12 consigli per l'utilizzo dei convertitori di frequenza

Il fornitore di unità di frenatura con convertitore di frequenza ricorda che, con la promozione e lo sviluppo dell'automazione industriale, l'applicazione dei convertitori di frequenza sta diventando sempre più diffusa. La regolazione della velocità mediante conversione di frequenza è stata riconosciuta come uno dei metodi di regolazione della velocità ideali e promettenti. Lo scopo principale dell'utilizzo di un convertitore di frequenza universale per realizzare un sistema di trasmissione con regolazione della velocità mediante conversione di frequenza è migliorare la produttività e la qualità del prodotto; il secondo è risparmiare energia e ridurre i costi di produzione. In questo processo, le capacità di utilizzo dei convertitori di frequenza sono particolarmente importanti.

Per le linee di segnale e di controllo, è consigliabile utilizzare cavi schermati per prevenire interferenze. Quando la linea è corta, ad esempio quando la distanza varia di 100 metri, è necessario aumentare la sezione del cavo. Le linee di segnale e di controllo non devono essere posizionate nella stessa trincea o ponte delle linee elettriche per evitare interferenze reciproche. È preferibile posizionarle in canaline per una migliore idoneità.

02 I segnali di trasmissione si basano principalmente su segnali di corrente, poiché questi non vengono facilmente attenuati o interferiti. Nelle applicazioni pratiche, il segnale in uscita dai sensori è un segnale di tensione, che può essere convertito in un segnale di corrente tramite un convertitore.

03 Il controllo a circuito chiuso del convertitore di frequenza è generalmente positivo, il che significa che il segnale di ingresso è elevato e anche l'uscita è elevata (ad esempio durante il raffreddamento dell'aria condizionata centralizzata e il controllo generale di pressione, portata, temperatura, ecc.). Ma esiste anche un effetto inverso, ovvero quando il segnale di ingresso è elevato, l'uscita è relativamente bassa (ad esempio quando l'aria condizionata centralizzata funziona in riscaldamento e la pompa dell'acqua calda sanitaria nella centrale termica).

Quando si utilizzano segnali di pressione nel controllo a circuito chiuso, non utilizzare segnali di flusso. Questo perché i sensori di pressione sono economici, facili da installare, con un carico di lavoro ridotto e un debugging pratico. Tuttavia, se il processo richiede un rapporto di portata e una precisione elevata, è necessario selezionare un regolatore di flusso e misuratori di portata appropriati (come elettromagnetici, a target, a vortice, a orifizio, ecc.) in base alla pressione effettiva, alla portata, alla temperatura, al mezzo, alla velocità, ecc.

Le funzioni PLC e PID integrate del convertitore di frequenza 05 sono adatte a sistemi con fluttuazioni del segnale ridotte e stabili. Tuttavia, poiché le funzioni PLC e PID integrate regolano solo la costante di tempo durante il funzionamento, è difficile ottenere requisiti di processo di transizione soddisfacenti e il debugging richiede molto tempo.

Inoltre, questo tipo di regolazione non è intelligente, quindi generalmente non viene utilizzato frequentemente. Al suo posto, si sceglie un regolatore PID intelligente esterno. Quando è in uso, è sufficiente impostare il valore limite superiore (SV) e durante il funzionamento viene visualizzato un indicatore del valore operativo (PV). È anche intelligente, garantendo le migliori condizioni di processo di transizione, rendendolo ideale per l'uso. Per quanto riguarda i PLC, è possibile selezionare diverse marche di PLC esterni in base alla natura, al numero di punti, alla grandezza digitale, alla grandezza analogica, all'elaborazione del segnale e ad altri requisiti della grandezza di controllo.

Il convertitore di segnale 06 è spesso utilizzato anche nei circuiti periferici dei convertitori di frequenza, solitamente costituiti da elementi Hall e circuiti elettronici. In base ai metodi di trasformazione ed elaborazione del segnale, può essere suddiviso in vari convertitori, come tensione-corrente, corrente-tensione, CC-CA, CA-CC, tensione-frequenza, corrente-frequenza, un ingresso/uscita multipla, ingressi/uscite multiple, sovrapposizione del segnale, sdoppiamento del segnale, ecc. Ad esempio, i sensori/trasmettitori di isolamento elettrico della serie CE-T di Saint Seil a Shenzhen sono molto pratici da utilizzare. Esistono molti prodotti simili in Cina e gli utenti possono scegliere le proprie applicazioni in base alle proprie esigenze.

Quando si utilizza un convertitore di frequenza 07, è spesso necessario dotarlo di circuiti periferici, cosa che può essere fatta nei seguenti modi:

(1) Un circuito funzionale logico composto da relè autocostruiti e altri componenti di controllo;

(2) Acquistare circuiti esterni dell'unità già pronti;

(3) Scegliere un logo semplice per un controllore programmabile;

(4) Quando si utilizzano diverse funzioni del convertitore di frequenza, è possibile selezionare le schede funzione;

(5) Selezionare controllori programmabili di piccole e medie dimensioni.

Esistono due comuni schemi di trasformazione della tecnologia di conversione della frequenza per l'approvvigionamento idrico parallelo e a pressione costante con più pompe idriche (ad esempio pompe per acqua pulita negli impianti idrici urbani, stazioni di pompaggio dell'acqua di medie e grandi dimensioni, stazioni centrali di fornitura di acqua calda, ecc.):

(1) Risparmia sull'investimento iniziale, ma l'effetto di risparmio energetico è scarso. All'avvio, avviare prima il convertitore di frequenza a 50 Hz, quindi avviare la frequenza di rete e quindi passare al controllo di risparmio energetico. Nel sistema di approvvigionamento idrico, solo la pompa dell'acqua azionata da un convertitore di frequenza ha una pressione leggermente inferiore e si verificano turbolenze e perdite nel sistema.

(2) L'investimento è relativamente elevato, ma consente di risparmiare il 20% di energia in più rispetto al piano (1). La pressione della pompa Yuantai è costante, non vi è alcuna perdita di turbolenza e l'effetto è migliore.

Quando più pompe dell'acqua vengono collegate in parallelo per un'erogazione idrica a pressione costante, si utilizza un metodo di collegamento in serie del segnale con un solo sensore, che presenta i seguenti vantaggi:

(1) Risparmia sui costi. Un solo set di sensori e PID.

(2) Poiché è presente un solo segnale di controllo, la frequenza di uscita è costante, ovvero la stessa frequenza, quindi anche la pressione è costante e non vi è alcuna perdita di turbolenza.

(3) Quando si fornisce acqua a pressione costante, il numero di pompe in funzione è controllato dal PLC al variare della portata. È richiesta almeno 1 unità, 2 unità per quantità moderate e 3 unità per quantità maggiori. Quando il convertitore di frequenza non è in funzione e si arresta, il segnale del circuito (corrente) è sul percorso (c'è un segnale in ingresso, ma nessuna tensione o frequenza di uscita).

(4) Un vantaggio maggiore è che, poiché il sistema ha un solo segnale di controllo, anche se le tre pompe sono inserite in ingressi diversi, la frequenza operativa è la stessa (ovvero sincronizzata) e anche la pressione è la stessa, quindi la perdita di turbolenza è zero, ovvero la perdita è ridotta al minimo, quindi l'effetto di risparmio energetico è il migliore.

Ridurre la frequenza di base è il modo più efficace per aumentare la coppia di avviamento

Ciò è dovuto al significativo aumento della coppia di avviamento, che consente di avviare senza problemi anche apparecchiature difficili da avviare, come estrusori, macchine per la pulizia, centrifughe, miscelatori, macchine per rivestimento, miscelatori, ventilatori di grandi dimensioni, pompe per l'acqua, soffianti Roots, ecc. Questo metodo è più efficace del solito aumento della frequenza di avviamento. Utilizzando questo metodo e combinandolo con le misure di passaggio da carico pesante a carico leggero, è possibile aumentare la protezione di corrente al valore massimo e avviare quasi tutte le apparecchiature. Pertanto, ridurre la frequenza di base per aumentare la coppia di avviamento è un metodo efficace e conveniente.

Applicando questa condizione, la frequenza di base non deve necessariamente scendere a 30 Hz. Può essere gradualmente diminuita ogni 5 Hz, purché la frequenza raggiunta dalla diminuzione possa avviare il sistema.

Il limite inferiore della frequenza di base non dovrebbe essere inferiore a 30 Hz. Dal punto di vista della coppia, più basso è il limite inferiore, maggiore è la coppia. Tuttavia, occorre anche considerare che l'IGBT potrebbe danneggiarsi quando la tensione aumenta troppo rapidamente e il rapporto du/dt dinamico è troppo elevato. Il risultato pratico è che questa misura di aumento della coppia può essere utilizzata in modo sicuro e affidabile quando la frequenza scende da 50 Hz a 30 Hz.

Alcuni temono che, ad esempio, quando la frequenza di base viene abbassata a 30 Hz, la tensione abbia già raggiunto i 380 V. Pertanto, quando il normale funzionamento potrebbe richiedere il raggiungimento dei 50 Hz, la tensione di uscita dovrebbe salire a 380 V in modo che il motore non possa sopportarla? La risposta è che un tale fenomeno non si verificherà.

Alcune persone temono che se la tensione raggiunge i 380 V quando la frequenza di base scende a 30 Hz, il normale funzionamento potrebbe richiedere una frequenza di uscita di 50 Hz per raggiungere la frequenza nominale di 50 Hz. La risposta è che la frequenza di uscita può certamente raggiungere i 50 Hz.

La relazione tra pressione dinamica, pressione statica e pressione totale è la seguente:

La pressione statica è la pressione (prevalenza) richiesta all'uscita di una pompa dell'acqua fino al punto più alto, in genere 1 kg di pressione dell'acqua per 10 metri di colonna d'acqua.

La pressione dinamica è la caduta di pressione causata dalla differenza di velocità del flusso tra il liquido e la parete del tubo, le valvole (valvole di regolazione, valvole di ritorno, valvole di riduzione della pressione, ecc.) e i diversi strati della stessa sezione durante il processo di flusso dell'acqua. Questa parte è difficile da calcolare e, in base all'esperienza pratica, si presume che la pressione dinamica sia pari al 20% (massimo) del valore di pressione statica.

Pressione totale = (pressione statica + pressione dinamica) = 1,2 pressione statica.

La frequenza limite inferiore della pompa dell'acqua deve essere impostata a circa 30 Hz, altrimenti è facile evacuare l'acqua nel tubo chiuso. A causa della grande quantità di aria disciolta nell'acqua, all'avvio della pompa dell'acqua è facile che si formi una camera d'aria, che rappresenta un rischio di alta pressione.

L'introduzione di 12 punti esperienza e valori economici è la seguente:

L'impiego di convertitori di frequenza è fattibile per vari dispositivi al fine di ottenere un risparmio energetico, come confermato da numerosi casi pratici di successo.

Il valore esperienziale è relativamente conservativo e presenta un elevato livello di ricchezza, non è il più economico, e ha un potenziale da sfruttare. Quando si utilizzano i valori esperienziali, questi devono essere organizzati in base alle condizioni effettive del sito e devono essere apportate determinate modifiche ai parametri operativi, con la condizione limite inferiore che non influisca sul normale utilizzo. Questo è un prerequisito per il raggiungimento del risparmio energetico.

Il valore economico si basa sul principio di soddisfare le condizioni limite inferiori del sistema, riducendo moderatamente il valore empirico ed esplorando il potenziale per ottenere effetti di risparmio energetico. Se i parametri operativi rimangono invariati, come si può ottenere il risparmio energetico? Inoltre, il convertitore di frequenza in sé non è un dispositivo di generazione di energia (generatore, batteria, energia solare) e la sua efficienza è molto elevata, compresa tra il 97% e il 98%, ma comporta comunque una perdita del 2%-3%.