Keemiaettevõtete elektriülekandes on tsentrifuugide puhul muutuva sagedusega ajamite kasutamine väga levinud. Protsessi ja ajamiseadmete erinevatel põhjustel esineb sageli regeneratiivse energia nähtus. Üldiselt on sagedusmuundurites regeneratiivse energia käsitlemiseks kaks kõige levinumat viisi: (1) selle hajutamine "pidurdustakistisse", mis on kunstlikult seatud paralleelselt kondensaatoriga alalisvoolu vooluteel, mida nimetatakse võimsuspidurduse olekuks; (2) kui see suunatakse tagasi elektrivõrku, nimetatakse seda tagasisidepidurduse olekuks (tuntud ka kui regeneratiivpidurduse olek). Alalisvoolu ühissiinil põhinev põhimõte põhineb universaalsel sagedusmuundaja seadmel, mis kasutab AC-DC-AC sagedusmuundamise meetodit. Kui mootor on pidurdusolekus, suunatakse selle pidurdusenergia tagasi alalisvoolu poolele. Tagasisidepidurduse energia paremaks käsitlemiseks on inimesed võtnud kasutusele meetodi, kus iga sagedusmuundaja seadme alalisvoolu pool on ühendatud. Näiteks kui üks sagedusmuundur on pidurdusrežiimis ja teine ​​sagedusmuundur on kiirendusrežiimis, saavad energiad teineteist täiendada. See artikkel pakub välja universaalse sagedusmuunduri kasutamise skeemi ühise alalisvoolusiiniga keemiaettevõtete tsentrifuugides ja täpsustab selle edasist rakendamist tsentrifuugide tagasisideseadmes. Praegu on alalisvoolu ühissiini kasutamiseks mitu võimalust:(1) Ühine sõltumatu alaldiüksus võib olla mitteinverteeritav või inverteeritav. Esimene tarbib energiat välise pidurdustakisti kaudu, teine ​​aga saab alalisvoolusiinist liigse energia täielikult otse elektrivõrku tagasi suunata, millel on parem energiasääst ja keskkonnakaitseline tähtsus. Puuduseks on see, et hind on esimesest kõrgem.(2) Suur sagedusmuundaja on ühendatud elektrivõrgus jagatud suure sagedusmuunduri alalisvoolusiiniga. Väikest sagedusmuundurit ei pea elektrivõrku ühendama, seega pole alaldimoodulit vaja. Suur sagedusmuundur on väliselt ühendatud pidurdustakistiga.(3) Iga sagedusmuundaja on ühendatud elektrivõrku. Iga sagedusmuundaja on varustatud alaldi ja inverteri vooluringide ning väliste pidurdustakistitega ning alalisvoolusiinid on omavahel ühendatud. Seda olukorda kasutatakse sageli siis, kui iga sagedusmuundaja võimsus on ligilähedane. Pärast lahtivõtmist saab neid endiselt iseseisvalt kasutada, ilma et need üksteist mõjutaksid. Selles artiklis tutvustatud alalisvoolu ühissiin on kolmas meetod, millel on kahe esimese meetodiga võrreldes märkimisväärsed eelised: a. Jagatud alalisvoolusiin võimaldab oluliselt vähendada piduriseadmete redundantset konfiguratsiooni, omades lihtsat ja mõistlikku konstruktsiooni ning olles majanduslikult usaldusväärne. b. Jagatud alalisvoolusiini vahepinge on konstantne ja kombineeritud kondensaatoril on suur energiasalvestusmaht, mis aitab vähendada elektrivõrgu kõikumisi.c. Iga mootor töötab erinevates olekutes, kasutades täiendavat energiatagasisidet, mis optimeerib süsteemi dünaamilisi omadusi. d. Erinevate sagedusmuundurite tekitatud harmoonilised interferentsid elektrivõrgus võivad üksteist tühistada, vähendades elektrivõrgu harmoonilise moonutuse määra. 2. Muutuva sagedusega kiiruse reguleerimise süsteemi skeem enne renoveerimist 2.1 Tsentrifuugi juhtimissüsteemi tutvustus Kokku on renoveeritud 12 tsentrifuugi ja iga juhtimissüsteem on sama. Sagedusmuundur on Emerson EV2000 seeria 22kW, konstantse pöördemomendi tüüpi ja tagasisideseadmed on kõik mootoriga IPC-PF-1S tagasisidepidurdusseadmed. Kõik juhtimissüsteemid on tsentraliseeritud kaheksa sarnase seadmega. Süsteemi diagramm on näidatud joonisel 1. Nagu joonisel 1 näidatud, vajab iga sagedusmuundur tagasiside pidurdusseadet ja nende vastavad juhtimissüsteemid on täiesti sõltumatud. 2.2 Pidurdustoimingu analüüs pidurdamise ajal Tsentrifugaalpidurduse korral on mootor regeneratiivpidurduse olekus ja süsteemis salvestatud mehaaniline energia muundatakse mootori poolt elektrienergiaks, mis suunatakse inverteri kuue vabakäigudioodi kaudu tagasi inverteri alalisvooluahelasse. Sel ajal on inverter alaldatud olekus. Kui sagedusmuunduris sel hetkel energiatarbimise meetmeid ei võeta, põhjustab see energia vaheahela energiasalvestuskondensaatori pinge tõusu. Sel ajal tõuseb kondensaatori alalisvoolu siini pinge. Kui see jõuab 680 V-ni, hakkab pidurdusseade tööle, st suunab liigse elektrienergia tagasi võrku. Sel ajal hoitakse ühe sagedusmuunduri alalisvoolu siini pinget alla 680 V (umbes 690 V) ja sagedusmuundur ei anna ülepinge rikkeid. Ühe sagedusmuunduri pidurdusseadme voolukõver pidurdamise ajal on näidatud joonisel 2, kus pidurdusaeg on 3 minutit. Testimisinstrumendiks on FLUKE 43B ühefaasiline toitekvaliteedi analüsaator ja analüüsitarkvaraks on "FlukeView Power Quality Analyzer Version 3.10.1". Joonis 2 Pidurdusseadme voolukõver töötamise ajal Sellest on näha, et iga kord, kui pidurit rakendatakse, peab pidurdusseade töötama maksimaalse voolutugevusega 27 A. Pidurdusseadme nimivool on 45 A. Ilmselgelt on pidurdusseade poolkoormuse olekus. 3. Muudetud sagedusmuundamise kiiruse reguleerimise süsteemi skeem 3.1 Ühise alalisvoolusiiniga utiliseerimismeetodid Ühise alalisvoolusiiniga utiliseerimise üks oluline aspekt on sagedusmuunduri juhtimise, ülekandevigade, koormuskarakteristikute ja sisendpeaahela hoolduse täielik arvestamine sisselülitamisel. Plaan hõlmab 3-faasilist sissetulevat liini (säilitades sama faasi), alalisvoolusiiniga, universaalse sagedusmuunduri rühma, ühist pidurdusseadet või energiatagasiside seadet ja mõningaid abikomponente.Universaalse sagedusmuunduri puhul on joonisel 3 näidatud üks laialdaselt kasutatavaid lahendusi. Põhiahela skeem pärast kolmanda teisendusskeemi valimist on näidatud joonisel 3. Õhulülitid Q1 kuni Q4 joonisel 3 on iga sagedusmuunduri sissetuleva liini kaitseseadmed ja KM1 kuni KM4 on iga sagedusmuunduri sisselülituskontaktorid. KMZ1 kuni KMZ3 on alalisvoolusiinide paralleelkontaktorid. 1 ja 2 tsentrifuugi jagavad pidurdusseadet ja moodustavad rühma, samas kui 3 ja 4 tsentrifuugi jagavad pidurdusseadet ja moodustavad rühma. Kui mõlemad rühmad töötavad korralikult, saab neid paralleelselt ühendada. Samal ajal põhineb see ka kohapealsete operaatorite tööjärjestusel, kusjuures 1 ja 2 tsentrifuugi pidurdavad erinevatel aegadel ning 3 ja 4 tsentrifuugi pidurdavad erinevatel aegadel. Normaalse töö ajal on kaks tsentrifuugi, 1 ja 3, tavaliselt rühmitatud kokku, samas kui 2 ja 4 on rühmitatud kokku. Neli tsentrifuugi ei pidurda tavaliselt samaaegselt. Tegelike töökohtade keerulise keskkonna tõttu väriseb elektrivõrk sageli ja tekivad kõrgetasemelised harmoonilised. Seda saab kasutada ka toiteallika impedantsi suurendamiseks ja lähedalasuvate seadmete töölepanekul tekkivate peamise toiteallika pingehüpete ja -piikide neeldamiseks, säilitades seeläbi lõppkokkuvõttes sagedusmuunduri alaldiüksuse töökorras. Iga sagedusmuundur saab kasutada ka sissetulevat reaktorit, et tõhusalt vältida nende tegurite mõju sagedusmuundurile. Selle projekti renoveerimisel ei joonistatud sissetulevaid reaktoreid ega muid harmooniliste juhtimisseadmeid, kuna originaalseadmed ei olnud varustatud sissetulevate liinireaktoritega. Joonis 3. Modifitseeritud sagedusmuunduri ja piduriseadme süsteemi skemaatiline diagramm.Seda saab kasutada ka toiteallika impedantsi suurendamiseks ja lähedalasuvate seadmete töölepanekul tekkivate peatoiteallika pingehüpete ja -piikide neeldamiseks, säilitades seeläbi lõppkokkuvõttes sagedusmuunduri alaldiüksuse töökorras. Iga sagedusmuundur saab kasutada ka sissetulevat reaktorit, et tõhusalt vältida nende tegurite mõju sagedusmuundurile. Selle projekti renoveerimisel ei joonistatud sissetulevaid reaktoreid ega muid harmooniliste juhtimisseadmeid, kuna originaalseadmel puudusid sissetulevad liinireaktorid. Joonis 3. Modifitseeritud sagedusmuunduri ja piduriseadme süsteemi skemaatiline diagramm.Seda saab kasutada ka toiteallika impedantsi suurendamiseks ja lähedalasuvate seadmete töölepanekul tekkivate peatoiteallika pingehüpete ja -piikide neeldamiseks, säilitades seeläbi lõppkokkuvõttes sagedusmuunduri alaldiüksuse töökorras. Iga sagedusmuundur saab kasutada ka sissetulevat reaktorit, et tõhusalt vältida nende tegurite mõju sagedusmuundurile. Selle projekti renoveerimisel ei joonistatud sissetulevaid reaktoreid ega muid harmooniliste juhtimisseadmeid, kuna originaalseadmel puudusid sissetulevad liinireaktorid. Joonis 3. Modifitseeritud sagedusmuunduri ja piduriseadme süsteemi skemaatiline diagramm.
3.2 Juhtimissüsteemi skeem: Juhtimisahel on näidatud joonisel 4. Pärast nelja sagedusmuunduri sisselülitamist ja iga sagedusmuunduri töövalmisolekut seatakse sagedusmuunduri rikke relee väljundklemmide väljundsuvand olekusse "sagedusmuundur töövalmis". Ainult siis, kui sagedusmuundurid on sisse lülitatud ja normaalses töökorras, saab neid paralleelselt ühendada. Kui mõnel neist on rike, siis alalisvoolusiinil kontaktor ei sulgu. Sagedusmuunduri rikke relee väljundklemmid TA ja TC on tavaliselt avatud kontaktid. Pärast sisselülitamist on sagedusmuundur "töövalmis" ning iga sagedusmuunduri TA ja TC on suletud ja alalisvoolusiinil paralleelkontaktor suletakse järjestikku. Vastasel juhul kontaktor katkestab ühenduse.3.3 Plaani omadused(1) Kasutage täielikku sagedusmuundurit, selle asemel et lihtsalt lisada alaldisillale mitu inverterit.(2) Eraldi alaldisildu, laadimisseadmeid, kondensaatorpanku ja invertereid pole vaja.(3) Iga sagedusmuundurit saab alalisvoolusiinist eraldi eraldada, ilma et see mõjutaks teisi süsteeme.(4) Juhtige sagedusmuunduri alalisvoolu ühissiini ühendust blokeerivate kontaktorite abil.(5) Aheljuhtimist kasutatakse alalisvoolusiinil rippuvate sagedusmuunduri kondensaatorüksuste kaitsmiseks.(6) Kõik siinile paigaldatud sagedusmuundurid peavad kasutama sama kolmefaasilist toiteallikat.(7) Pärast riket saate sagedusmuunduri kiiresti alalisvoolusiinist lahti ühendada, et veelgi kitsendada sagedusmuunduri rikke ulatust.3.4 Sagedusmuunduri peamised parameetrite sättedKäivituskäsu kanali valik F0.03=1, maksimaalne töösagedus seatud F0.05=50, kiirendusaeg seatud F0.10=300, aeglustusaeg seatud F0.11=300, rikke relee väljundi valik F7.12=15, AO1 väljundfunktsioon F7.26 = 23,5, muudetud testandmed. Seiskamisel on sissetulev pinge: 3PH 380VAC, siini pinge: 530VDC, alalisvoolu siini pinge: 650V. Kui üks masin kiirendab, siis siini pinge väheneb ja teine ​​masin aeglustab. Alalisvoolu siini pinge kõigub vahemikus 540–670V ja piduriseade sel ajal ei lülitu sisse. Piduriseadme üldine alalisvoolupinge on 680V, ​​nagu on näidatud joonisel 5 testimiseks ja analüüsiks. Joonis 5. Muudetud piduriseadme töövoolu jälgimisdiagramm.4. Energiasäästu analüüs. Võrreldes takistusliku energiatarbimisega pidurdamisega on tagasisidepidurdus energiasäästlik rakendus, kuid see nõuab, et iga sagedusmuundur oleks varustatud piduriseadmega, kui pidurdamine on vajalik. On vältimatu, et mitu sagedusmuundurit peavad olema varustatud mitme piduriseadmega ja piduriseadme hind ei erine palju sagedusmuunduri hinnast, kuid töö järjepidevuse määr ei ole väga kõrge.Tsentrifuugides jagatud alalisvoolusiiniga sagedusmuunduri ajami laialdane kasutamine on tõhusalt lahendanud probleemi, kus üks sagedusmuundur kiirendab ja teine ​​pidurdab, kui "üks ei saa piisavalt süüa ja teine ​​ei saa oksendada". See lahendus vähendab piduriseadme korduvat seadistamist, töötsüklite arvu ja ka elektrivõrgu häirete arvu, parandades elektrivõrgu elektrienergia kvaliteeti. Seadmetesse tehtavate investeeringute vähendamine, seadmete kasutamise suurendamine ning seadmete ja energia säästmine on väga olulised.5. Kokkuvõte Universaalsete sagedusmuundurite laialdane kasutamine, mis jagavad alalisvoolusiine, lahendab tõhusalt asünkroonse energiatarbimise ja tagasisideperioodide probleemi, millel on suur tähtsus seadmetesse tehtavate investeeringute, võrgu häirete vähendamise ja seadmete kasutamise parandamise seisukohast.