У электрычных перадачах хімічных прадпрыемстваў вельмі распаўсюджана прымяненне прывадаў са зменнай частатой для цэнтрыфуг. З-за розных прычын, звязаных з працэсам і прывадным абсталяваннем, часта ўзнікае з'ява рэгенератыўнай энергіі. У пераўтваральніках частаты існуюць два найбольш распаўсюджаныя спосабы апрацоўкі рэгенератыўнай энергіі: (1) рассейванне яе ў "тармазным рэзістары", штучна ўстаўленым паралельна кандэнсатару ў шляху патоку пастаяннага току, што называецца станам тармажэння магутнасці; (2) калі яна падаецца назад у электрасетку, гэта называецца станам тармажэння з зваротнай сувяззю (таксама вядомым як стан рэгенератыўнага тармажэння). Прынцып агульнай шыны пастаяннага току заснаваны на універсальнай прыладзе пераўтварэння частаты з выкарыстаннем метаду пераўтварэння частаты пераменнага току ў пастаянны ток у пераменны. Калі рухавік знаходзіцца ў стане тармажэння, яго энергія тармажэння падаецца назад на бок пастаяннага току. Каб лепш кіраваць энергіяй тармажэння з зваротнай сувяззю, людзі прынялі метад падключэння боку пастаяннага току кожнай прылады пераўтварэння частаты. Напрыклад, калі адзін пераўтваральнік частаты знаходзіцца ў рэжыме тармажэння, а другі - у рэжыме паскарэння, энергія можа дапаўняць адна адну. У гэтым артыкуле прапануецца схема выкарыстання універсальнага пераўтваральніка частаты з агульнай шынай пастаяннага току ў цэнтрыфугах хімічных прадпрыемстваў і падрабязна апісваецца яго далейшае прымяненне ў блоку зваротнай сувязі цэнтрыфуг. У цяперашні час існуе некалькі спосабаў выкарыстання агульнай шыны пастаяннага току: (1) Агульны незалежны выпрамляльнік можа быць неінвертуючым або інвертуючым. Першы спажывае энергію праз знешні тармазны рэзістар, а другі можа цалкам зваротна адводзіць лішнюю энергію з шыны пастаяннага току непасрэдна ў электрасетку, што мае лепшае значэнне для эканоміі энергіі і аховы навакольнага асяроддзя. Недахопам з'яўляецца больш высокая цана, чым у першага. (2) Вялікі блок пераўтварэння частаты падключаецца да шыны пастаяннага току агульнага вялікага пераўтваральніка частаты ў электрасетцы. Малы пераўтваральнік частаты не патрабуе падключэння да электрасеткі, таму няма неабходнасці ў модулі выпрамніка. Вялікі пераўтваральнік частаты звонку падключаецца да тармазнога рэзістара. (3) Кожны блок пераўтварэння частаты падключаецца да электрасеткі. Кожны блок пераўтварэння частаты абсталяваны схемамі выпрамніка і інвертара і знешнімі тармазнымі рэзістарамі, а шины пастаяннага току злучаны паміж сабой. Такая сітуацыя часта выкарыстоўваецца, калі магутнасць кожнага блока пераўтварэння частаты блізкая. Пасля разборкі іх усё яшчэ можна выкарыстоўваць незалежна адзін ад аднаго, не ўплываючы на ​​іх. Агульная шына пастаяннага току, прадстаўленая ў гэтым артыкуле, — гэта трэці метад, які мае значныя перавагі ў параўнанні з першымі двума метадамі: а. Агульная шына пастаяннага току можа значна паменшыць рэзерваванне канфігурацыі тармазных блокаў, дзякуючы простай і разумнай структуры, а таксама з'яўляецца эканамічна надзейнай. б. Прамежкавае напружанне пастаяннага току агульнай шыны пастаяннага току пастаяннае, а аб'яднаны кандэнсатар мае вялікую ёмістасць назапашвання энергіі, што можа паменшыць ваганні ў электрасетцы.c. Кожны рухавік працуе ў розных станах з дадатковай зваротнай сувяззю па энергіі, аптымізуючы дынамічныя характарыстыкі сістэмы. d. Розныя гарманічныя перашкоды, якія ствараюцца рознымі пераўтваральнікамі частаты ў электрасетцы, могуць кампенсаваць адна адну, зніжаючы ўзровень гарманічных скажэнняў электрасеткі. 2. Схема сістэмы рэгулявання хуткасці са зменнай частатой да рэканструкцыі 2.1 Уводзіны ў сістэму кіравання цэнтрыфугай Усяго было рэканструявана 12 цэнтрыфуг, і кожная сістэма кіравання аднолькавая. Пераўтваральнік частаты - серыі Emerson EV2000 магутнасцю 22 кВт, тыпу пастаяннага крутоўнага моманту, а блокі зваротнай сувязі - гэта ўсе блокі зваротнай сувязі з харчаваннем ад IPC-PF-1S. Усе сістэмы кіравання цэнтралізаваныя з васьмю падобнымі блокамі. Схема сістэмы паказана на малюнку 1. Як паказана на малюнку 1, кожны пераўтваральнік частоты патрабуе тармазнога блока з зваротнай сувяззю, і іх адпаведныя сістэмы кіравання цалкам незалежныя. 2.2 Аналіз працы тармажэння падчас тармажэння. Калі цэнтрыфуга тармазіць, рухавік будзе знаходзіцца ў стане рэкуператыўнага тармажэння, і механічная энергія, назапашаная ў сістэме, будзе пераўтварацца рухавіком у электрычную энергію, якая будзе адпраўлена назад у ланцуг пастаяннага току інвертара праз шэсць дыёдаў свабоднага ходу інвертара. У гэты час інвертар знаходзіцца ў выпрамленым стане. У гэты момант, калі ў пераўтваральніку частоты не будуць прыняты меры па спажыванні энергіі, гэтая энергія прывядзе да павышэння напружання на кандэнсатары назапашвання энергіі ў прамежкавым ланцугу. У гэты час напружанне шыны пастаяннага току кандэнсатара будзе павышацца. Калі яно дасягне 680 В, пачне працаваць тармазны блок, гэта значыць, будзе падаваць лішнюю электрычную энергію назад у сетку. У гэты час напружанне шыны пастаяннага току аднаго пераўтваральніка частоты будзе падтрымлівацца ніжэй за 680 В (каля 690 В), і пераўтваральнік частоты не будзе паведамляць аб перанапружанні. Крывая току тармазнога блока аднаго пераўтваральніка частаты падчас тармажэння паказана на малюнку 2, з часам тармажэння 3 хвіліны. Выпрабавальным прыборам з'яўляецца аднафазны аналізатар якасці электраэнергіі FLUKE 43B, а праграмнае забеспячэнне для аналізу - "FlukeView Power Quality Analyzer версіі 3.10.1". Малюнак 2 Крывая току тармазнога блока падчас працы З гэтага відаць, што кожны раз, калі тормаз уключаецца, тармазны блок павінен працаваць з максімальным токам 27 А. Намінальны ток тармазнога блока складае 45 А. Відавочна, што тармазны блок знаходзіцца ў стане паловай нагрузкі.3. Схема мадыфікаванай сістэмы рэгулявання хуткасці пераўтварэння частаты3.1 Спосабы ўтылізацыі для агульнай шыны пастаяннага току Адным з важных аспектаў выкарыстання агульнай шыны пастаяннага току з'яўляецца поўны ўлік кіравання пераўтваральнікам частаты, няспраўнасцей перадачы, характарыстык нагрузкі і абслугоўвання ўваходнага галоўнага ланцуга пры ўключэнні харчавання. План уключае 3-фазную ўваходную лінію (з падтрыманнем той жа фазы), шыну пастаяннага току, універсальную групу пераўтваральнікаў частаты, агульны тармазны блок або прыладу зваротнай сувязі па энергіі і некаторыя дапаможныя кампаненты.На малюнку 3 паказана адно з шырока выкарыстоўваных рашэнняў універсальнага пераўтваральніка частоты. На малюнку 3 паказана галоўная схема сістэмы пасля выбару трэцяй схемы пераўтварэння. Паветраныя выключальнікі Q1–Q4 на малюнку 3 з'яўляюцца прыладамі абароны ўваходнай лініі кожнага пераўтваральніка частоты, а KM1–KM4 — кантактарамі ўключэння харчавання кожнага пераўтваральніка частоты. KMZ1–KMZ3 — гэта паралельныя кантактары для шыны пастаяннага току. Цэнтрыфугі 1 і 2 маюць агульны тармазны блок і ўтвараюць групу, а цэнтрыфугі 3 і 4 маюць агульны тармазны блок і ўтвараюць групу. Калі абедзве групы працуюць належным чынам, іх можна падключаць паралельна. У той жа час гэта таксама заснавана на паслядоўнасці працы аператараў на месцы, прычым цэнтрыфугі 1 і 2 тармазныя ў розны час, а цэнтрыфугі 3 і 4 тармазныя ў розны час. Падчас нармальнай працы дзве цэнтрыфугі, 1 і 3, звычайна згрупаваны разам, а цэнтрыфугі 2 і 4 — разам. Чатыры цэнтрыфугі звычайна не тармазяць адначасова. З-за складаных умоў рэальных працоўных месцаў электрасетка часта дрыжыць і ўзнікаюць высокія гармонікі. Гэта таксама можа быць выкарыстана для павышэння імпедансу крыніцы харчавання і дапамогі ў паглынанні імпульсных перанапружанняў і скокаў напружання асноўнай крыніцы харчавання, якія ўзнікаюць пры ўводзе ў эксплуатацыю блізкага абсталявання, тым самым у канчатковым выніку падтрымліваючы выпрамляльны блок пераўтваральніка частоты. Кожны пераўтваральнік частоты таксама можа выкарыстоўваць уваходны рэактар ​​для эфектыўнага прадухілення ўплыву гэтых фактараў на пераўтваральнік частоты. Пры рэканструкцыі гэтага праекта, паколькі першапачатковае абсталяванне не было абсталявана уваходнымі сеткавымі рэактарамі, ні уваходныя сетавыя рэактары, ні іншыя прылады кантролю гармонік не былі прадуманы. Малюнак 3. Схематычная схема мадыфікаванай сістэмы пераўтваральніка частоты і тармазнога блока.Яго таксама можна выкарыстоўваць для павелічэння імпедансу крыніцы харчавання і дапамогі ў паглынанні імпульсных перанапружанняў і скокаў напружання асноўнай крыніцы харчавання, якія ўзнікаюць пры ўключэнні ў працу блізкага абсталявання, тым самым падтрымліваючы выпрамляльны блок пераўтваральніка частоты. Кожны пераўтваральнік частоты таксама можа выкарыстоўваць уваходны рэактар ​​для эфектыўнага прадухілення ўплыву гэтых фактараў на пераўтваральнік частоты. Пры рэканструкцыі гэтага праекта, паколькі першапачатковае абсталяванне не было абсталявана уваходнымі сеткавымі рэактарамі, ні сеткавымі рэактарамі, ні іншымі прыладамі рэгулявання гармонік не было зроблена. Малюнак 3. Схематычная схема мадыфікаванай сістэмы пераўтваральніка частоты і тармазнога блока.Яго таксама можна выкарыстоўваць для павелічэння імпедансу крыніцы харчавання і дапамогі ў паглынанні імпульсных перанапружанняў і скокаў напружання асноўнай крыніцы харчавання, якія ўзнікаюць пры ўключэнні ў працу блізкага абсталявання, тым самым падтрымліваючы выпрамляльны блок пераўтваральніка частоты. Кожны пераўтваральнік частоты таксама можа выкарыстоўваць уваходны рэактар ​​для эфектыўнага прадухілення ўплыву гэтых фактараў на пераўтваральнік частоты. Пры рэканструкцыі гэтага праекта, паколькі першапачатковае абсталяванне не было абсталявана уваходнымі сеткавымі рэактарамі, ні сеткавымі рэактарамі, ні іншымі прыладамі рэгулявання гармонік не было зроблена. Малюнак 3. Схематычная схема мадыфікаванай сістэмы пераўтваральніка частоты і тармазнога блока.
3.2 Схема сістэмы кіравання: Схема кіравання паказана на малюнку 4. Пасля ўключэння чатырох пераўтваральнікаў частоты і гатоўнасці кожнага пераўтваральніка частоты да працы, выходная опцыя рэле няспраўнасці пераўтваральніка частоты ўсталёўваецца ў становішча «пераўтваральнік частоты гатовы да працы». Толькі калі пераўтваральнікі частоты ўключаны і знаходзяцца ў нармальным стане, іх можна падключаць паралельна. Калі адзін з іх мае няспраўнасць, кантактар ​​шыны пастаяннага току не замкнецца. Выходныя клемы TA і TC рэле няспраўнасці пераўтваральніка частоты з'яўляюцца нармальна разамкнутымі кантактамі. Пасля ўключэння харчавання пераўтваральнік частоты «гатовы да працы», і TA і TC кожнага пераўтваральніка частоты замкнёныя, а паралельны кантактар ​​шыны пастаяннага току паслядоўна замыкаецца. У адваротным выпадку кантактар ​​адключыцца.3.3 Характарыстыкі плана (1) Выкарыстоўвайце поўны пераўтваральнік частоты замест простага дадання некалькіх інвертараў да выпрамляльнага моста. (2) Няма неабходнасці ў асобных выпрамляльных мастах, зарадных блоках, кандэнсатарных батарэях і інвертарах. (3) Кожны пераўтваральнік частоты можна асобна аддзяліць ад шыны пастаяннага току, не ўплываючы на ​​іншыя сістэмы. (4) Кіруйце падключэннем агульнай шыны пастаяннага току пераўтваральніка частоты з дапамогай блакіруючых кантактараў. (5) Ланцуговае кіраванне выкарыстоўваецца для абароны кандэнсатарных блокаў пераўтваральніка частоты, якія вісяць на шыне пастаяннага току. (6) Усе пераўтваральнікі частоты, усталяваныя на шыне, павінны выкарыстоўваць адну і тую ж трохфазную крыніцу харчавання. (7) Хутка адключыце пераўтваральнік частоты ад шыны пастаяннага току пасля няспраўнасці, каб яшчэ больш звузіць вобласць няспраўнасці пераўтваральніка частоты.3.4 Асноўныя налады параметраў пераўтваральніка частоты Выбар канала каманды запуску F0.03=1, максімальная рабочая частата ўсталявана F0.05=50, час разгону ўсталяваны F0.10=300, час запаволення ўсталяваны F0.11=300, выбар выхаду рэле няспраўнасці F7.12=15, AO1 Выхадная функцыя F7.26=23.5, мадыфікаваныя тэставыя дадзеныя. Пры прыпынку ўваходнае напружанне: 3 фазы 380 В пераменнага току, напружанне шыны: 530 В пастаяннага току, напружанне шыны пастаяннага току: 650 В. Калі адна машына паскараецца, напружанне шыны памяншаецца, а другая машына запавольваецца. Напружанне шыны пастаяннага току вагаецца ў межах 540-670 В, і тармазны блок у гэты час не ўключаецца. Пастаяннае напружанне, на якім працуе тармазны блок, звычайна складае 680 В, як паказана на малюнку 5 для тэставання і аналізу. Малюнак 5 Дыяграма маніторынгу працоўнага току мадыфікаванага тармазнога блока4. Аналіз энергазберажэння. У параўнанні з тармажэннем з выкарыстаннем рэзістыўнага тармажэння, тармазны блок са зваротнай сувяззю з'яўляецца энергазберагальным прымяненнем, але патрабуе, каб кожны пераўтваральнік частоты быў абсталяваны тармазным блокам, калі неабходна тармажэнне. Непазбежна, што некалькі пераўтваральнікаў частоты павінны быць абсталяваны некалькімі тармазнымі блокамі, і цана тармазнога блока не моцна адрозніваецца ад цаны пераўтваральніка частоты, але ўзровень бесперапыннасці працы не вельмі высокі.Шырокае прымяненне прывада пераўтваральніка частаты з агульнымі шынамі пастаяннага току ў цэнтрыфугах эфектыўна вырашыла праблему "адзін не можа наесціся, а другі не можа зрыгаць", калі адзін пераўтваральнік частаты паскараецца, а другі тармазіць. Гэта рашэнне памяншае паўтаральную наладу тармазнога блока, змяншае колькасць працоўных цыклаў, а таксама змяншае колькасць перашкод у электрасетцы, паляпшаючы якасць электраэнергіі ў электрасетцы. Вялікае значэнне маюць скарачэнне інвестыцый у абсталяванне, павелічэнне выкарыстання абсталявання і эканомія абсталявання і энергіі.5. Выснова Шырокае прымяненне універсальных пераўтваральнікаў частаты з агульнымі шынамі пастаяннага току эфектыўна вырашае праблему асінхроннага спажывання энергіі і перыядаў зваротнай сувязі, што мае вялікае значэнне для скарачэння інвестыцый у абсталяванне, змяншэння перашкод у сетцы і паляпшэння выкарыстання абсталявання.