Taajuusmuuttajajarrutusyksikön toimittaja muistuttaa, että teollisuusautomaation edistämisen ja kehityksen myötä taajuusmuuttajien käyttö yleistyy yhä enemmän. Taajuusmuunnoksen nopeuden säätö on tunnustettu yhdeksi ihanteellisista ja lupaavista nopeuden säätömenetelmistä. Yleiskäyttöisen taajuusmuuttajan käytön päätarkoitus taajuusmuunnoksen nopeuden säätösiirtojärjestelmän muodostamiseksi on parantaa tuottavuutta ja tuotteen laatua; toiseksi, säästää energiaa ja vähentää tuotantokustannuksia. Tässä prosessissa taajuusmuuttajien käyttötaidot ovat erityisen tärkeitä.
Signaali- ja ohjauslinjoissa tulisi käyttää suojattuja johtoja häiriöiden estämiseksi. Kun linja on lyhyt, esimerkiksi 100 metrin pituinen, johtimen poikkileikkauspinta-alaa tulisi suurentaa. Signaali- ja ohjauslinjoja ei tule sijoittaa samaan kaapeliojaan tai siltaan voimalinjojen kanssa keskinäisten häiriöiden välttämiseksi. Ne on parempi sijoittaa suojaputkeen paremman sopivuuden takaamiseksi.
02 Lähetyssignaalit perustuvat pääasiassa virtasignaaleihin, koska virtasignaaleja ei ole helppo vaimentaa tai häiritä. Käytännön sovelluksissa antureiden lähettämä signaali on jännitesignaali, joka voidaan muuntaa virtasignaaliksi muuntimen avulla.
03 Taajuusmuuttajan suljetun silmukan ohjaus on yleensä positiivinen, mikä tarkoittaa, että tulosignaali on suuri ja lähtösignaali on myös suuri (kuten keskusilmastoinnin jäähdytyskäytössä ja yleisessä paineen, virtauksen, lämpötilan säädössä jne.). Mutta on myös käänteinen vaikutus, eli kun tulosignaali on suuri, lähtö on suhteellisen pieni (kuten kun keskusilmastointilaite toimii lämmityksen ja lämmityskeskuksen lämminvesipumpun aikana).
Kun suljetun silmukan ohjauksessa käytetään painesignaaleja, ei tule käyttää virtaussignaaleja. Tämä johtuu siitä, että painesignaaliantureilla on edullinen hinta, helppo asennus, pieni työmäärä ja kätevä virheenkorjaus. Jos prosessissa kuitenkin on virtaussuhdevaatimuksia ja tarkkuus on tärkeää, on valittava virtaussäädin ja valittava sopivat virtausmittarit (kuten sähkömagneettiset, kohde-, pyörre-, aukkomittarit jne.) todellisen paineen, virtausnopeuden, lämpötilan, väliaineen, nopeuden jne. perusteella.
05-taajuusmuuttajan sisäänrakennetut PLC- ja PID-toiminnot sopivat järjestelmiin, joissa signaalin vaihtelut ovat pieniä ja vakaita. Sisäänrakennettujen PLC- ja PID-toimintojen säätäessä aikavakiota vain käytön aikana on kuitenkin vaikea saavuttaa tyydyttäviä siirtymäprosessin vaatimuksia, ja virheenkorjaus on aikaa vievää.
Lisäksi tämäntyyppinen säätö ei ole älykästä, joten sitä ei yleensä käytetä usein. Sen sijaan valitaan ulkoinen älykäs PID-säädin. Käytössä asetetaan vain SV (yläraja), ja toiminnan aikana näkyy PV (käyttöarvo). Se on myös älykäs ja varmistaa parhaat siirtymäprosessin olosuhteet, mikä tekee siitä ihanteellisen käytettäväksi. PLC:iden osalta voidaan valita eri merkkisiä ulkoisia PLC:itä säätösuureen luonteen, pisteiden lukumäärän, digitaalisen suureen, analogisen suureen, signaalinkäsittelyn ja muiden vaatimusten mukaan.
06-signaalimuunninta käytetään usein myös taajuusmuuntimien oheispiireissä, jotka yleensä koostuvat Hall-elementeistä ja elektronisista piireistä. Signaalin muunnos- ja käsittelymenetelmien mukaan se voidaan jakaa erilaisiin muuntimiin, kuten jännite-virta, virta-jännite, DC-AC, AC-DC, jännite-taajuus, virta-taajuus, yksi sisään, moniulos, useita sisään, yksi ulos, signaalin superpositio, signaalin jakaminen jne. Esimerkiksi Shenzhenissä valmistetut Saint Seil CE-T -sarjan sähköiset erotusanturit/lähettimet ovat erittäin käteviä käyttää. Kiinassa on monia vastaavia tuotteita, ja käyttäjät voivat valita omat sovelluksensa tarpeidensa mukaan.
Käytettäessä 07-taajuusmuuttajaa on usein tarpeen varustaa se oheispiireillä, mikä voidaan tehdä seuraavilla tavoilla:
(1) Looginen toiminnallinen piiri, joka koostuu itse tehdyistä releistä ja muista ohjauskomponenteista;
(2) Osta valmiita ulkoisia piirejä;
(3) Valitse yksinkertainen ohjelmoitavan ohjaimen logo;
(4) Kun käytetään taajuusmuuttajan eri toimintoja, voidaan valita toimintokortteja;
(5) Valitse pieniä ja keskikokoisia ohjelmoitavia ohjaimia.
Useiden vesipumppujen rinnakkais- ja vakiopainevesihuollossa on kaksi yleistä taajuusmuunnostekniikkaa (kuten kaupunkien vesilaitosten puhdasvesipumput, keskisuurten ja suurten vesipumppuasemien, kuumavesikeskusten asemat jne.):
(1) Alkuinvestointi on edullinen, mutta energiansäästövaikutus on heikko. Käynnistyksen yhteydessä taajuusmuuttaja käynnistetään ensin 50 Hz:iin, sitten tehotaajuus ja lopuksi vaihdetaan energiansäästöohjaukseen. Vesijärjestelmässä vain taajuusmuuttajan käyttämän vesipumpun paine on hieman alhaisempi, ja järjestelmässä on turbulenssia ja häviöitä.
(2) Investointi on suhteellisen suuri, mutta se säästää 20 % enemmän energiaa kuin suunnitelma (1). Yuantai-pumpun paine on tasainen, turbulenssihäviöitä ei esiinny ja vaikutus on parempi.
Kun useita vesipumppuja on kytketty rinnan jatkuvan paineen saavuttamiseksi, käytetään signaalisarjakytkentämenetelmää, jossa on vain yksi anturi, jolla on seuraavat edut:
(1) Säästä kustannuksia. Vain yksi anturisarja ja PID.
(2) Koska ohjaussignaali on vain yksi, lähtötaajuus on vakio eli sama, joten paine on myös vakio eikä turbulenssihäviöitä esiinny.
(3) Kun vettä syötetään vakiopaineella, PLC ohjaa käynnissä olevien pumppujen määrää virtausnopeuden muuttuessa. Tarvitaan vähintään yksi yksikkö, kohtuullisille määrille kaksi yksikköä ja suuremmille määrille kolme yksikköä. Kun taajuusmuuttaja ei ole toiminnassa ja pysäytetty, piirin (virran) signaali on matkalla (signaali kulkee sisään, mutta lähtöjännitettä tai -taajuutta ei ole).
(4) Edullisempaa on se, että koska järjestelmässä on vain yksi ohjaussignaali, vaikka kolme pumppua olisi kytketty eri tuloihin, toimintataajuus on sama (eli synkronoitu) ja paine on myös sama, joten turbulenssihäviö on nolla eli häviö minimoituu, joten energiansäästövaikutus on paras.
Perustaajuuden pienentäminen on tehokkain tapa lisätä käynnistysmomenttia
Tämä johtuu käynnistysmomentin merkittävästä kasvusta, joten jotkut vaikeasti käynnistettävät laitteet, kuten ekstruuderit, puhdistuskoneet, linkokuivaimet, sekoittimet, pinnoituskoneet, suuret puhaltimet, vesipumput, Roots-puhaltimet jne. voidaan kaikki käynnistää sujuvasti. Tämä on tehokkaampaa kuin tavanomainen käynnistystaajuuden lisääminen. Käyttämällä tätä menetelmää ja yhdistämällä se toimenpiteisiin, joilla vaihdetaan raskas kuorma kevyemmäksi, virtasuoja voidaan nostaa maksimiarvoon ja lähes kaikki laitteet voidaan käynnistää. Siksi perustaajuuden pienentäminen käynnistysmomentin lisäämiseksi on tehokas ja kätevä menetelmä.
Tätä ehtoa sovellettaessa perustaajuuden ei välttämättä tarvitse laskea 30 Hz:iin. Sitä voidaan laskea vähitellen 5 Hz:n välein, kunhan laskun saavuttama taajuus voi käynnistää järjestelmän.
Perustaajuuden alarajan ei tulisi olla alle 30 Hz. Vääntömomentin näkökulmasta mitä alempi alaraja on, sitä suurempi vääntömomentti. On kuitenkin myös otettava huomioon, että IGBT voi vaurioitua, jos jännite nousee liian nopeasti ja dynaaminen du/dt on liian suuri. Käytännön käytön tulos on, että tätä vääntömomentin tehostustoimenpidettä voidaan käyttää turvallisesti ja varmasti, kun taajuus laskee 50 Hz:stä 30 Hz:iin.
Jotkut ihmiset ovat huolissaan siitä, että esimerkiksi kun perustaajuus lasketaan 30 Hz:iin, jännite on jo saavuttanut 380 V. Näin ollen, kun normaali toiminta saattaa vaatia 50 Hz:n saavuttamista, pitäisikö lähtöjännitteen hypätä 380 V:iin, jotta moottori ei kestäisi sitä? Vastaus on, että tällaista ilmiötä ei tapahdu.
Jotkut ihmiset ovat huolissaan siitä, että jos jännite saavuttaa 380 V, kun perustaajuus laskee 30 Hz:iin, normaali toiminta saattaa vaatia 50 Hz:n lähtötaajuuden nimellistaajuuden 50 Hz saavuttamiseksi. Vastaus on, että lähtötaajuus voi todellakin saavuttaa 50 Hz:n.
Dynaamisen paineen, staattisen paineen ja kokonaispaineen välinen suhde on seuraava:
Staattinen paine on paine (pää), jota tarvitaan vesipumpun ulostulossa korkeimpaan kohtaan, tyypillisesti 1 kg vedenpainetta 10 metriä vesipatsasta kohden.
Dynaaminen paine on painehäviö, joka johtuu nesteen virtausnopeuserosta putken seinämän, venttiilien (säätöventtiilit, paluuventtiilit, paineenalennusventtiilit jne.) ja saman osan eri kerrosten välillä veden virtauksen aikana. Tätä osaa on vaikea laskea, ja käytännön kokemusten perusteella dynaamisen paineen oletetaan olevan 20 % (suurin) staattisesta painearvosta.
Kokonaispaine = (staattinen paine + dynaaminen paine) = 1,2 staattinen paine.
Vesipumpun alarajataajuuden on oltava noin 30 Hz, muuten vesi on helppo poistaa suljetusta putkesta. Koska veteen on liuennut paljon ilmaa, vesipumpun käynnistyessä siihen voi helposti muodostua ilmakammio, joka aiheuttaa korkean paineen vaaran.
12 kokemuspisteen ja taloudellisten arvojen esittely on seuraava:
Taajuusmuuntimien käyttö on mahdollista useissa laitteissa energiansäästön saavuttamiseksi, mikä on vahvistettu useissa onnistuneissa käytännön tapauksissa.
Kokemusarvo on suhteellisen konservatiivinen ja sillä on korkea rikkausaste, se ei ole taloudellisin ja sillä on potentiaalia hyödyntää sitä. Kokemusarvoja käytettäessä ne tulisi järjestää todellisten työmaaolosuhteiden mukaan, ja toimintaparametreissa tulisi olla tiettyjä muutoksia, alarajaehtona, että se ei vaikuta normaaliin käyttöön. Tämä on edellytys energiansäästön saavuttamiselle.
Taloudellinen arvo perustuu periaatteeseen, jossa järjestelmän alemmat raja-arvot täytetään, empiiristä arvoa pienennetään maltillisesti ja tutkitaan potentiaalia energiansäästövaikutusten saavuttamiseksi. Jos toimintaparametrit pysyvät muuttumattomina, miten energiansäästö voidaan saavuttaa? Lisäksi taajuusmuuttaja itsessään ei ole energiaa tuottava laite (generaattori, akku, aurinkoenergia), ja sen oma hyötysuhde on erittäin korkea, vaihdellen 97–98 %, mutta silti hävikki on 2–3 %.