En la transmisión eléctrica de las empresas químicas, la aplicación de variadores de frecuencia para centrífugas es muy común. Debido a diversas razones del proceso y del equipo de accionamiento, el fenómeno de la energía regenerativa se produce con frecuencia. En los convertidores de frecuencia generales, existen dos métodos comunes para gestionar la energía regenerativa: (1) disiparla en la resistencia de frenado, conectada artificialmente en paralelo con el condensador en la trayectoria del flujo de CC, lo que se denomina estado de frenado de potencia; (2) si se devuelve a la red eléctrica, se denomina estado de frenado por retroalimentación (también conocido como estado de frenado regenerativo). El principio del bus común de CC se basa en el dispositivo de conversión de frecuencia universal que utiliza el método de conversión de frecuencia CA-CC-CA. Cuando el motor está en estado de frenado, su energía de frenado se devuelve al lado de CC. Para gestionar mejor la energía de frenado por retroalimentación, se ha adoptado el método de conectar el lado de CC de cada dispositivo de conversión de frecuencia. Por ejemplo, cuando un convertidor de frecuencia está en modo de frenado y otro en modo de aceleración, las energías se complementan. Este artículo propone un esquema para el uso de un convertidor de frecuencia universal con un bus de CC común en centrífugas de empresas químicas y detalla su aplicación en la unidad de retroalimentación de centrífugas. Actualmente, existen múltiples maneras de usar el bus de CC común: (1) Una unidad rectificadora independiente común puede ser no invertible o invertible. La primera consume energía a través de una resistencia de frenado externa, mientras que la segunda puede realimentar completamente el exceso de energía del bus de CC directamente a la red eléctrica, lo que ofrece mayor ahorro energético y protección ambiental. La desventaja es su precio más elevado que la primera. (2) La unidad de conversión de frecuencia grande se conecta al bus de CC del convertidor de frecuencia grande compartido en la red eléctrica. El convertidor de frecuencia pequeño no necesita estar conectado a la red eléctrica, por lo que no requiere un módulo rectificador. El convertidor de frecuencia grande se conecta externamente a una resistencia de frenado. (3) Cada unidad de conversión de frecuencia se conecta a la red eléctrica. Cada unidad de conversión de frecuencia está equipada con circuitos rectificadores e inversores y resistencias de frenado externas, y las barras colectoras de CC están interconectadas. Esta situación se utiliza a menudo cuando la potencia de cada unidad de conversión de frecuencia es similar. Tras el desmontaje, pueden seguir utilizándose de forma independiente sin afectarse mutuamente. El bus común de CC presentado en este artículo es el tercer método, que presenta ventajas significativas en comparación con los dos primeros: a) El bus de CC compartido reduce considerablemente la configuración redundante de las unidades de frenado, con una estructura simple y razonable, y es económicamente fiable. b) La tensión de CC intermedia del bus de CC compartido es constante y el condensador combinado tiene una gran capacidad de almacenamiento de energía, lo que puede reducir las fluctuaciones en la red eléctrica.c、 Cada motor opera en diferentes estados, con retroalimentación de energía complementaria, optimizando las características dinámicas del sistema. Las diferentes interferencias armónicas generadas por los distintos convertidores de frecuencia en la red eléctrica pueden compensarse entre sí, reduciendo la tasa de distorsión armónica de la red eléctrica. 2、 Esquema del sistema de regulación de velocidad de frecuencia variable antes de la renovación 2.1 Introducción al sistema de control de centrífugas. Se han renovado un total de 12 centrífugas, y cada sistema de control es el mismo. El convertidor de frecuencia es Emerson EV2000 de 22 kW, de par constante, y las unidades de retroalimentación son unidades de frenado de retroalimentación IPC-PF-1S. Todos los sistemas de control están centralizados con ocho unidades similares. El diagrama del sistema se muestra en la Figura 1.2.2. Análisis del frenado. Cuando la centrífuga frena, el motor se encuentra en estado de frenado regenerativo, y la energía mecánica almacenada en el sistema se convierte en energía eléctrica por el motor, que se envía de vuelta al circuito de CC del inversor a través de sus seis diodos de rueda libre. En este momento, el inversor se encuentra en estado rectificado. Si no se toman medidas de consumo de energía en el convertidor de frecuencia, esta energía provocará un aumento en la tensión del condensador de almacenamiento de energía en el circuito intermedio. En este momento, la tensión del bus de CC del condensador aumentará. Al alcanzar los 680 V, la unidad de frenado comenzará a funcionar, es decir, realimentará el exceso de energía eléctrica a la red. En este momento, la tensión del bus de CC de un convertidor de frecuencia se mantendrá por debajo de 680 V (aproximadamente 690 V) y el convertidor de frecuencia no reportará fallos por sobretensión. La curva de corriente de la unidad de frenado del convertidor de frecuencia durante el frenado se muestra en la Figura 2, con un tiempo de frenado de 3 minutos. El instrumento de prueba es el analizador de calidad de energía monofásica FLUKE 43B, y el software de análisis es [Nombre del fabricante]. De esto se desprende que cada vez que se aplica el freno, la unidad de frenado debe funcionar con una corriente máxima de 27 A. La corriente nominal de la unidad de frenado es de 45 A. Obviamente, la unidad de frenado se encuentra en estado de media carga. 3. Esquema modificado del sistema de regulación de velocidad de conversión de frecuencia. 3.1 Métodos de eliminación del bus de CC común. Un aspecto importante del uso de un bus de CC compartido es considerar completamente el control del convertidor de frecuencia, las fallas de transmisión, las características de la carga y el mantenimiento del circuito principal de entrada durante el encendido. El plan incluye una línea de entrada trifásica (manteniendo la misma fase), un bus de CC, un grupo de convertidores de frecuencia universales, una unidad de frenado común o un dispositivo de retroalimentación de energía y algunos componentes auxiliares. Para un convertidor de frecuencia universal, la Figura 3 muestra una de las soluciones más utilizadas. El diagrama del sistema del circuito principal después de seleccionar el tercer esquema de transformación se muestra en la Figura 3. Los interruptores de aire Q1 a Q4 en la Figura 3 son los dispositivos de protección de la línea de entrada de cada convertidor de frecuencia.y KM1 a KM4 son los contactores de encendido de cada convertidor de frecuencia. KMZ1 a KMZ3 son contactores en paralelo para bus de CC. Las centrífugas 1 # y 2 # comparten una unidad de frenado y forman un grupo, mientras que las centrífugas 3 # y 4 # comparten una unidad de frenado y forman un grupo. Cuando ambos grupos funcionan correctamente, se pueden conectar en paralelo. Al mismo tiempo, también se basa en la secuencia de trabajo de los operadores en el sitio, con las centrífugas 1 # y 2 # frenando en diferentes momentos, y las centrífugas 3 # y 4 # frenando en diferentes momentos. Durante el funcionamiento normal, dos centrífugas, 1 # y 3 #, generalmente se agrupan juntas, mientras que 2 # y 4 # se agrupan juntas. Cuatro centrífugas generalmente no frenan simultáneamente. Debido al entorno complejo de los lugares de trabajo reales, la red eléctrica a menudo vibra y se producen armónicos de alto orden. También se puede utilizar para aumentar la impedancia de la fuente de alimentación y ayudar a absorber las sobretensiones y picos de tensión de la fuente de alimentación principal que se generan al poner en funcionamiento equipos cercanos, manteniendo así la unidad de rectificación del convertidor de frecuencia. Cada convertidor de frecuencia puede utilizar una reactancia de entrada para evitar eficazmente que estos factores afecten al convertidor. En la renovación de este proyecto, dado que el equipo original no contaba con reactancias de línea de entrada, no se diseñaron reactancias de línea de entrada ni otros dispositivos de control de armónicos. 3.2 Esquema del sistema de control: El circuito de control se muestra en la Figura 4. Una vez encendidos los cuatro convertidores de frecuencia y listos para funcionar, la opción de salida del terminal de salida del relé de fallo del convertidor de frecuencia se configura en "Convertidor de frecuencia listo para funcionar". Solo cuando los convertidores de frecuencia están encendidos y en condiciones normales, se pueden conectar en paralelo. Si alguno de ellos presenta una falla, el contactor del bus de CC no se cerrará. Los terminales de salida TA y TC del relé de fallo del convertidor de frecuencia son contactos normalmente abiertos. Tras el encendido, el convertidor de frecuencia está listo para funcionar. Los contactos TA y TC de cada convertidor se cierran, y el contactor paralelo del bus de CC se cierra en secuencia. De lo contrario, el contactor se desconectará. 3.3 Características del plan: (1) Utilizar un convertidor de frecuencia completo en lugar de simplemente añadir varios inversores al puente rectificador. (2) No se necesitan puentes rectificadores, unidades de carga, bancos de condensadores ni inversores independientes. (3) Cada convertidor de frecuencia puede separarse del bus de CC sin afectar a otros sistemas. (4) Controlar la conexión del bus común de CC del convertidor de frecuencia mediante contactores de enclavamiento. (5) El control en cadena se utiliza para proteger los condensadores del convertidor de frecuencia que cuelgan del bus de CC. (6) Todos los convertidores de frecuencia montados en la barra colectora deben utilizar la misma fuente de alimentación trifásica.(7) Desconecte rápidamente el convertidor de frecuencia del bus de CC tras una avería para reducir aún más el alcance de la falla. 3.4 Ajustes de parámetros principales del convertidor de frecuencia: Selección del canal de comando de marcha F0.03 = 1, frecuencia máxima de operación F0.05 = 50, tiempo de aceleración F0.10 = 300, tiempo de deceleración F0.11 = 300, selección de salida de relé de fallo F7.12 = 15, función de salida AO1 F7.26 = 23.5, datos de prueba modificados. Al detenerse, tensión de entrada: 380 V CA trifásica, tensión del bus: 530 V CC, tensión del bus de CC: 650 V. Cuando una máquina acelera, la tensión del bus disminuye y la otra desacelera. La tensión del bus de CC fluctúa entre 540 y 670 V, y la unidad de frenado no se activa en este momento. La tensión de CC con la que funciona generalmente la unidad de frenado es de 680 V, como se muestra en la Figura 5 para las pruebas y el análisis. 4. Análisis de ahorro de energía. En comparación con el frenado por resistencia, la unidad de frenado por retroalimentación es una aplicación de ahorro de energía, pero requiere que cada convertidor de frecuencia esté equipado con una unidad de frenado cuando se necesita frenar. Es inevitable que varios convertidores de frecuencia deban estar equipados con varias unidades de frenado, y el precio de la unidad de frenado no difiere mucho del del convertidor de frecuencia, pero la tasa de continuidad de trabajo no es muy alta. La aplicación generalizada de convertidores de frecuencia con bus de CC compartido en centrífugas ha resuelto eficazmente el problema de "uno no puede comer lo suficiente y el otro no puede vomitar" cuando un convertidor de frecuencia acelera y el otro frena. Esta solución reduce la configuración repetitiva de la unidad de frenado, disminuye el número de ciclos de trabajo y también reduce el número de interferencias con la red eléctrica, mejorando la calidad de la energía de la red eléctrica. Reducir la inversión en equipos, aumentar su utilización y ahorrar equipos y energía son de gran importancia.El precio de la unidad de frenado no difiere mucho del del convertidor de frecuencia, pero la tasa de continuidad de trabajo no es muy alta. La aplicación generalizada de convertidores de frecuencia con bus de CC compartido en centrífugas ha resuelto eficazmente el problema de "uno no puede comer lo suficiente y el otro no puede vomitar" cuando un convertidor de frecuencia acelera y el otro frena. Esta solución reduce la configuración repetitiva de la unidad de frenado, disminuye el número de ciclos de trabajo y también reduce el número de interferencias con la red eléctrica, mejorando así la calidad de la energía. Reducir la inversión en equipos, aumentar su utilización y ahorrar equipos y energía son de gran importancia.El precio de la unidad de frenado no difiere mucho del del convertidor de frecuencia, pero la tasa de continuidad de trabajo no es muy alta. La aplicación generalizada de convertidores de frecuencia con bus de CC compartido en centrífugas ha resuelto eficazmente el problema de "uno no puede comer lo suficiente y el otro no puede vomitar" cuando un convertidor de frecuencia acelera y el otro frena. Esta solución reduce la configuración repetitiva de la unidad de frenado, disminuye el número de ciclos de trabajo y también reduce el número de interferencias con la red eléctrica, mejorando así la calidad de la energía. Reducir la inversión en equipos, aumentar su utilización y ahorrar equipos y energía son de gran importancia.