Para pemasok perangkat umpan balik energi mengingatkan Anda bahwa karena karakteristik transmisi daya listrik yang kompleks, motor listrik sering beroperasi dalam arah maju dan mundur, seringkali dalam kondisi operasi kelebihan beban dan peralihan terus-menerus antara listrik dan pengereman; Keamanan dan keandalannya juga krusial. Teknologi konversi frekuensi motor AC semakin canggih, dan penggunaan konverter frekuensi untuk pengaturan kecepatan motor asinkron AC telah menjadi teknologi hemat energi terpenting untuk pengaturan kecepatan motor.
Pengaturan kecepatan komunikasi telah berevolusi dari pengaturan kecepatan tegangan stator, pengaturan kecepatan kutub seri rotor lilitan, dan pengaturan kecepatan kopling selip elektromagnetik pada tahun 1970-an, menjadi pengaturan kecepatan frekuensi variabel pada tahun 1980-an, dan berbagai teknologi telah mencapai tahap praktis. Dengan meningkatnya keandalan dan harga pengaturan kecepatan AC yang lebih rendah, penggantian pengaturan kecepatan DC telah menjadi tren yang tak terelakkan.
1. Konverter frekuensi dan konservasi energi
Bahasa Indonesia: Ketika mengatur kecepatan di bawah frekuensi dasar motor asinkron, metode kontrol dengan rasio frekuensi tegangan konstan dan kompensasi penurunan tegangan stator biasanya diadopsi; Jika kecepatan diatur di atas frekuensi dasar, metode kontrol tegangan konstan dan frekuensi variabel biasanya diadopsi. Dengan menggabungkan dua situasi di atas, karakteristik kontrol kecepatan tegangan variabel dan frekuensi variabel motor asinkron dapat diperoleh. Sesuai dengan algoritma DIT, menurut prinsip simetri, jika x (n) didekomposisi menjadi dua kelompok dalam domain waktu, maka dalam domain frekuensi, X (k) akan membentuk kelompok sampling ganjil genap, membentuk struktur FFT lain yang umum digunakan yang disebut algoritma sampling domain frekuensi FFT (DIF-FFT). Seperti yang pertama kali diusulkan oleh Sande dan Turky, ia juga dikenal sebagai algoritma Sande Turky.
Rangkaian pengereman pada konverter frekuensi universal dirancang untuk memenuhi kebutuhan pengereman motor asinkron. Dalam sistem penggerak frekuensi variabel, untuk memperlambat dan menghentikan motor asinkron, metode pengurangan frekuensi keluaran konverter frekuensi universal secara bertahap dapat digunakan untuk mengurangi kecepatan sinkron motor asinkron, sehingga mencapai tujuan perlambatan motor. Selama proses deselerasi motor asinkron, karena kecepatan sinkron lebih rendah daripada kecepatan aktual motor asinkron, fasa arus rotor akan terbalik, menyebabkan motor asinkron menghasilkan torsi pengereman, yaitu, dalam keadaan pengereman regeneratif. Untuk konverter frekuensi universal berkapasitas besar dan sedang, untuk menghemat energi, unit regenerasi daya umumnya digunakan untuk mengumpan balik energi tersebut ke catu daya. Untuk konverter frekuensi universal berkapasitas kecil, rangkaian pengereman biasanya digunakan untuk memanfaatkan umpan balik energi dari motor asinkron dalam rangkaian pengereman. Dalam rekayasa, penanganan energi pengereman regeneratif umumnya mencakup metode seperti penyimpanan, umpan balik ke jaringan listrik, dan pelepasan resistansi, tergantung pada kapasitas dan skenario aplikasi konverter frekuensi umum.
2. Aplikasi Teknologi Kontrol Kecepatan Frekuensi Variabel dalam Kontrol Otomasi Listrik
2.1. Karakteristik Kontrol Kecepatan Frekuensi Variabel
Semua perangkat Cyclone II menggunakan wafer 300mm dan diproduksi berdasarkan proses TSMC 90nm, low-K untuk memastikan kecepatan tinggi dan biaya rendah. Karena penggunaan daerah silikon yang diminimalkan, perangkat seri Cyclone II dapat mendukung sistem digital yang kompleks hanya dengan satu chip, dengan biaya yang setara dengan sirkuit terpadu khusus. Konverter frekuensi universal berkinerja tinggi memiliki beberapa struktur perangkat keras untuk memenuhi berbagai kebutuhan rekayasa: konverter frekuensi independen, konverter frekuensi bus DC umum, dan konverter frekuensi dengan unit umpan balik energi. Konverter frekuensi independen adalah jenis konverter frekuensi yang menempatkan unit penyearah dan unit inverter dalam satu casing. Saat ini merupakan konverter frekuensi yang paling banyak digunakan dan umumnya hanya menggerakkan satu motor listrik, yang digunakan untuk beban industri umum. Metode konfigurasi yang digunakan adalah kombinasi JTAG dan AS, sehingga sirkuit konfigurasi harus memenuhi persyaratan konfigurasi AS dan JTAG. Chip konfigurasi mengadopsi EPCS1. Sesuai dengan metode koneksi spesifik dan karakteristik pin dari metode konfigurasi yang disebutkan di atas. Saat menggerakkan beban seperti elevator, lift, dan mesin penggiling reversibel dengan konverter frekuensi universal berkinerja tinggi, operasi empat kuadran diperlukan, sehingga unit umpan balik energi harus dikonfigurasi. Fungsi unit umpan balik energi adalah untuk menyalurkan kembali energi regeneratif yang dihasilkan selama pengereman motor listrik ke jaringan listrik.
2.2. Penerapan Teknologi Kontrol Kecepatan Frekuensi Variabel dalam Kontrol Otomasi Listrik Industri
(1) Unit model motor adaptif. Fungsi unit model motor adaptif adalah untuk mengidentifikasi parameter dasar motor secara otomatis dengan mendeteksi tegangan dan arus yang masuk ke motor. Model motor ini merupakan unit kunci untuk kontrol torsi langsung. Untuk sebagian besar aplikasi industri, jika akurasi kontrol kecepatan lebih besar dari 0,5%, umpan balik kecepatan loop tertutup dapat digunakan.
(2) Komparator torsi dan komparator fluks magnet. Fungsi komparator jenis ini adalah membandingkan nilai umpan balik dengan nilai referensinya setiap 20 ms, dan mengeluarkan status torsi atau medan magnet menggunakan regulator histeresis dua titik.
(3) Pemilih optimasi pulsa. Kami memilih chip Cyclone II EP2C5Q208C8 untuk memproses informasi, kemudian merancang implementasi FPGA sumber sinyal untuk modulasi OFDM. Kami menulis rangkaian yang terdiri dari lima modul, yang utamanya mengimplementasikan pemetaan konstelasi FFT, penyisipan prefiks siklik, modul penyangga, dan fungsi D/A, merancang sumber sinyal OFDM, serta mensimulasikan dan memverifikasi fungsi masing-masing modul. Akhirnya, sumber sinyal OFDM diselesaikan, termasuk simulasi perangkat lunak dan verifikasi perangkat keras FPGA. Karena variabilitas kapasitas kapasitor elektrolit yang signifikan, tegangan yang dihasilkan akan tidak sama. Oleh karena itu, resistor penyeimbang tegangan dengan nilai resistansi yang sama dihubungkan secara paralel ke setiap kapasitor untuk menghilangkan pengaruh variabilitas. Untuk mencegah arus pengisian (arus lonjakan) yang mengalir melalui kapasitor membakar rangkaian penyearah dan menyebabkan dampak lain saat daya dihidupkan, langkah-langkah untuk menekan arus lonjakan juga ditambahkan ke rangkaian penyimpanan.
Konservasi energi dan pengurangan konsumsi merupakan cara penting untuk mengurangi biaya produksi, dan pengurangan biaya merupakan cara efektif untuk meningkatkan daya saing produk. Selain menambahkan modul-modul fungsional ini, optimalisasi desain yang telah selesai secara berkelanjutan selama proses perancangan juga diperlukan, untuk lebih meningkatkan kinerja dan menghemat sumber daya, agar seluruh sistem dapat terintegrasi dalam satu chip FPGA, mencapai efek penghematan energi yang signifikan, dan meningkatkan kondisi proses.