Le fournisseur d'unités de freinage à convertisseur de fréquence rappelle qu'avec le développement de l'automatisation industrielle, l'utilisation des convertisseurs de fréquence se généralise. La régulation de vitesse par convertisseur de fréquence est reconnue comme une méthode idéale et prometteuse. L'objectif principal de l'utilisation d'un convertisseur de fréquence universel pour constituer un système de transmission à régulation de vitesse par convertisseur de fréquence est d'améliorer la productivité et la qualité des produits ; l'autre objectif est de réaliser des économies d'énergie et de réduire les coûts de production. Dans ce contexte, la maîtrise des convertisseurs de fréquence est primordiale.
Pour les lignes de signalisation et de commande, il convient d'utiliser des câbles blindés afin d'éviter les interférences. Lorsque la distance est courte, par exemple par sauts de 100 mètres, la section du câble doit être augmentée. Les lignes de signalisation et de commande ne doivent pas être installées dans la même tranchée ou le même pont que les lignes électriques afin d'éviter les interférences mutuelles. Il est préférable de les installer dans des conduits pour une meilleure protection.
Les signaux de transmission sont principalement basés sur des signaux de courant, car ces derniers sont peu sensibles à l'atténuation et aux interférences. En pratique, le signal de sortie des capteurs est un signal de tension, qui peut être converti en signal de courant par un convertisseur.
La régulation en boucle fermée d'un convertisseur de fréquence est généralement positive, c'est-à-dire que lorsque le signal d'entrée est important, la sortie l'est également (par exemple, lors du fonctionnement en mode refroidissement d'un système de climatisation central et pour la régulation générale de la pression, du débit, de la température, etc.). Cependant, l'effet inverse est également possible : lorsque le signal d'entrée est important, la sortie est relativement faible (par exemple, lorsque le système de climatisation central fonctionne en mode chauffage et que la pompe à eau chaude sanitaire d'une centrale de chauffage fonctionne).
Lors de l'utilisation de signaux de pression dans une régulation en boucle fermée, il est déconseillé d'utiliser des signaux de débit. En effet, les capteurs de pression présentent l'avantage d'être économiques, faciles à installer et à mettre au point, et leur mise au point est aisée. Toutefois, si le procédé impose des exigences de rapport de débit et de précision, il est nécessaire de sélectionner un régulateur de débit et des débitmètres adaptés (électromagnétiques, à cible, à vortex, à orifice, etc.) en fonction de la pression, du débit, de la température, du fluide, de la vitesse, etc.
Les fonctions PLC et PID intégrées au convertisseur de fréquence 05 conviennent aux systèmes présentant des fluctuations de signal faibles et stables. Cependant, comme ces fonctions n'ajustent que la constante de temps en fonctionnement, il est difficile d'obtenir des transitions satisfaisantes et la mise au point est fastidieuse.
De plus, ce type de régulation n'étant pas intelligent, il est généralement peu utilisé. On lui préfère un régulateur PID externe intelligent. Lors de son utilisation, il suffit de régler la SV (valeur limite supérieure) ; un indicateur PV (valeur de fonctionnement) s'affiche alors en fonctionnement. Intelligent, il garantit des conditions de transition optimales, ce qui le rend idéal. Concernant les automates programmables, différentes marques d'automates externes peuvent être sélectionnées en fonction de la nature, du nombre de points, du type de grandeur (numérique ou analogique), du traitement du signal et des autres exigences de la grandeur à contrôler.
Le convertisseur de signal 06 est fréquemment utilisé dans les circuits périphériques des convertisseurs de fréquence. Il est généralement composé de capteurs à effet Hall et de circuits électroniques. Selon les méthodes de transformation et de traitement du signal, il se décline en différents convertisseurs : tension-courant, courant-tension, CC-CA, CA-CC, tension-fréquence, courant-fréquence, convertisseur 1 entrée/plusieurs sorties, convertisseur 6 entrées/1 sortie, superposition de signaux, division de signaux, etc. Par exemple, les capteurs/transmetteurs d'isolation électrique de la série CE-T de Saint Seil, fabriqués à Shenzhen, sont très faciles à mettre en œuvre. De nombreux produits similaires existent en Chine, et les utilisateurs peuvent choisir celui qui correspond le mieux à leurs besoins.
Lors de l'utilisation d'un convertisseur de fréquence 07, il est souvent nécessaire de l'équiper de circuits périphériques, ce qui peut être réalisé de la manière suivante :
(1) Un circuit fonctionnel logique composé de relais et d'autres composants de commande fabriqués sur mesure ;
(2) Achetez des circuits externes d'unité prêts à l'emploi ;
(3) Choisissez un logo de contrôleur programmable simple ;
(4) Lors de l'utilisation de différentes fonctions du convertisseur de fréquence, des cartes de fonction peuvent être sélectionnées ;
(5) Sélectionnez des automates programmables de petite et moyenne taille.
Il existe deux schémas de transformation technologiques de conversion de fréquence courants pour l'alimentation en eau en parallèle et à pression constante avec plusieurs pompes à eau (telles que les pompes à eau propre dans les usines de traitement d'eau urbaines, les stations de pompage d'eau moyennes et grandes, les stations de distribution d'eau chaude, etc.) :
(1) L'investissement initial est réduit, mais l'efficacité énergétique est faible. Au démarrage, il faut d'abord régler le convertisseur de fréquence à 50 Hz, puis à la fréquence du réseau, et enfin passer en mode économie d'énergie. Dans un système d'alimentation en eau, seule la pompe à eau entraînée par un convertisseur de fréquence présente une pression légèrement inférieure, ce qui engendre des turbulences et des pertes dans le système.
(2) L'investissement est relativement important, mais il permet d'économiser 20 % d'énergie de plus que le plan (1). La pression de la pompe Yuantai est constante, il n'y a pas de perte par turbulence et l'effet est meilleur.
Lorsque plusieurs pompes à eau sont connectées en parallèle pour assurer une alimentation en eau à pression constante, une méthode de connexion en série du signal est utilisée avec un seul capteur, ce qui présente les avantages suivants :
(1) Réduisez les coûts. Un seul ensemble de capteurs et de PID.
(2) Comme il n'y a qu'un seul signal de commande, la fréquence de sortie est constante, c'est-à-dire la même fréquence, donc la pression est également constante et il n'y a pas de perte par turbulence.
(3) Lors de l'alimentation en eau à pression constante, le nombre de pompes en fonctionnement est contrôlé par l'automate programmable en fonction du débit. Une pompe est nécessaire au minimum, deux pour des débits moyens et trois pour des débits plus importants. Lorsque le convertisseur de fréquence est hors service, le signal du circuit (courant) est présent (un signal circule en entrée, mais aucune tension ni fréquence n'est fournie en sortie).
(4) Plus avantageux encore, comme le système ne possède qu'un seul signal de commande, même si les trois pompes sont branchées sur des entrées différentes, la fréquence de fonctionnement est la même (c'est-à-dire synchronisée) et la pression est également la même, de sorte que la perte par turbulence est nulle, c'est-à-dire que la perte est minimisée, de sorte que l'effet d'économie d'énergie est le meilleur.
Réduire la fréquence de base est le moyen le plus efficace d'augmenter le couple de démarrage.
Ceci est dû à l'augmentation significative du couple de démarrage, permettant ainsi de démarrer sans difficulté des équipements difficiles à démarrer tels que les extrudeuses, les machines de nettoyage, les essoreuses, les mélangeurs, les machines d'enrobage, les grands ventilateurs, les pompes à eau, les surpresseurs Roots, etc. Cette méthode est plus efficace que l'augmentation classique de la fréquence de démarrage. En l'utilisant conjointement avec la modulation de la charge, la protection contre les surintensités peut être optimisée, permettant ainsi le démarrage de la quasi-totalité des équipements. Par conséquent, la réduction de la fréquence de base pour augmenter le couple de démarrage constitue une méthode efficace et pratique.
Dans ce cas, la fréquence de base ne doit pas nécessairement descendre à 30 Hz. Elle peut être diminuée progressivement par paliers de 5 Hz, pourvu que la fréquence atteinte permette le démarrage du système.
La fréquence de base minimale ne doit pas être inférieure à 30 Hz. Du point de vue du couple, plus cette limite est basse, plus le couple est élevé. Cependant, il convient de noter que l'IGBT risque d'être endommagé si la tension augmente trop rapidement et que la variation de tension dynamique (du/dt) est trop importante. En pratique, cette mesure d'amplification du couple peut être utilisée en toute sécurité lorsque la fréquence chute de 50 Hz à 30 Hz.
Certains s'inquiètent du fait que, par exemple, lorsque la fréquence de base est abaissée à 30 Hz, la tension a déjà atteint 380 V. Dès lors, en cas de fonctionnement normal nécessitant d'atteindre 50 Hz, la tension de sortie devrait-elle brusquement grimper à 380 V, au risque de mettre le moteur hors service ? Rassurez-vous, un tel phénomène ne se produira pas.
Certains craignent que si la tension atteint 380 V lorsque la fréquence de base chute à 30 Hz, le fonctionnement normal puisse nécessiter une fréquence de sortie de 50 Hz pour atteindre la fréquence nominale de 50 Hz. La réponse est que la fréquence de sortie peut tout à fait atteindre 50 Hz.
La relation entre la pression dynamique, la pression statique et la pression totale est la suivante :
La pression statique est la pression (hauteur manométrique) requise à la sortie d'une pompe à eau jusqu'au point le plus haut, généralement 1 kg de pression d'eau par 10 mètres de colonne d'eau.
La pression dynamique correspond à la chute de pression due à la différence de vitesse d'écoulement du liquide entre la paroi de la conduite, les vannes (vannes de régulation, vannes de retour, vannes de réduction de pression, etc.) et les différentes couches d'une même section lors de l'écoulement de l'eau. Son calcul est complexe et, d'après l'expérience, on considère généralement que la pression dynamique représente 20 % (maximum) de la pression statique.
Pression totale = (pression statique + pression dynamique) = 1,2 pression statique.
La fréquence limite inférieure de la pompe à eau doit être réglée à environ 30 Hz, faute de quoi l'eau risque de s'évacuer facilement de la conduite fermée. En raison de la grande quantité d'air dissous dans l'eau, une chambre d'air peut se former au démarrage de la pompe, créant ainsi un risque de surpression.
L'introduction des 12 points d'expérience et valeurs économiques est la suivante :
L'utilisation de convertisseurs de fréquence est envisageable pour divers appareils afin de réaliser des économies d'énergie, ce qui a été confirmé par de nombreux cas pratiques concluants.
La valeur d'expérience, relativement prudente et riche en ressources, n'est pas la plus économique et recèle un potentiel inexploité. Son utilisation doit être adaptée aux conditions réelles du site et impliquer certains ajustements des paramètres de fonctionnement, la limite inférieure étant celle qui n'affecte pas l'utilisation normale. Il s'agit d'une condition préalable à la réalisation d'économies d'énergie.
La valeur économique repose sur le principe du respect des conditions limites minimales du système, d'une réduction modérée de la valeur empirique et de l'exploration du potentiel d'économies d'énergie. Comment réaliser des économies d'énergie si les paramètres de fonctionnement restent inchangés ? De plus, le convertisseur de fréquence n'est pas un générateur d'énergie (contrairement aux générateurs, batteries ou panneaux solaires) et, bien que son rendement soit très élevé (de l'ordre de 97 % à 98 %), une perte de 2 % à 3 % subsiste.