ספקי יחידות משוב אנרגיה מזכירים לכם כי היסטוריית היישומים של ממירי תדר בסין היא יותר מ-30 שנה. עם ההתקדמות המתמשכת של הטכנולוגיה, היקף היישומים של ממירי תדר החל לכלול גם תחומים רבים, וגודל השוק גדל משנה לשנה. כיום, ישנם יותר מ-140 מותגים מקומיים וזרים של ממירי תדר, ויצרנים ומפיצים חדשים של ממירי תדר מפוזרים גם הם ברחבי המדינה. למרות שעדיין קיים פער מסוים בביצועים בין ממירי תדר מקומיים ומיובאים, עם ההתפתחות המהירה של המדע והטכנולוגיה בסין, פער זה אינו בלתי עביר. יחד עם זאת, בזכות שלמות שרשרת התעשייה המקומית, קיים פוטנציאל גדול ליעילות הייצור ולעלות הייצור של ממירי תדר מקומיים.
מערכת הנעת התדר המשתנה מורכבת מממיר תדר, אשר השיג או עלה על ביצועי מערכת בקרת מהירות DC. לממיר התדר יתרונות של גודל קטן, רעש נמוך, עלות נמוכה ותחזוקה קלה של מנועים אסינכרוניים, מה שמפשט מאוד את תהליך הייצור ומפחית את עלויות ההשקעה הראשוניות. באופן כללי, שימוש סביר בממירי תדר יכול לשפר את תפוקת העבודה, את איכות המוצר ואת אוטומציה של הציוד, תוך חיסכון באנרגיה והפחתת עלויות הייצור.
1. סיווג, עקרון עבודה ומבנה של ממירי תדר מתח נמוך
1. סיווג ממירי תדר מתח נמוך
ישנם סטנדרטים שונים לסיווג ממירי תדר. ניתן לחלק ממירי תדר משתנים לממירי תדר כלליים וממירי תדר מיוחדים. על פי עקרון העבודה, ניתן לחלק ממירי תדר לממירי תדר AC-AC וממירי תדר AC-DC-AC, ביניהם ניתן לחלק גם ממירי תדר AC-DC-AC לממירי תדר מסוג זרם וסוג מתח בהתאם למצב העבודה של המעגל הראשי. בנוסף, מנקודת מבט של כיוון הפיתוח של טכנולוגיית ממירי התדר, ניתן לחלק אותם לממירי תדר VVVF, ממירי תדר וקטוריים, ממירי תדר בקרת מומנט ישירה וכן הלאה.
2. עקרון עבודה של ממיר תדרים במתח נמוך
באופן כללי, ממירי תדר מאמצים מצב עבודה של מוצלב ישיר. באופן יחסי, ממירי תדר במתח נמוך נמצאים בשימוש נרחב בשל הטכנולוגיה הבוגרת שלהם, עלותם הנמוכה ותחזוקתם הקלה. עקרון העבודה של ממיר תדר הוא פשוט להמיר מתח AC לציוד חשמלי בעל תדר מתכוונן. על פי נוסחת המהירות הסינכרונית N=60f/p עבור מנועי AC (כאשר N היא המהירות הסינכרונית של המנוע, f הוא תדר ההספק, ו-p הוא מספר הקטבים של המנוע), ניתן לשנות את מהירות מנוע ה-AC על ידי שינוי התדר. ממיר התדר פותח על סמך עיקרון זה.
3. מבנה ממיר תדר מתח נמוך
הרכב המעגל הראשי של ממיר התדרים:
סוג מתח: הספק המתח מומר מממיר תדרים DC ל-AC, ומסנן המעגל הוא קבל.
סוג זרם: ספק הכוח הנוכחי משתנה מממיר תדרים DC ל-AC, ומסנן המעגל הוא משרן.
ממיר התדרים מורכב בעיקר מארבעת החלקים הבאים:
(1) מיישרים: כיום, ממירי דיודה נמצאים בשימוש נרחב, שיכולים להמיר תדר חשמל להספק ישר וגם ליצור ממירים הפיכים. מכיוון שכיוון ההספק שלהם הפיך, הם יכולים להתחדש ולפעול.
(2) מעגל גל שטוח: למתח הישר המיושר על ידי המיישר יש מתח פועם, שהוא פי 6 מתדירות ספק הכוח. כדי לדכא תנודות מתח, יש צורך בקבלים ומשרנים כדי לספוג את המתח הפועם (כלומר, הזרם). כאשר קיבולת המכשיר קטנה, אם יש קיבולת עודפת, ניתן להשתמש ישירות במעגל החלקה.
(3) ממיר: הממיר ממיר מתח ישר (DC) למתח חילופין (AC), ובכך מקבל תפוקה תלת פאזית בתוך זמן קבוע.
(4) מעגל בקרה: מספק מעגל בקרת אותות למעגל הראשי של ספק הכוח של המנוע האסינכרוני. כולל מעגל פעולה ותדר מתח, מעגל גילוי זרם ומתח במעגל הראשי, מעגל גילוי מהירות מנוע, מעגל הפעלה ותפעול שיכול להגביר אותות בקרה, מעגל הגנה למנוע ולממיר.
2. בחירת סוגי ממירים למתח נמוך
1. סקירה כללית של בחירת סוג ממיר מתח נמוך
כיום, רוב המשתמשים בוחרים על סמך ההוראות או מדריך הבחירה המסופק על ידי יצרן הממיר. באופן כללי, יצרן ממיר התדר מספק את הזרם המדורג של ממיר התדר, שיכול להתאים להספק ולקיבול המדורגים של המנוע. הפרמטרים של המנועים הזמינים מסופקים כולם על ידי היצרן בהתבסס על מנועים של היצרן או סטנדרטים לאומיים, ואינם יכולים לשקף באמת את כושר הנשיאה של ממיר התדר. לכן, בעת בחירת ממיר תדר, יש לקחת את העיקרון של זרם המדורג של המנוע שאינו עולה על הזרם המדורג של ממיר התדר כנקודת ייחוס. בנוסף, בעת בחירת ממיר תדר, יש להבין גם את תנאי התהליך והפרמטרים הרלוונטיים של המנוע, ולשים לב לסוג ולמאפייני העבודה של המנוע.
(1) בחירת זרם מדורג עבור ממיר תדר. בהתאם למפרטי התכנון, על מנת להבטיח פעולה בטוחה ואמינה של ממיר התדר, הזרם המדורג של ממיר התדר חייב להיות גדול מהזרם המדורג של העומס (המנוע), במיוחד עבור מנועים בעלי מאפייני עומס המשתנים לעתים קרובות. על פי ניסיון, הזרם המדורג של ממיר תדר גדול מפי 1.05 מהזרם המדורג של מנוע.
(2) בחירת מתח מדורג עבור ממירי תדר. המתח המדורג של ממיר התדר נבחר על סמך מתח אפיק הכניסה של ממיר התדר. באופן עקרוני, המתח המדורג של ממיר התדר צריך להיות תואם למתח הכניסה. אם מתח הכניסה גבוה מדי, ממיר התדר [3] יינזק.
2. אמצעי זהירות לבחירת ממירי תדר מתח נמוך
(1) התאם את סוג העומס לממיר התדרים.
העומס של התעשייה הפטרוכימית כולל בעיקר משאבות ומאווררים. המשאבות מחולקות למשאבות מים, משאבות שמן, משאבות תוספים, משאבות מדידה, משאבות הרמה, משאבות ערבוב ומשאבות שטיפה. ביניהן, משאבות הרמה, משאבות ערבוב ומשאבות שטיפה הן בעיקר עומסים כבדים, בעוד שהשאר עומסים קונבנציונליים. המאווררים מחולקים למאווררים מקוררי אוויר, מאווררי משיכה המושרים על ידי דוד, מאווררים ציריים, מדחסים אוויר וכו'. כאשר מאוורר קירור האוויר ומאוורר משיכה המושרים על ידי דוד מופעלים, שניהם עומסים כבדים, נחשבים בדרך כלל לעומסים כבדים, והשאר עומסים קונבנציונליים. בעת בחירת ממיר תדר, הבחירה צריכה להתבסס על מאפייני העומס. אם סוג העומס אינו ברור או עשוי להשתנות בתנאי תהליך שונים, מומלץ לבחור ממיר תדרים המבוסס על עומס כבד כדי למנוע אי התאמות בבחירה.
(2) תנאי הסביבה משפיעים על ממיר התדרים.
בדרך כלל, ממירי תדר דורשים טמפרטורות סביבה ולחות גבוהות יותר. כאשר טמפרטורת הסביבה נמוכה מ-30 מעלות צלזיוס, הלחות היחסית נמוכה מ-80% והגובה נמוך מ-100 מטרים, ממיר התדר פועל בבטחה בזרם המדורג; אם טמפרטורת הסביבה עולה על 40 מעלות צלזיוס, הקיבולת והזרם בפועל של ממיר התדר יפחתו בהדרגה עם עליית טמפרטורת הסביבה. אם הלחות היחסית של הסביבה עולה על 90%, עלול להיווצר עיבוי, מה שיגרום לקצרים ברכיבים הפנימיים של ממיר התדר. אם הגובה עולה על 100 מטרים, הספק המוצא של ממיר התדר יקטן. בנוסף, יש להימנע משימוש בממירי תדר בסביבות מאובקות.
(3) בחירת רכיבים אופציונליים עבור ממירי תדר.
בחירה שגויה של רכיבים אופציונליים עבור ממירי תדר עלולה להוביל לשיעור כשל גבוה, המתרכז בעיקר בבחירת מסננים וכורים.
3. יישום מעשי של ממיר תדרים במתח נמוך
1. חיבור ראשוני של ממיר תדר מתח נמוך
עקב ההשפעה המשמעותית של מיקומי ההתקנה של מגענים, מסננים וכורים במעגל הראשוני על ממיר התדר, הדברים הבאים יתמקדו בניתוח שלושת התקנים אלה.
(1) איש קשר
ישנן שתי שיטות חיבור עיקריות למגענים: התקנה בצד האחורי של גוף הממיר והתקנה בצד הקדמי של גוף הממיר. המגען מותקן בצד האחורי של גוף הממיר, והיתרון הוא שהממיר אינו חווה פגיעות תכופות כאשר המנוע מופעל לעתים קרובות. החיסרון הוא שזמן הטעינה של ממיר התדר ארוך ויש אובדן חשמל. המגען מותקן בצד הקדמי של גוף הממיר ויש לו יתרון של ניתוק מוחלט של החשמל כאשר המנוע במצב המתנה מבלי לאבד חשמל. החיסרון הוא שהפעלות תכופות של המנוע תגרום לזעזועים תכופים של טעינה לממיר התדר, מה שיפגע באורך החיים של רכיבי ממיר התדר.
לסיכום, אם המנוע מופעל לעתים רחוקות, ניתן להתקין את המגען בצדדים הקדמי והאחורי של גוף הממיר, אך מתאים יותר להתקין אותו בצד האחורי של גוף הממיר. אם המנוע מופעל לעתים קרובות, מומלץ להתקין את המגען בצד האחורי של גוף הממיר.
(2) סינון
מסנן הקלט משמש בעיקר לסינון רשת החשמל, לדיכוי ההשפעות ההרמוניות של רשת החשמל על ממיר התדרים, ולדיכוי ההרמוניות הנוצרת על ידי יישור ממיר התדרים מלחזור לרשת החשמל; מסנן הפלט מייעל בעיקר את ממיר התדרים, מסנן הרמוניות והופך את צורת הגל של הפלט לסינוסי יותר.
(3) כור
כור הקלט יכול לדכא הרמוניות בצד הרשת ולהגן על גשר המיישר; כאשר כבל המוצא של ממיר התדרים חורג מהאורך שצוין (בדרך כלל מותר אורך כבל של 250 מטר), יש לבחור כור פלט.
2. סביבת התקנה עבור ממיר תדר מתח נמוך
ניסויים הראו ששיעור הכשל של ממירי תדר עולה משמעותית בסביבות קשות, במיוחד כאשר הם רגישים לטמפרטורה, לחות ואבק. לכן, בבחירת סביבת התקנה, יש צורך לבחור סביבה עם טמפרטורה ולחות ניתנים לשליטה ואבק נמוך.
(1) טמפרטורת הסביבה
בשימוש מעשי, נמצא כי ממירי תדר מתאימים לעבודה בסביבות עם טמפרטורות נמוכות או שוות ל-35 מעלות צלזיוס, אחרת ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך קיבולת העומס של ממיר התדר נמוכה יותר.
(2) לחות סביבתית
כאשר הלחות בסביבה גבוהה, הממיר נוטה להתעבות בתוכו, מה שעלול בקלות לגרום לתאונות קצר חשמלי. לכן עלינו לשלוט בלחות הסביבתית של ממיר התדרים.
(3) סביבת אבק
יש להשתמש בממירי תדר בסביבות מאובקות ככל האפשר, שכן הצטברות אבק עלולה לגרום לקצרים חשמליים ולנזק לרכיבים האלקטרוניים של ממיר התדר.
4. תקלות נפוצות ופתרונות של ממירי תדר מתח נמוך
1. לא ניתן להתחיל
סיבה: זה נגרם על ידי אינרציה סיבובית מוגזמת או מומנט של העומס.
פתרון: הגבר את תדירות ההתנעה ואת מומנט ההפעלה בהתאם, ובדוק את הגדרות ההגנה.
2. ניתוק מתח יתר
סיבה: נגרם על ידי מתח חשמל גבוה או זמן ירידה קצר.
פתרון: בדוק אם מצב ההפעלה תקין.
3. עומס יתר
סיבה: קיבולת העומס של ממיר המתח הנמוך נמוכה יחסית או שהגדרות הפרמטרים של המנוע אינן סבירות.
פתרון: בדוק את מעגל גילוי הזרם הפנימי ואת הגדרות הפרמטרים של ממיר התדר.