze inwerterowym, gdy temperatura ustawiona przez klimatyzator jest obniżana, wystarczy jedynie regulować prędkość obrotową silnika, aby zmniejszyć i zredukować moc wyjściową.
Oprócz oszczędności energii i łatwości upowszechnienia i zastosowania, silniki asynchroniczne z regulacją prędkości obrotowej o zmiennej częstotliwości (RF) mają zaletę łagodnego rozruchu i nie wymagają badania parametrów rozruchu. Jedynym kluczowym problemem do rozwiązania jest poprawa adaptacji silnika do napięcia o przebiegu niesinusoidalnym.
Zasada działania przetwornicy częstotliwości
Przetwornica częstotliwości, której używamy, działa głównie w trybie AC-DC-AC (konwersja częstotliwości VVVF lub sterowanie wektorowe). Najpierw napięcie przemienne o częstotliwości sieciowej jest przekształcane w napięcie stałe za pomocą prostownika, a następnie napięcie stałe jest przekształcane w napięcie przemienne o regulowanej częstotliwości i napięciu, które zasila silnik. Obwód przetwornicy częstotliwości składa się zazwyczaj z czterech części: prostownika, pośredniego obwodu DC, falownika i układu sterowania. Część prostownicza to trójfazowy prostownik mostkowy niesterowany, część inwertera to trójfazowy falownik mostkowy IGBT, a wyjście to sygnał PWM. Pośredni obwód DC filtruje, magazynuje energię stałą i buforuje moc bierną.
Sterowanie częstotliwością stało się powszechnym schematem regulacji prędkości, który może być szeroko stosowany w przekładniach bezstopniowych w różnych gałęziach przemysłu. Zwłaszcza wraz z rosnącym zastosowaniem przetwornic częstotliwości w dziedzinie sterowania przemysłowego, coraz powszechniejsze stało się stosowanie silników z konwersją częstotliwości. Można powiedzieć, że ze względu na wyższość silników z konwersją częstotliwości nad tradycyjnymi silnikami w sterowaniu z konwersją częstotliwości, wszędzie tam, gdzie stosowane są przetwornice częstotliwości, łatwo dostrzec znaczenie silnika z konwersją częstotliwości.
Test silnika o zmiennej częstotliwości zazwyczaj wymaga zasilania z przetwornicy częstotliwości. Ponieważ częstotliwość wyjściowa przetwornicy częstotliwości charakteryzuje się szerokim zakresem wahań, a wyjściowy przebieg PWM zawiera bogate harmoniczne, tradycyjny transformator i miernik mocy nie są już w stanie sprostać wymaganiom pomiarowym testu. Analizator mocy z konwersją częstotliwości, przetwornik mocy z konwersją częstotliwości itp.
Standaryzowane stanowisko testowe silników to nowy typ systemu testowego, wprowadzony w ramach planu poprawy efektywności energetycznej silników, w odpowiedzi na dążenie do oszczędności energii i redukcji emisji. Standaryzowane stanowisko testowe silników standaryzuje i oprzyrządowuje złożony system, poprawia jego niezawodność, upraszcza proces instalacji i debugowania oraz obniża koszty systemu.
Specjalne cechy silnika z konwersją częstotliwości
Konstrukcja z odpornością na wzrost temperatury klasy B, produkcja izolacji klasy F. Zastosowanie polimerowych materiałów izolacyjnych, procesu produkcji lakieru impregnowanego próżniowo oraz specjalnej konstrukcji izolacji znacznie poprawiają wytrzymałość napięciową i mechaniczną izolacji uzwojeń elektrycznych, co jest wystarczające do pracy silnika z dużą prędkością obrotową oraz odporności na udary prądowe o wysokiej częstotliwości i napięcia falownika. Uszkodzenie izolacji.
Silnik konwersji częstotliwości charakteryzuje się wysoką jakością wyważenia, a poziom drgań jest na poziomie R. Precyzja obróbki części mechanicznych jest wysoka, a w konstrukcji zastosowano specjalne łożyska o wysokiej precyzji, które mogą pracować z dużą prędkością.
Silnik z konwersją częstotliwości wykorzystuje wymuszoną wentylację i system odprowadzania ciepła, a wszystkie importowane wentylatory osiowe są wyjątkowo ciche, trwałe i odporne na silne podmuchy wiatru. Gwarantują efektywne odprowadzanie ciepła silnika przy dowolnej prędkości i umożliwiają długotrwałą pracę zarówno przy wysokich, jak i niskich obrotach.
W porównaniu z tradycyjnym silnikiem o zmiennej częstotliwości, charakteryzuje się on szerszym zakresem prędkości i wyższą jakością konstrukcji. Specjalna konstrukcja pola magnetycznego dodatkowo tłumi pole magnetyczne wyższych harmonicznych, spełniając wymogi projektowe dotyczące szerokopasmowego przesyłu, oszczędności energii i niskiego poziomu hałasu. Silnik charakteryzuje się szerokim zakresem regulacji momentu obrotowego i mocy, stabilną regulacją prędkości oraz brakiem tętnień momentu obrotowego.
Zapewnia dobre dopasowanie parametrów do różnych przetwornic częstotliwości. Współpracując ze sterowaniem wektorowym, może realizować sterowanie pełnym momentem obrotowym przy zerowej prędkości, sterowanie wysokim momentem obrotowym przy niskiej częstotliwości, sterowanie prędkością o wysokiej precyzji, sterowanie położeniem oraz sterowanie szybką reakcją dynamiczną.
Czas publikacji: 05-12-2023