کاربرد گسترده مبدل‌های فرکانس در کنترل اتوماسیون صنعتی

تامین‌کنندگان تجهیزات پشتیبانی مبدل فرکانس به شما یادآوری می‌کنند که موتورهای الکتریکی منبع اصلی برق برای تجهیزات تولید صنعتی مدرن هستند. برای مدت طولانی، مشکلاتی مانند مصرف انرژی بالا، تنظیم سرعت بالا و پایداری ضعیف کنترل صنعتی موتورهای الکتریکی تأثیر قابل توجهی بر تولید صنعتی داشته است. کاربرد مبدل‌های فرکانس به طور مؤثر این مشکلات فنی موتورهای الکتریکی را حل کرده است. مبدل‌های فرکانس از فناوری میکروالکترونیک و فناوری تبدیل فرکانس برای تنظیم فرکانس و ولتاژ منبع تغذیه خروجی بر اساس نیاز واقعی موتور به ولتاژ منبع تغذیه در حین کار استفاده می‌کنند و برای دستیابی به تنظیم سرعت و صرفه‌جویی در انرژی، به قطع IGBT های داخلی متکی هستند.

۱. دسته‌بندی بار تهویه مطبوع

ساختمان‌های اداری، مراکز خرید و برخی از سوپرمارکت‌ها و کارخانه‌ها همگی دارای تهویه مطبوع مرکزی هستند که در اوج مصرف برق تابستان، برق زیادی مصرف می‌کنند. در هوای گرم، مصرف برق تهویه مطبوع در پکن، شانگهای و شنژن بیش از 40 درصد از اوج مصرف برق را تشکیل می‌دهد. بنابراین، استفاده از مبدل فرکانس برای راه‌اندازی پمپ تبرید، پمپ آب سرد و فن سیستم تهویه مطبوع، یک فناوری بسیار خوب برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی است. در حال حاضر، شرکت‌های زیادی در سراسر کشور در زمینه تهویه مطبوع با صرفه‌جویی در مصرف انرژی تخصص دارند که فناوری اصلی آنها تنظیم سرعت فرکانس متغیر مبدل‌های فرکانس برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی است.

۲. بار از نوع سنگ شکن

There are many crushers and ball mills used in metallurgical mines and building materials, and the effect of using frequency conversion for such loads is significant.

3. Large kiln and calcination furnace loads

Previously, large industrial rotary kilns (converters) in metallurgy, building materials, caustic soda, etc. mostly used DC, rectifier motors, slip motors, cascade speed regulation, or intermediate frequency unit speed regulation. Due to the use of slip rings or low efficiency in these speed control methods, many units have adopted variable frequency control in recent years, which has achieved excellent results.

4. Compressor type load

Compressors also belong to the widely used load category. Low pressure compressors are widely used in various industrial sectors, while high-pressure large capacity compressors are widely used in steel (such as oxygen concentrators), mining, fertilizers, and ethylene. Adopting variable frequency speed regulation brings advantages such as low starting current, energy saving, and optimized equipment service life.

5. Rolling mill load

In the metallurgical industry, in the past, large rolling mills often used AC-DC-AC frequency converters. In recent years, AC-DC-AC frequency converters have been adopted, and AC conversion of rolling mills has become a trend, especially in light load rolling mills. For example, the multi stand aluminum rolling mill unit of Ningxia Ethnic Aluminum Products Factory uses a universal frequency converter to meet low-frequency load starting, synchronous operation between stands, constant tension control, and simple and reliable operation.

6. Hoist type load

The winch type load adopts variable frequency speed regulation, which is stable and reliable. The blast furnace hoisting equipment in the iron plant is the main equipment for transporting ironmaking raw materials. It requires smooth starting and braking, uniform acceleration and deceleration, and high reliability. The original method often used cascade, DC, or rotor series resistance speed regulation, which had low efficiency and poor reliability. Replacing the above speed regulation method with an AC frequency converter can achieve ideal results.

7. Converter type load

Converter type loads, using AC frequency conversion instead of DC units is simple, reliable, and operates stably.

8. Roller type load

Roller type loads are mostly used in the steel and metallurgical industry, and AC motor frequency conversion control is adopted to improve equipment reliability and stability.

9. Pump loads

Pump loads have a large quantity and wide range, including water pumps, oil pumps, chemical pumps, mud pumps, sand pumps, etc. There are low-pressure small and medium capacity pumps, as well as high-pressure large capacity pumps.

بسیاری از شرکت‌های آب از تنظیم سرعت فرکانس متغیر برای پمپ‌های آب، پمپ‌های شیمیایی در صنایع شیمیایی و کود، پمپ‌های رفت و برگشتی و پمپ‌های گل در صنایعی مانند فلزات غیر آهنی استفاده می‌کنند که همگی نتایج بسیار خوبی دارند.

۱۰. بارهای جرثقیل و کامیون کمپرسی

جرثقیل‌ها، کامیون‌های کمپرسی و سایر بارها به گشتاور و پایداری بالا، حرکات مکرر رو به جلو و عقب و قابلیت اطمینان نیاز دارند. دستگاه‌های فرکانس متغیر می‌توانند جرثقیل‌ها و کامیون‌های کمپرسی را برای برآورده کردن این الزامات کنترل کنند.

۱۱. بار نوع دستگاه کشش سیم

دستگاه کشش سیم برای تولید سیم فولادی نیاز به تولید پرسرعت و پیوسته دارد. استحکام سیم فولادی 200 کیلوگرم بر میلی‌متر مربع است و سیستم کنترل سرعت نیاز به دقت بالا، پایداری بالا و همگام‌سازی دارد.

۱۲. حمل بارهای وسایل نقلیه

استفاده از فناوری تبدیل فرکانس در وسایل نقلیه بارگیری زغال سنگ خام معدن زغال سنگ یا وسایل نقلیه حمل و نقل آب کارخانه فولاد بسیار مؤثر است. شروع و توقف سریع، ظرفیت بارگذاری قوی، چرخش انعطاف پذیر به جلو و عقب، دستیابی به سطح زغال سنگ صاف و وزن صحیح (بدون بارگذاری بیش از حد یا ناکافی)، اساساً بدون عملیات دستی، بهبود راندمان تولید زغال سنگ خام و صرفه جویی در مصرف برق.

۱۳. آسانسورها، وسایل نقلیه توریستی مرتفع و سایر انواع بارها

با توجه به اینکه آسانسورها وسایل نقلیه سرنشین‌دار هستند، لازم است که سیستم کشش بسیار قابل اعتماد باشد و شتاب‌گیری، کاهش سرعت و چرخش رو به جلو/عقب مکرر مورد نیاز است. بهبود ویژگی‌های دینامیکی و قابلیت اطمینان آسانسور نه تنها حس ایمنی، راحتی و کارایی سفر با آسانسور را افزایش می‌دهد، بلکه ایمنی، راحتی و کارایی کلی مسافران آسانسور را نیز افزایش می‌دهد. در گذشته، تنظیم سرعت آسانسور عمدتاً DC بود، اما در سال‌های اخیر، چه در ژاپن و چه در آلمان، به تدریج به تنظیم سرعت فرکانس متغیر موتور AC تغییر یافته است. بسیاری از کارخانه‌های آسانسور در کشور ما برای تجهیز آسانسورها به تنظیم سرعت فرکانس متغیر رقابت می‌کنند. شانگهای میتسوبیشی، گوانگژو هیتاچی، چینگدائو فوجی، تیانجین اوتیس و دیگران همگی از تنظیم سرعت فرکانس متغیر AC استفاده می‌کنند. بسیاری از آسانسورهای تولید شده قبلی نیز تحت بازسازی تبدیل فرکانس قرار گرفته‌اند.

۱۴. بار نوع فیدر

در صنایعی مانند متالورژی، برق، زغال سنگ و مهندسی شیمی، فیدرهای بی‌شماری وجود دارد. چه فیدرهای دیسکی و چه فیدرهای ارتعاشی، استفاده از تنظیم سرعت فرکانس متغیر تأثیر قابل توجهی دارد. فیدرهای دیسکی خط تولید اسید سولفوریک در کارخانه رنگ شرکت جیهوا در ابتدا برای تنظیم سرعت لغزشی طراحی شده بودند، با گشتاور فرکانس پایین، نقص‌های مکرر و توقف‌های مکرر. پس از اتخاذ تنظیم سرعت تبدیل فرکانس، به دلیل ناهمزمان بودن، قابلیت اطمینان بالا، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و مهمتر از همه، با فرستنده دما به صورت حلقه بسته عمل می‌کنند تا دقت حمل و نقل مواد را تضمین کنند، به طوری که به دلیل گرمای بیش از حد حمل و نقل اکسیدان، باعث ایجاد حوادث نشوند و نظم تولید را تضمین کنند.