I den elektriske transmission af kemiske virksomheder er anvendelsen af ​​variabel frekvensstyring til centrifuger meget almindelig. På grund af forskellige årsager til processen og drivudstyret forekommer fænomenet regenerativ energi ofte. Generelt er der to almindeligt anvendte måder at håndtere regenerativ energi på i frekvensomformere: (1) at afgive den til "bremsemodstanden", der er kunstigt indstillet parallelt med kondensatoren i DC-strømningsbanen, hvilket kaldes effektbremsetilstand; (2) Hvis den føres tilbage til elnettet, kaldes det feedbackbremsetilstand (også kendt som regenerativ bremsetilstand). Princippet for DC-fælles bus er baseret på den universelle frekvensomformningsenhed, der bruger AC-DC-AC-frekvensomformningsmetoden. Når motoren er i bremsetilstand, føres dens bremseenergi tilbage til DC-siden. For bedre at håndtere feedbackbremseenergien har man anvendt metoden med at forbinde DC-siden af ​​hver frekvensomformningsenhed. For eksempel, når én frekvensomformer er i bremsetilstand, og en anden frekvensomformer er i accelerationstilstand, kan energien komplementere hinanden. Denne artikel foreslår en metode til at bruge en universel frekvensomformer med en fælles DC-bus i centrifuger i kemiske virksomheder og uddyber dens videre anvendelse i feedback-enheder i centrifuger. Der er i øjeblikket flere måder at bruge en fælles DC-bus på: (1) En fælles uafhængig ensretterenhed kan være enten ikke-inverterbar eller inverterbar. Førstnævnte forbruger energi gennem en ekstern bremsemodstand, mens sidstnævnte fuldt ud kan feedbacke overskydende energi fra DC-bussen direkte til elnettet, hvilket har bedre energibesparende og miljømæssig betydning. Ulempen er, at prisen er højere end førstnævnte. (2) Den store frekvensomformerenhed er tilsluttet DC-bussen på den delte store frekvensomformer i elnettet. Den lille frekvensomformer behøver ikke at være tilsluttet elnettet, så der er ikke behov for et ensrettermodul. Den store frekvensomformer er eksternt tilsluttet en bremsemodstand. (3) Hver frekvensomformerenhed er tilsluttet elnettet. Hver frekvensomformerenhed er udstyret med ensretter- og inverterkredsløb og eksterne bremsemodstande, og DC-samleskinner er sammenkoblet. Denne situation bruges ofte, når effekten i hver frekvensomformerenhed er tæt på. Efter adskillelse kan den stadig bruges uafhængigt uden at påvirke hinanden. Den fælles DC-bus, der introduceres i denne artikel, er den tredje metode, som har betydelige fordele sammenlignet med de to første metoder: a. En delt DC-bus kan i høj grad reducere den redundante konfiguration af bremseenheder med en enkel og rimelig struktur og er økonomisk pålidelig. b. Den mellemliggende DC-spænding på den delte DC-bus er konstant, og den kombinerede kondensator har en stor energilagringskapacitet, hvilket kan reducere udsving i elnettet.c. Hver motor fungerer i forskellige tilstande med komplementær energifeedback, hvilket optimerer systemets dynamiske egenskaber. d. De forskellige harmoniske interferenser, der genereres af forskellige frekvensomformere i elnettet, kan ophæve hinanden og reducere den harmoniske forvrængningshastighed i elnettet. 2. Skema for variabel frekvenshastighedsreguleringssystem før renovering. 2.1 Introduktion til centrifugestyringssystem. Der er i alt 12 centrifuger, der er blevet renoveret, og hvert styresystem er det samme. Frekvensomformeren er Emerson EV2000-serien på 22 kW af konstant moment-typen, og feedbackenhederne er alle drevne IPC-PF-1S feedbackbremsenheder. Alle styresystemer er centraliseret med otte ens enheder. Systemdiagrammet er vist i figur 1. Som vist i figur 1 kræver hver frekvensomformer en feedback-bremseenhed, og deres respektive styresystemer er fuldstændig uafhængige. 2.2 Analyse af bremsedrift under bremsning. Når centrifugen bremser, vil motoren være i en regenerativ bremsetilstand, og den mekaniske energi, der er lagret i systemet, vil blive omdannet til elektrisk energi af motoren, som vil blive sendt tilbage til inverterens DC-kredsløb gennem inverterens seks friløbsdioder. På dette tidspunkt er inverteren i en ensrettet tilstand. Hvis der ikke træffes nogen energiforbrugsforanstaltninger i frekvensomformeren på dette tidspunkt, vil denne energi få spændingen på energilagringskondensatoren i mellemkredsløbet til at stige. På dette tidspunkt vil kondensatorens DC-busspænding stige. Når den når 680 V, vil bremseenheden begynde at arbejde, dvs. ved at føre overskydende elektrisk energi tilbage til netsiden. På dette tidspunkt vil DC-busspændingen på en enkelt frekvensomformer blive holdt under 680 V (omkring 690 V), og frekvensomformeren vil ikke rapportere overspændingsfejl. Strømkurven for bremseenheden i en enkelt frekvensomformer under bremsning er vist i figur 2, med en bremsetid på 3 minutter. Testinstrumentet er FLUKE 43B enfaset effektkvalitetsanalysator, og analysesoftwaren er "FlukeView Power Quality Analyzer Version 3.10.1". Figur 2 Strømkurve for bremseenheden under drift. Heraf kan det ses, at hver gang bremsen aktiveres, skal bremseenheden fungere med en maksimal strøm på 27A. Bremseenhedens nominelle strøm er 45A. Bremseenheden er naturligvis i halv belastningstilstand. 3. Modificeret frekvensomformningshastighedsreguleringssystemskema. 3.1 Bortskaffelsesmetoder for fælles DC-bus. Et vigtigt aspekt ved at bruge en delt DC-bus er at tage fuldt hensyn til styringen af ​​frekvensomformeren, transmissionsfejl, belastningskarakteristika og vedligeholdelse af indgangshovedkredsløbet ved tænding. Planen inkluderer en 3-faset indgående linje (som opretholder samme fase), en DC-bus, en universel frekvensomformergruppe, en fælles bremseenhed eller energifeedbackenhed og nogle hjælpekomponenter.For en universalfrekvensomformer viser figur 3 en af ​​de mest anvendte løsninger. Hovedkredsløbsdiagrammet efter valg af det tredje transformationsskema er vist i figur 3. Luftafbryderne Q1 til Q4 i figur 3 er de indgående linjebeskyttelsesenheder for hver frekvensomformer, og KM1 til KM4 er tændingskontaktorerne for hver frekvensomformer. KMZ1 til KMZ3 er parallelle kontaktorer til DC-bussen. 1 # og 2 # centrifuger deler en bremseenhed og danner en gruppe, mens 3 # og 4 # centrifuger deler en bremseenhed og danner en gruppe. Når begge grupper fungerer korrekt, kan de tilsluttes parallelt. Samtidig er det også baseret på arbejdssekvensen for operatører på stedet, hvor 1 # og 2 # centrifuger bremser på forskellige tidspunkter, og 3 # og 4 # centrifuger bremser på forskellige tidspunkter. Under normal drift er to centrifuger, 1 # og 3 #, normalt grupperet sammen, mens 2 # og 4 # er grupperet sammen. Fire centrifuger bremser generelt ikke samtidigt. På grund af det komplekse miljø på faktiske arbejdspladser ryster elnettet ofte, og der opstår harmoniske af høj orden. Det kan også bruges til at øge strømforsyningens impedans og hjælpe med at absorbere overspændinger og spændingsspidser i hovedstrømforsyningen, der genereres, når udstyr i nærheden tages i drift, og dermed i sidste ende opretholde frekvensomformerens ensretterenhed. Hver frekvensomformer kan også bruge en indgående reaktor til effektivt at forhindre disse faktorer i at påvirke frekvensomformeren. I renoveringen af ​​dette projekt blev der ikke tegnet nogen indgående reaktorer eller andre harmoniske styringsenheder, da det originale udstyr ikke var udstyret med indgående linjereaktorer. Figur 3 Skematisk diagram over det modificerede frekvensomformer- og bremseenhedssystem.Det kan også bruges til at øge strømforsyningens impedans og hjælpe med at absorbere overspændinger og spændingsspidser fra hovedstrømforsyningen, der genereres, når udstyr i nærheden tages i brug, og dermed i sidste ende opretholde frekvensomformerens ensretterenhed. Hver frekvensomformer kan også bruge en indgående reaktor til effektivt at forhindre disse faktorer i at påvirke frekvensomformeren. I renoveringen af ​​dette projekt blev der ikke tegnet nogen indgående reaktorer eller andre harmoniske styringsenheder, da det originale udstyr ikke var udstyret med indgående linjereaktorer. Figur 3 Skematisk diagram over det modificerede frekvensomformer- og bremseenhedssystem.Det kan også bruges til at øge strømforsyningens impedans og hjælpe med at absorbere overspændinger og spændingsspidser fra hovedstrømforsyningen, der genereres, når udstyr i nærheden tages i brug, og dermed i sidste ende opretholde frekvensomformerens ensretterenhed. Hver frekvensomformer kan også bruge en indgående reaktor til effektivt at forhindre disse faktorer i at påvirke frekvensomformeren. I renoveringen af ​​dette projekt blev der ikke tegnet nogen indgående reaktorer eller andre harmoniske styringsenheder, da det originale udstyr ikke var udstyret med indgående linjereaktorer. Figur 3 Skematisk diagram over det modificerede frekvensomformer- og bremseenhedssystem.
3.2 Styresystemdiagram: Styrekredsløbet er vist i figur 4. Når de fire frekvensomformere er tændt, og hver frekvensomformer er klar til drift, indstilles udgangsmuligheden for frekvensomformerens fejlrelæudgangsterminal til "frekvensomformer klar til drift". Først når frekvensomformerne er tændt og normale, kan de parallelforbindes. Hvis en af ​​dem har en fejl, lukker DC-buskontaktoren ikke. Udgangsterminalerne TA og TC på frekvensomformerens fejlrelæ er normalt åbne kontakter. Efter tænding er frekvensomformeren "klar til drift", og TA og TC på hver frekvensomformer er lukkede, og DC-busparallelkontaktoren lukkes i rækkefølge. Ellers vil kontaktoren afbryde forbindelsen.3.3 Planens karakteristika(1) Brug en komplet frekvensomformer i stedet for blot at tilføje flere invertere til ensretterbroen.(2) Der er ikke behov for separate ensretterbroer, ladeenheder, kondensatorbanker og invertere.(3) Hver frekvensomformer kan adskilles separat fra DC-bussen uden at påvirke andre systemer.(4) Styr DC-fælles busforbindelsen på frekvensomformeren via sammenkoblede kontaktorer.(5) Kædestyring bruges til at beskytte kondensatorenhederne i frekvensomformeren, der hænger på DC-bussen.(6) Alle frekvensomformere, der er monteret på samleskinnen, skal bruge den samme trefasede strømforsyning.(7) Afbryd hurtigt frekvensomformeren fra DC-bussen efter en funktionsfejl for yderligere at indsnævre omfanget af frekvensomformerfejlen.3.4 Hovedparameterindstillinger for frekvensomformer Kør kommando Kanalvalg F0.03=1, maksimal driftsfrekvens indstillet F0.05=50, accelerationstid indstillet F0.10=300, decelerationstid indstillet F0.11=300, fejlrelæudgangsvalg F7.12=15, AO1 udgangsfunktion F7.26=23.5, modificerede testdata. Ved stop er indgående spænding: 3PH 380VAC, busspænding: 530VDC, DC-busspænding: 650V. Når én maskine accelererer, falder busspændingen, og den anden maskine decelererer. DC-busspændingen svinger mellem 540-670V, og bremseenheden tænder ikke på dette tidspunkt. Den DC-spænding, som bremseenheden generelt arbejder på, er 680V, ​​som vist i figur 5 til test og analyse. Figur 5 Overvågningsdiagram for arbejdsstrøm for modificeret bremseenhed 4. Energibesparelsesanalyse Sammenlignet med modstandsenergiforbrugsbremsning er feedbackbremseenheden en energibesparende applikation, men den kræver, at hver frekvensomformer er udstyret med en bremseenhed, når bremsning er nødvendig. Det er uundgåeligt, at flere frekvensomformere skal udstyres med flere bremseenheder, og prisen på bremseenheden er ikke meget forskellig fra prisen på frekvensomformeren, men arbejdskontinuitetshastigheden er ikke særlig høj.Den udbredte anvendelse af delte DC-busfrekvensomformerdrev i centrifuger har effektivt løst problemet med, at "den ene ikke kan spise nok, og den anden ikke kan kaste op", når den ene frekvensomformer accelererer, og den anden bremser. Denne løsning reducerer den gentagne indstilling af bremseenheden, sænker antallet af arbejdscyklusser og reducerer også antallet af interferenser med elnettet, hvilket forbedrer elnettets strømkvalitet. Reduktion af udstyrsinvesteringer, øget udstyrsudnyttelse og besparelse af udstyr og energi er af stor betydning.5. Konklusion Den udbredte anvendelse af universelle frekvensomformere, der deler DC-samleskinner, løser effektivt problemet med asynkront energiforbrug og feedbacktidsperioder, hvilket er af stor betydning for at reducere udstyrsinvesteringer, reducere netinterferens og forbedre udstyrsudnyttelsen.