In de elektrische transmissie van chemische bedrijven is de toepassing van frequentieregelaars voor centrifuges zeer gebruikelijk. Om diverse redenen, afhankelijk van het proces en de aandrijfapparatuur, treedt het fenomeen regeneratieve energie vaak op. In frequentieomvormers worden over het algemeen twee manieren gebruikt om regeneratieve energie te verwerken: (1) deze af te voeren naar de "remweerstand" die kunstmatig parallel is geplaatst aan de condensator in het gelijkstroompad, wat de vermogensremtoestand wordt genoemd; (2) als de energie wordt teruggevoerd naar het elektriciteitsnet, wordt dit de terugkoppelingsremtoestand genoemd (ook wel regeneratieve remtoestand genoemd). Het principe van de DC common bus is gebaseerd op de universele frequentieomvormer die de AC-DC-AC-frequentieomzettingsmethode gebruikt. Wanneer de motor in de remtoestand staat, wordt de remenergie teruggevoerd naar de gelijkstroomzijde. Om de terugkoppelingsremenergie beter te verwerken, is men overgegaan op het aansluiten van de gelijkstroomzijde van elk frequentieomvormer. Wanneer bijvoorbeeld de ene frequentieomvormer in de remmodus staat en de andere in de acceleratiemodus, kunnen de energieën elkaar aanvullen. Dit artikel stelt een schema voor voor het gebruik van een universele frequentieomvormer met een gemeenschappelijke DC-bus in centrifuges van chemische bedrijven, en gaat dieper in op de verdere toepassing ervan in de terugkoppeleenheid van centrifuges. Momenteel zijn er verschillende manieren om de gemeenschappelijke DC-bus te gebruiken: (1) Een gemeenschappelijke onafhankelijke gelijkrichter kan niet-omkeerbaar of omkeerbaar zijn. De eerste verbruikt energie via een externe remweerstand, terwijl de laatste overtollige energie van de DC-bus rechtstreeks naar het elektriciteitsnet kan terugvoeren, wat een grotere energiebesparing en milieubescherming oplevert. Het nadeel is dat de prijs hoger is dan de eerste. (2) De grote frequentieomvormer is aangesloten op de DC-bus van de gedeelde grote frequentieomvormer in het elektriciteitsnet. De kleine frequentieomvormer hoeft niet op het elektriciteitsnet te worden aangesloten, dus is er geen gelijkrichtermodule nodig. De grote frequentieomvormer is extern aangesloten op een remweerstand. (3) Elke frequentieomvormer is aangesloten op het elektriciteitsnet. Elke frequentieomvormer is uitgerust met gelijkrichter- en invertercircuits en externe remweerstanden, en de DC-busbars zijn onderling verbonden. Deze situatie wordt vaak gebruikt wanneer het vermogen van elke frequentieomvormer dicht bij elkaar ligt. Na demontage kunnen ze nog steeds onafhankelijk van elkaar worden gebruikt zonder elkaar te beïnvloeden. De in dit artikel beschreven gemeenschappelijke DC-bus is de derde methode, die aanzienlijke voordelen biedt ten opzichte van de eerste twee methoden: a. De gedeelde DC-bus kan de redundante configuratie van remeenheden aanzienlijk verminderen, met een eenvoudige en praktische structuur, en is economisch betrouwbaar. b. De middenspanning van de gedeelde DC-bus is constant en de gecombineerde condensator heeft een grote energieopslagcapaciteit, wat fluctuaties in het elektriciteitsnet kan verminderen.c. Elke motor werkt in verschillende toestanden, met complementaire energiefeedback, waardoor de dynamische eigenschappen van het systeem worden geoptimaliseerd.d. De verschillende harmonische interferenties die door verschillende frequentieomvormers in het elektriciteitsnet worden gegenereerd, kunnen elkaar opheffen, waardoor de harmonische vervorming van het elektriciteitsnet afneemt.2. Schema voor een systeem met variabele frequentieregeling vóór renovatie.2.1 Inleiding tot het centrifugebesturingssysteem. Er zijn in totaal 12 centrifuges gerenoveerd en elk besturingssysteem is hetzelfde. De frequentieomvormer is van de Emerson EV2000-serie 22 kW, type met constant koppel, en de feedbackunits zijn allemaal aangedreven IPC-PF-1S feedback-remunits. Alle besturingssystemen zijn gecentraliseerd met acht vergelijkbare units. Het systeemdiagram is weergegeven in figuur 1. Zoals weergegeven in figuur 1, heeft elke frequentieomvormer een terugkoppelende remeenheid nodig en zijn hun respectieve besturingssystemen volledig onafhankelijk. 2.2 Analyse van de remwerking tijdens het remmen Wanneer de centrifuge remt, bevindt de motor zich in een regeneratieve remtoestand en wordt de in het systeem opgeslagen mechanische energie door de motor omgezet in elektrische energie, die via de zes vrijloopdiodes van de omvormer wordt teruggevoerd naar het gelijkstroomcircuit van de omvormer. Op dat moment bevindt de omvormer zich in een gelijkgerichte toestand. Als er in de frequentieomvormer geen energieverbruiksmaatregelen worden genomen, zal deze energie op dat moment de spanning van de energieopslagcondensator in de tussenkring doen stijgen. Op dat moment zal de gelijkstroomspanning van de condensator stijgen. Wanneer deze 680 V bereikt, zal de remeenheid in werking treden, d.w.z. overtollige elektrische energie terugvoeren naar de netzijde. Op dat moment zal de gelijkstroomspanning van een enkele frequentieomvormer onder 680 V (ongeveer 690 V) worden gehouden en zal de frequentieomvormer geen overspanningsstoringen melden. De stroomcurve van de remeenheid van een enkele frequentieomvormer tijdens het remmen wordt weergegeven in figuur 2, met een remtijd van 3 minuten. Het testinstrument is de FLUKE 43B eenfase Power Quality Analyzer en de analysesoftware is "FlukeView Power Quality Analyzer versie 3.10.1". Figuur 2 Stroomcurve van de remeenheid tijdens bedrijf. Hieruit blijkt dat de remeenheid elke keer dat de rem wordt geactiveerd, moet werken met een maximale stroom van 27 A. De nominale stroom van de remeenheid is 45 A. Uiteraard bevindt de remeenheid zich in een toestand met halve belasting. 3、 Schema van het aangepaste frequentieomzettingssnelheidsregelsysteem 3.1 Afvoermethoden voor een gemeenschappelijke DC-bus. Een belangrijk aspect van het gebruik van een gedeelde DC-bus is het volledig in acht nemen van de besturing van de frequentieomvormer, transmissiefouten, belastingskarakteristieken en het onderhoud van het ingangshoofdcircuit bij het inschakelen. Het plan omvat een 3-fase inkomende lijn (die dezelfde fase handhaaft), een DC-bus, een universele frequentieomvormergroep, een gemeenschappelijke remeenheid of energiefeedbackapparaat en enkele hulpcomponenten.Figuur 3 toont een van de meest gebruikte oplossingen voor een universele frequentieomvormer. Het schema van het hoofdcircuit na het selecteren van het derde transformatieschema wordt weergegeven in figuur 3. De luchtschakelaars Q1 tot en met Q4 in figuur 3 vormen de inkomende lijnbeveiligingen van elke frequentieomvormer, en KM1 tot en met KM4 zijn de vermogenschakelaars van elke frequentieomvormer. KMZ1 tot en met KMZ3 zijn parallelle schakelaars voor de DC-bus. Centrifuges met 1 en 2 delen een remeenheid en vormen een groep, terwijl centrifuges met 3 en 4 delen een remeenheid en vormen een groep. Wanneer beide groepen goed functioneren, kunnen ze parallel worden geschakeld. Tegelijkertijd is de werking gebaseerd op de werkvolgorde van operators ter plaatse, waarbij centrifuges met 1 en 2 op verschillende tijdstippen remmen, en centrifuges met 3 en 4 op verschillende tijdstippen. Tijdens normaal bedrijf worden twee centrifuges, centrifuges met 1 en 3, meestal bij elkaar geschakeld, terwijl centrifuges met 2 en 4 bij elkaar geschakeld worden. Vier centrifuges remmen doorgaans niet tegelijkertijd. Vanwege de complexe omgeving van de daadwerkelijke werklocaties trilt het elektriciteitsnet vaak en ontstaan ​​er hoog-orde harmonischen. Het kan ook worden gebruikt om de impedantie van de voeding te verhogen en te helpen bij het absorberen van de piekspanning en spanningspieken van de hoofdvoeding die worden gegenereerd wanneer nabijgelegen apparatuur in werking wordt gesteld, waardoor uiteindelijk de gelijkrichter van de frequentieomvormer behouden blijft. Elke frequentieomvormer kan ook een inkomende smoorspoel gebruiken om effectief te voorkomen dat deze factoren de frequentieomvormer beïnvloeden. Bij de renovatie van dit project werden, omdat de oorspronkelijke apparatuur niet was uitgerust met inkomende lijnsmoorspoelen, geen inkomende lijnsmoorspoelen of andere harmonische regelapparatuur getekend. Figuur 3 Schematisch diagram van het aangepaste frequentieomvormer- en remsysteemHet kan ook worden gebruikt om de impedantie van de voeding te verhogen en te helpen bij het absorberen van de piekspanning en spanningspieken van de hoofdvoeding die ontstaan ​​wanneer nabijgelegen apparatuur in werking wordt gesteld, waardoor uiteindelijk de gelijkrichter van de frequentieomvormer behouden blijft. Elke frequentieomvormer kan ook een ingaande smoorspoel gebruiken om effectief te voorkomen dat deze factoren de frequentieomvormer beïnvloeden. Bij de renovatie van dit project werden, omdat de oorspronkelijke apparatuur niet was uitgerust met ingaande smoorspoelen, geen ingaande smoorspoelen of andere harmonische regelapparatuur getekend. Figuur 3 Schematisch diagram van het aangepaste frequentieomvormer- en remsysteemHet kan ook worden gebruikt om de impedantie van de voeding te verhogen en te helpen bij het absorberen van de piekspanning en spanningspieken van de hoofdvoeding die ontstaan ​​wanneer nabijgelegen apparatuur in werking wordt gesteld, waardoor uiteindelijk de gelijkrichter van de frequentieomvormer behouden blijft. Elke frequentieomvormer kan ook een ingaande smoorspoel gebruiken om effectief te voorkomen dat deze factoren de frequentieomvormer beïnvloeden. Bij de renovatie van dit project werden, omdat de oorspronkelijke apparatuur niet was uitgerust met ingaande smoorspoelen, geen ingaande smoorspoelen of andere harmonische regelapparatuur getekend. Figuur 3 Schematisch diagram van het aangepaste frequentieomvormer- en remsysteem
3.2 Schema van het regelsysteem: Het regelcircuit is weergegeven in Figuur 4. Nadat de vier frequentieomvormers zijn ingeschakeld en elke frequentieomvormer bedrijfsklaar is, wordt de uitgangsoptie van de storingsrelais-uitgangsklem van de frequentieomvormer ingesteld op "frequentieomvormer bedrijfsklaar". Alleen wanneer de frequentieomvormers zijn ingeschakeld en normaal functioneren, kunnen ze parallel worden aangesloten. Als een van de omvormers een storing vertoont, sluit de DC-buscontactor niet. De uitgangsklemmen TA en TC van het storingsrelais van de frequentieomvormer zijn normaal open contacten. Na het inschakelen is de frequentieomvormer "bedrijfsklaar" en zijn de TA en TC van elke frequentieomvormer gesloten, en wordt de parallelle DC-buscontactor in volgorde gesloten. Anders zal de contactor loskoppelen.3.3 Kenmerken van het plan(1) Gebruik een complete frequentieomvormer in plaats van simpelweg meerdere omvormers toe te voegen aan de gelijkrichterbrug.(2) Er zijn geen aparte gelijkrichterbruggen, laadeenheden, condensatorbanken en omvormers nodig.(3) Elke frequentieomvormer kan afzonderlijk van de DC-bus worden gescheiden zonder andere systemen te beïnvloeden.(4) Bestuur de gemeenschappelijke DC-busverbinding van de frequentieomvormer via in elkaar grijpende contactors.(5) Kettingbesturing wordt gebruikt om de condensatoreenheden van de frequentieomvormer die aan de DC-bus hangen te beschermen.(6) Alle frequentieomvormers die op de busbar zijn gemonteerd, moeten dezelfde driefasenvoeding gebruiken.(7) Koppel de frequentieomvormer snel los van de DC-bus na een storing om de omvang van de storing van de frequentieomvormer verder te beperken.3.4 Belangrijkste parameterinstellingen van de frequentieomvormer Selectie van het uitvoercommandokanaal F0.03=1, maximale bedrijfsfrequentie ingesteld F0.05=50, acceleratietijd ingesteld F0.10=300, deceleratietijd ingesteld F0.11=300, selectie van de storingsrelaisuitgang F7.12=15, AO1-uitgangsfunctie F7.26=23.5, aangepaste testgegevens. Bij het stoppen, inkomende spanning: 3PH 380VAC, busspanning: 530VDC, DC-busspanning: 650V. Wanneer één machine versnelt, neemt de busspanning af en vertraagt ​​de andere machine. De DC-busspanning fluctueert tussen 540-670V en de remeenheid wordt op dat moment niet ingeschakeld. De DC-spanning waarop de remeenheid over het algemeen werkt, is 680V, ​​zoals weergegeven in Afbeelding 5 voor testen en analyse. Afbeelding 5 Bewakingsdiagram van de werkstroom van de aangepaste remeenheid4、 EnergiebesparingsanalyseVergeleken met het energieverbruik van weerstandsremmen, is een feedback-remeenheid een energiebesparende toepassing, maar vereist het dat elke frequentieomvormer wordt uitgerust met een remeenheid wanneer remmen nodig is. Het is onvermijdelijk dat meerdere frequentieomvormers moeten worden uitgerust met meerdere remeenheden, en de prijs van de remeenheid verschilt niet veel van die van de frequentieomvormer, maar de werkcontinuïteit is niet erg hoog.De wijdverbreide toepassing van een gedeelde DC-busfrequentieomvormer in centrifuges heeft het probleem van "de een kan niet genoeg eten en de ander kan niet overgeven" effectief opgelost wanneer de ene frequentieomvormer accelereert en de andere remt. Deze oplossing vermindert de herhaaldelijke instelling van de remeenheid, verlaagt het aantal werkcycli en vermindert ook het aantal storingen in het elektriciteitsnet, wat de netkwaliteit verbetert. Het verlagen van de investering in apparatuur, het verhogen van de benutting van apparatuur en het besparen van apparatuur en energie zijn van groot belang. 5、 Conclusie: De wijdverbreide toepassing van universele frequentieomvormers met gedeelde DC-busbars lost het probleem van asynchroon energieverbruik en terugkoppelingsperioden effectief op, wat van groot belang is voor het verlagen van de investering in apparatuur, het verminderen van netinterferentie en het verbeteren van de benutting van apparatuur.