Ķīmisko uzņēmumu elektropārvadē centrifūgām ļoti bieži tiek izmantota mainīgas frekvences piedziņa. Dažādu procesa un piedziņas iekārtu iemeslu dēļ bieži rodas reģeneratīvās enerģijas parādība. Parasti frekvences pārveidotājos ir divi visbiežāk izmantotie veidi, kā apstrādāt reģeneratīvo enerģiju: (1) tās izkliedēšana "bremzēšanas rezistorā", kas mākslīgi iestatīts paralēli kondensatoram līdzstrāvas plūsmas ceļā, ko sauc par jaudas bremzēšanas stāvokli; (2) ja tā tiek padota atpakaļ uz elektrotīklu, to sauc par atgriezeniskās saites bremzēšanas stāvokli (pazīstams arī kā reģeneratīvās bremzēšanas stāvoklis). Līdzstrāvas kopējās kopnes princips ir balstīts uz universālu frekvences pārveidošanas ierīci, izmantojot maiņstrāvas-līdzstrāvas-maiņstrāvas frekvences pārveidošanas metodi. Kad motors atrodas bremzēšanas stāvoklī, tā bremzēšanas enerģija tiek padota atpakaļ uz līdzstrāvas pusi. Lai labāk pārvaldītu atgriezeniskās saites bremzēšanas enerģiju, cilvēki ir pieņēmuši metodi, kurā katras frekvences pārveidotāja ierīces līdzstrāvas puse tiek savienota. Piemēram, kad viens frekvences pārveidotājs ir bremzēšanas režīmā, bet otrs frekvences pārveidotājs ir paātrinājuma režīmā, enerģija var viena otru papildināt. Šajā rakstā ir piedāvāta universāla frekvences pārveidotāja ar kopēju līdzstrāvas kopni izmantošanas shēma ķīmisko uzņēmumu centrifūgās, un sīkāk aprakstīts tā tālākais pielietojums centrifūgu atgriezeniskās saites blokā. Pašlaik ir vairāki veidi, kā izmantot līdzstrāvas kopējo kopni:(1) Kopēja neatkarīga taisngrieža vienība var būt neinvertējama vai invertējama. Pirmā patērē enerģiju caur ārēju bremzēšanas rezistoru, savukārt otrā var pilnībā atgriezeniski nodot lieko enerģiju no līdzstrāvas kopnes tieši elektrotīklā, kas ir nozīmīgāks enerģijas taupīšanas un vides aizsardzības ziņā. Trūkums ir tāds, ka cena ir augstāka nekā pirmajai.(2) Lielā frekvences pārveidotāja vienība ir savienota ar koplietotā lielā frekvences pārveidotāja līdzstrāvas kopni elektrotīklā. Mazajam frekvences pārveidotājam nav jābūt savienotam ar elektrotīklu, tāpēc nav nepieciešams taisngrieža modulis. Lielais frekvences pārveidotājs ir ārēji savienots ar bremzēšanas rezistoru.(3) Katra frekvences pārveidotāja vienība ir savienota ar elektrotīklu. Katra frekvences pārveidotāja vienība ir aprīkota ar taisngrieža un invertora ķēdēm un ārējiem bremzēšanas rezistoriem, un līdzstrāvas kopnes ir savstarpēji savienotas. Šāda situācija bieži tiek izmantota, ja katras frekvences pārveidotāja vienības jauda ir līdzīga. Pēc demontāžas to joprojām var izmantot neatkarīgi, neietekmējot vienu otru. Šajā rakstā aprakstītā līdzstrāvas kopne ir trešā metode, kurai ir ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar pirmajām divām metodēm: a. Koplietotā līdzstrāvas kopne var ievērojami samazināt bremžu iekārtu lieko konfigurāciju, pateicoties vienkāršai un saprātīgai struktūrai, un tā ir ekonomiski uzticama. b. Koplietotās līdzstrāvas kopnes starpposma līdzstrāvas spriegums ir nemainīgs, un kombinētajam kondensatoram ir liela enerģijas uzkrāšanas jauda, ​​kas var samazināt svārstības elektrotīklā.c. Katrs motors darbojas dažādos stāvokļos ar papildinošu enerģijas atgriezenisko saiti, optimizējot sistēmas dinamiskās īpašības. d. Dažādie harmoniskie traucējumi, ko rada dažādi frekvences pārveidotāji elektrotīklā, var viens otru izslēgt, samazinot elektrotīkla harmonisko kropļojumu līmeni. 2. Mainīgas frekvences ātruma regulēšanas sistēmas shēma pirms renovācijas 2.1. Ievads centrifūgas vadības sistēmā. Kopumā ir renovētas 12 centrifūgas, un katra vadības sistēma ir vienāda. Frekvences pārveidotājs ir Emerson EV2000 sērijas 22 kW, nemainīga griezes momenta tips, un atgriezeniskās saites bloki ir visi darbināmi IPC-PF-1S atgriezeniskās saites bremzēšanas bloki. Visas vadības sistēmas ir centralizētas ar astoņām līdzīgām vienībām. Sistēmas shēma ir parādīta 1. attēlā. Kā parādīts 1. attēlā, katram frekvences pārveidotājam ir nepieciešama atgriezeniskās saites bremzēšanas iekārta, un to attiecīgās vadības sistēmas ir pilnīgi neatkarīgas, 2.2 Bremzēšanas darbības analīze bremzēšanas laikā Kad centrifūga bremzē, motors atrodas reģeneratīvās bremzēšanas stāvoklī, un sistēmā uzkrātā mehāniskā enerģija tiek pārveidota par elektroenerģiju, kas caur sešām invertora brīvgaitas diodēm tiek nosūtīta atpakaļ uz invertora līdzstrāvas ķēdi. Šajā brīdī invertors ir taisngrieztā stāvoklī. Šajā brīdī, ja frekvences pārveidotājā netiek veikti nekādi enerģijas patēriņa pasākumi, šī enerģija izraisīs enerģijas uzkrāšanas kondensatora sprieguma pieaugumu starpposma ķēdē. Šajā laikā kondensatora līdzstrāvas kopnes spriegums pieaugs. Kad tas sasniedz 680 V, bremzēšanas iekārta sāks darboties, tas ir, atgriežot lieko elektroenerģiju tīkla pusē. Šajā laikā viena frekvences pārveidotāja līdzstrāvas kopnes spriegums tiks uzturēts zem 680 V (aptuveni 690 V), un frekvences pārveidotājs neziņos par pārsprieguma kļūmēm. Viena frekvences pārveidotāja bremzēšanas iekārtas strāvas līkne bremzēšanas laikā ir parādīta 2. attēlā ar bremzēšanas laiku 3 minūtes. Testēšanas instruments ir FLUKE 43B vienfāzes jaudas kvalitātes analizators, un analīzes programmatūra ir "FlukeView Power Quality Analyzer Version 3.10.1". 2. attēls. Bremzēšanas iekārtas strāvas līkne darbības laikā. No tā var redzēt, ka katru reizi, kad tiek iedarbināta bremze, bremzēšanas iekārtai jādarbojas ar maksimālo strāvu 27 A. Bremzēšanas iekārtas nominālā strāva ir 45 A. Acīmredzot bremzēšanas iekārta atrodas pusslodzes stāvoklī. 3. Modificēta frekvences pārveidošanas ātruma regulēšanas sistēmas shēma. 3.1. Kopējās līdzstrāvas kopnes utilizācijas metodes. Viens svarīgs koplietotās līdzstrāvas kopnes izmantošanas aspekts ir pilnībā ņemt vērā frekvences pārveidotāja vadību, pārraides kļūmes, slodzes raksturlielumus un ieejas galvenās ķēdes uzturēšanu ieslēgšanas laikā. Plānā ir iekļauta 3 fāžu ienākošā līnija (saglabājot to pašu fāzi), līdzstrāvas kopne, universāla frekvences pārveidotāja grupa, kopēja bremzēšanas iekārta vai enerģijas atgriezeniskās saites ierīce un dažas palīgkomponentes.Universālam frekvences pārveidotājam 3. attēlā ir parādīts viens no plaši izmantotajiem risinājumiem. Galvenās ķēdes sistēmas shēma pēc trešās transformācijas shēmas izvēles ir parādīta 3. attēlā. Gaisa slēdži Q1 līdz Q4 3. attēlā ir katra frekvences pārveidotāja ienākošās līnijas aizsardzības ierīces, un KM1 līdz KM4 ir katra frekvences pārveidotāja ieslēgšanas kontaktori. KMZ1 līdz KMZ3 ir paralēlie kontaktori līdzstrāvas kopnei. 1 un 2 centrifūgas koplieto bremzēšanas bloku un veido grupu, savukārt 3 un 4 centrifūgas koplieto bremzēšanas bloku un veido grupu. Kad abas grupas darbojas pareizi, tās var savienot paralēli. Tajā pašā laikā tas ir balstīts arī uz operatoru darba secību uz vietas, kur 1 un 2 centrifūgas bremzē dažādos laikos, un 3 un 4 centrifūgas bremzē dažādos laikos. Normālas darbības laikā divas centrifūgas, 1 un 3, parasti tiek grupētas kopā, bet 2 un 4 ir grupētas kopā. Četras centrifūgas parasti nebremzē vienlaicīgi. Faktisko darba vietu sarežģītās vides dēļ elektrotīkls bieži trīc un rodas augstas kārtas harmonikas. To var izmantot arī, lai palielinātu barošanas avota impedanci un palīdzētu absorbēt galvenā barošanas avota pārsprieguma un sprieguma lēcienus, kas rodas, kad tiek ieslēgtas tuvumā esošas iekārtas, tādējādi galu galā uzturot frekvences pārveidotāja taisngrieža bloku. Katrs frekvences pārveidotājs var izmantot arī ieejas reaktoru, lai efektīvi novērstu šo faktoru ietekmi uz frekvences pārveidotāju. Šī projekta renovācijas laikā, tā kā sākotnējā iekārta nebija aprīkota ar ieejas līnijas reaktoriem, netika uzzīmēti ieejas līnijas reaktori vai citas harmoniku vadības ierīces. 3. attēls. Modificētās frekvences pārveidotāja un bremzēšanas bloka sistēmas shematiska diagramma.To var izmantot arī, lai palielinātu barošanas avota impedanci un palīdzētu absorbēt galvenā barošanas avota pārsprieguma un sprieguma lēcienus, kas rodas, kad tiek ieslēgtas tuvumā esošas iekārtas, tādējādi galu galā uzturot frekvences pārveidotāja taisngrieža bloku. Katrs frekvences pārveidotājs var izmantot arī ieejas reaktoru, lai efektīvi novērstu šo faktoru ietekmi uz frekvences pārveidotāju. Šī projekta renovācijas laikā, tā kā sākotnējā iekārta nebija aprīkota ar ieejas līnijas reaktoriem, netika uzzīmēti ieejas līnijas reaktori vai citas harmoniskas vadības ierīces. 3. attēls. Modificētās frekvences pārveidotāja un bremzēšanas bloka sistēmas shematiska diagramma.To var izmantot arī, lai palielinātu barošanas avota impedanci un palīdzētu absorbēt galvenā barošanas avota pārsprieguma un sprieguma lēcienus, kas rodas, kad tiek ieslēgtas tuvumā esošas iekārtas, tādējādi galu galā uzturot frekvences pārveidotāja taisngrieža bloku. Katrs frekvences pārveidotājs var izmantot arī ieejas reaktoru, lai efektīvi novērstu šo faktoru ietekmi uz frekvences pārveidotāju. Šī projekta renovācijas laikā, tā kā sākotnējā iekārta nebija aprīkota ar ieejas līnijas reaktoriem, netika uzzīmēti ieejas līnijas reaktori vai citas harmoniskas vadības ierīces. 3. attēls. Modificētās frekvences pārveidotāja un bremzēšanas bloka sistēmas shematiska diagramma.
3.2 Vadības sistēmas shēma: Vadības ķēde ir parādīta 4. attēlā. Pēc tam, kad četri frekvences pārveidotāji ir ieslēgti un katrs frekvences pārveidotājs ir gatavs darbam, frekvences pārveidotāja kļūmes releja izejas spailes izejas opcija ir iestatīta uz "frekvences pārveidotājs gatavs darbam". Tikai tad, kad frekvences pārveidotāji ir ieslēgti un darbojas normāli, tos var savienot paralēli. Ja kādam no tiem ir kļūme, līdzstrāvas kopnes kontaktors neaizveras. Frekvences pārveidotāja kļūmes releja izejas spailes TA un TC ir parasti atvērti kontakti. Pēc ieslēgšanas frekvences pārveidotājs ir "gatavs darbam", un katra frekvences pārveidotāja TA un TC ir aizvērti, un līdzstrāvas kopnes paralēlais kontaktors ir secīgi aizvērts. Pretējā gadījumā kontaktors atvienosies.3.3 Plāna raksturojums(1) Izmantojiet pilnīgu frekvences pārveidotāju, nevis vienkārši pievienojiet vairākus invertorus taisngrieža tiltam.(2) Nav nepieciešami atsevišķi taisngrieža tilti, uzlādes ierīces, kondensatoru baterijas un invertori.(3) Katru frekvences pārveidotāju var atdalīt atsevišķi no līdzstrāvas kopnes, neietekmējot citas sistēmas.(4) Kontrolējiet frekvences pārveidotāja līdzstrāvas kopējās kopnes savienojumu, izmantojot bloķējošus kontaktorus.(5) Ķēdes vadība tiek izmantota, lai aizsargātu frekvences pārveidotāja kondensatoru blokus, kas karājas uz līdzstrāvas kopnes.(6) Visiem uz kopnes uzstādītajiem frekvences pārveidotājiem jāizmanto viens un tas pats trīsfāžu barošanas avots.(7) Pēc darbības traucējumiem ātri atvienojiet frekvences pārveidotāju no līdzstrāvas kopnes, lai vēl vairāk sašaurinātu frekvences pārveidotāja kļūmes apjomu.3.4 Frekvences pārveidotāja galveno parametru iestatījumiPalaidiet komandas kanāla izvēli F0,03=1, iestatītā maksimālā darba frekvence F0,05=50, iestatītais paātrinājuma laiks F0,10=300, iestatītais palēninājuma laiks F0,11=300, kļūmes releja izejas izvēle F7,12=15, AO1 Izejas funkcija F7.26 = 23,5, modificēti testa dati. Apstāšanās laikā ienākošais spriegums: 3PH 380 VAC, kopnes spriegums: 530 VDC, līdzstrāvas kopnes spriegums: 650 V. Kad viena mašīna paātrinās, kopnes spriegums samazinās, un otra mašīna palēninās. Līdzstrāvas kopnes spriegums svārstās no 540 līdz 670 V, un bremzēšanas iekārta šajā laikā neieslēdzas. Līdzstrāvas spriegums, ar kuru bremzēšanas iekārta parasti darbojas, ir 680 V, kā parādīts 5. attēlā testēšanai un analīzei. 5. attēls. Modificētās bremzēšanas iekārtas darba strāvas uzraudzības diagramma4. Enerģijas taupīšanas analīze. Salīdzinot ar pretestības enerģijas patēriņa bremzēšanu, atgriezeniskās saites bremzēšanas iekārta ir enerģijas taupīšanas pielietojums, taču tai ir nepieciešams, lai katrs frekvences pārveidotājs būtu aprīkots ar bremzēšanas iekārtu, kad nepieciešama bremzēšana. Ir neizbēgami, ka vairāki frekvences pārveidotāji ir jāaprīko ar vairākām bremzēšanas iekārtām, un bremzēšanas iekārtas cena daudz neatšķiras no frekvences pārveidotāja cenas, taču darba nepārtrauktības līmenis nav ļoti augsts.Koplietojamās līdzstrāvas kopnes frekvences pārveidotāja piedziņas plaša izmantošana centrifūgās ir efektīvi atrisinājusi problēmu, kad "viens nevar pietiekami daudz ēst, bet otrs nevar vemt", kad viens frekvences pārveidotājs paātrinās, bet otrs bremzē. Šis risinājums samazina bremzēšanas iekārtas atkārtotu iestatīšanu, samazina darba ciklu skaitu un arī samazina traucējumu skaitu elektrotīklā, uzlabojot elektrotīkla jaudas kvalitāti. Liela nozīme ir iekārtu investīciju samazināšanai, iekārtu izmantošanas palielināšanai un iekārtu un enerģijas taupīšanai.5. Secinājums Universālo frekvences pārveidotāju, kas koplieto līdzstrāvas kopnes, plaša izmantošana efektīvi atrisina asinhronā enerģijas patēriņa un atgriezeniskās saites laika periodu problēmu, kam ir liela nozīme iekārtu investīciju samazināšanā, tīkla traucējumu samazināšanā un iekārtu izmantošanas uzlabošanā.