Il fornitore dell'unità di feedback energetico ricorda che la corretta selezione dei convertitori di frequenza è fondamentale per il normale funzionamento del sistema di controllo della trasmissione delle apparecchiature meccaniche, al fine di evitare perdite inutili dovute alla manutenzione del convertitore di frequenza a causa di una selezione errata. In primo luogo, è necessario definire chiaramente lo scopo della selezione di un convertitore di frequenza. In secondo luogo, il convertitore di frequenza appropriato deve essere selezionato in base al tipo di apparecchiatura, alle caratteristiche del carico, all'intervallo di velocità, alla modalità di controllo, all'ambiente di utilizzo, alla struttura protettiva e ad altri requisiti. In questo modo, l'obiettivo è ottenere sia vantaggi tecnologici che economici.
1. Caratteristiche della coppia di carico delle apparecchiature meccaniche
Nella pratica, i macchinari di produzione vengono spesso suddivisi in tre tipologie in base alle diverse caratteristiche di coppia del carico: carico a coppia costante, carico a potenza costante e carico caratteristico di coppia ridotta. Nella scelta di un convertitore di frequenza, le caratteristiche del carico dovrebbero naturalmente essere il criterio di base.
Ridurre il carico caratteristico della coppia
In vari ventilatori, pompe idrauliche e pompe idrauliche, durante la rotazione della girante, la resistenza generata dall'aria o dal liquido entro un certo intervallo di velocità è approssimativamente proporzionale alla seconda potenza della velocità, la coppia varia in base alla seconda potenza della velocità e la potenza del carico varia proporzionalmente alla terza potenza della velocità. Questo tipo di carico è chiamato carico a coppia ridotta.
Carico di potenza costante
La caratteristica di questo tipo di carico è che la coppia richiesta TL è approssimativamente inversamente proporzionale alla velocità n. Al diminuire della velocità del motore, la coppia di uscita del carico aumenta. In altre parole, all'interno dell'intervallo di velocità, la coppia è maggiore a basse velocità e minore ad alte velocità, mentre la potenza di uscita del motore rimane invariata. I mandrini delle macchine utensili per il taglio dei metalli, i laminatoi, le macchine per la carta, le macchine avvolgitrici, le macchine svolgitrici, ecc. nelle linee di produzione di film appartengono tutti a carichi a potenza costante.
The constant power property of a load is limited to a certain range of speed changes. When the speed is very low, due to the limitation of mechanical strength, TL cannot increase infinitely and transforms into a constant torque property at low speeds. The constant power and constant torque regions of the load have a significant impact on the selection of transmission schemes. When the motor is in constant flux speed regulation, the maximum allowable output torque remains unchanged, which belongs to constant torque speed regulation; In weak magnetic speed regulation, the maximum allowable output torque is inversely proportional to the speed, which belongs to constant power speed regulation. If the range of constant torque and constant power speed regulation of the electric motor is consistent with the range of constant torque and constant power of the load, that is, in the case of "matching", the capacity of the electric motor and the capacity of the frequency converter are both minimized.
The mechanical characteristics of constant power loads are complex. When designing the system, attention should be paid to not operating asynchronous motors beyond their synchronous speed, otherwise it may cause destructive mechanical failures. The capacity of a frequency converter is usually taken as approximately times the capacity of an asynchronous motor.
Constant torque load
In a constant torque load, the load torque TL is independent of the speed n. At any speed, the load torque TL remains constant or almost constant, and the load power increases linearly with the increase of load speed. For example, friction loads such as cranes, conveyors, injection molding machines, mixers, and hoists all belong to constant torque loads. The purpose of using frequency converters to control such loads is to achieve equipment automation, improve labor productivity, and enhance product quality.
When the frequency converter drives a constant torque load, the output torque at low speed should be large enough and have sufficient overload capacity, usually 150% of the rated current. If it is necessary to operate steadily at low speeds for a long time, the heat dissipation capacity of asynchronous motors should be considered to avoid excessive temperature rise of the motors.
When designing the system, attention should be paid to appropriately increasing the capacity of asynchronous motors or increasing the capacity of frequency converters. The capacity of a frequency converter is generally taken as~times the capacity of an asynchronous motor.
2. Select an appropriate control method for the frequency converter based on the load characteristics
Oltre al processo di produzione del convertitore di frequenza, anche il metodo di controllo adottato dal convertitore di frequenza è molto importante. I metodi di controllo dei convertitori di frequenza si dividono principalmente in controllo ad anello aperto e controllo ad anello chiuso. Il metodo di controllo ad anello aperto ha una struttura semplice e prestazioni affidabili, ma la sua precisione di regolazione della velocità e le sue prestazioni di risposta dinamica sono relativamente basse; il metodo di controllo ad anello chiuso può eseguire il controllo in tempo reale in base alle variazioni di parametri come portata, temperatura, posizione, velocità, pressione, ecc. Ha una risposta dinamica rapida, ma a volte è difficile da implementare e costoso. Gli utenti dovrebbero scegliere la modalità di controllo corrispondente in base alle proprie esigenze per ottenere le caratteristiche di regolazione della velocità richieste.
3. Selezionare la struttura protettiva del convertitore di frequenza in base all'ambiente di installazione
Nella scelta di un convertitore di frequenza, è necessario considerare l'ambiente di installazione, inclusi fattori quali temperatura ambiente, umidità, contenuto di polvere e gas corrosivi, che sono strettamente correlati al funzionamento affidabile e a lungo termine del convertitore di frequenza. Se le condizioni operative non possono essere soddisfatte, è necessario adottare misure di protezione adeguate.
La maggior parte dei produttori di convertitori di frequenza fornisce agli utenti le seguenti strutture di protezione comuni tra cui scegliere.
(1) Il tipo aperto IP00, che protegge il corpo umano dal contatto frontale con le parti sotto tensione all'interno del convertitore di frequenza, è adatto per l'installazione su schermi, pannelli e rack in quadri elettrici o locali elettrici, in particolare per l'uso centralizzato di più convertitori di frequenza, ma presenta elevati requisiti per l'ambiente di installazione.
(2) I convertitori di frequenza IP20 e IP21 sono dotati di involucri che li circondano e possono essere montati a parete negli edifici. Sono adatti alla maggior parte degli ambienti di installazione interni con polvere, temperatura e umidità minime.
(3) Le versioni IP40 e IP42 sigillate sono adatte per siti industriali con condizioni ambientali avverse.
(4) Sigillato IP54 e IP55, con strutture protettive antipolvere e impermeabili, adatto a siti industriali con cattive condizioni ambientali, spruzzi d'acqua, polvere e alcuni gas corrosivi.
La scelta del sistema di regolazione della velocità a frequenza variabile in cantiere deve basarsi sui requisiti di processo effettivi e sugli scenari applicativi. È necessario valutare attentamente i vantaggi e gli svantaggi e la scelta deve essere ponderata e ponderata in modo approfondito. Solo utilizzando il convertitore di frequenza in modo corretto e flessibile, il sistema di controllo della velocità a frequenza variabile in corrente alternata può funzionare in modo sicuro e affidabile.