Fornecedor de equipamentos de suporte para conversores de frequência: Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de eletrônica de potência e da microeletrônica, o processo de fabricação de dispositivos retificadores de alta potência evoluiu significativamente. O desenvolvimento de conversores de frequência está se acelerando, e eles são amplamente utilizados em empresas industriais e de mineração. A aplicação de conversores de frequência em empresas está se tornando cada vez mais comum, e os problemas que eles acarretam também estão atraindo cada vez mais a atenção.
1. Características do conversor de frequência
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de eletrônica de potência e da microeletrônica, o processo de fabricação de dispositivos retificadores de alta potência foi aprimorado, e o desenvolvimento de conversores de frequência está passando por rápidas transformações. Os conversores de frequência são amplamente utilizados em empresas industriais e de mineração e apresentam quatro grandes vantagens:
O primeiro modelo atende aos requisitos do processo para regulação de velocidade, e a faixa de regulação de velocidade do conversor de frequência é superior a 10:11.
A segunda vantagem é facilitar o controle de automação, já que o próprio conversor de frequência é controlado por um microprocessador de 16 (ou 32) bits com interfaces RS485 ou 422, entrada A/D e saída D/A, criando condições suficientes para o controle automático.
O terceiro objetivo é alcançar efeitos significativos de economia de energia, especialmente na aplicação de ventiladores e bombas de alta potência (acima de 15 kW), que podem economizar mais de 20% de energia.
O quarto objetivo é reduzir a intensidade do trabalho dos operários de manutenção. Devido à alta confiabilidade geral, à baixa taxa de falhas e ao longo ciclo de manutenção do sistema de controle de velocidade, é possível reduzir a carga de trabalho da equipe de manutenção responsável.
2. Seleção do conversor de frequência
A seleção de conversores de frequência deve levar em consideração o tipo de objeto controlado, a faixa de velocidade, a precisão da velocidade estática, o torque de partida, etc., de forma a atender aos requisitos do processo e da produção, sendo ao mesmo tempo fáceis de usar e econômicos.
1. O número de polos do conversor de frequência e do motor controlado geralmente não deve exceder 4 polos, caso contrário, a regulação de velocidade não será significativa; Características de torque, torque crítico e torque de aceleração. Para a mesma potência do motor, as especificações do conversor de frequência podem ser reduzidas em comparação com o modo de alto torque de sobrecarga. Compatibilidade eletromagnética. Para reduzir a interferência da rede elétrica, reatores devem ser adicionados ao circuito intermediário ou ao circuito de entrada do conversor de frequência, ou transformadores de pré-isolamento devem ser instalados. Geralmente, quando a distância entre o motor e o conversor de frequência for superior a 50 metros, reatores, filtros ou cabos de proteção blindados devem ser conectados em série entre eles.
2. Seleção da estrutura da caixa do inversor: A estrutura da caixa do inversor deve ser adaptada às condições, e fatores como temperatura, umidade, poeira, acidez e gases corrosivos devem ser considerados. Existem diversas estruturas comuns:
Tipo aberto: Não possui chassi e pode ser instalado no painel elétrico dentro da caixa de controle ou sala elétrica. É especialmente adequado para uso com múltiplos conversores de frequência em conjunto, mas em condições ambientais que exigem alto padrão de qualidade.
Tipo fechado: adequado para uso geral, pode conter uma pequena quantidade de poeira ou umidade.
Tipo selado: adequado para ambientes com condições industriais desfavoráveis.
Tipo selado: adequado para ambientes com condições adversas, água, poeira e certos gases corrosivos.
3. A seleção da potência do conversor de frequência deve levar em consideração a relação entre a taxa de carga do conversor e sua eficiência. A eficiência do sistema é igual ao produto da eficiência do conversor pela eficiência do motor. Do ponto de vista da eficiência, ao selecionar a potência do conversor de frequência, os seguintes pontos devem ser observados: é apropriado que a potência do conversor de frequência seja equivalente à potência do motor, para facilitar a operação do conversor em um estado de alta eficiência. Quando a potência nominal do conversor de frequência for diferente da do motor, a potência do conversor deve ser o mais próxima possível da potência do motor e ligeiramente superior. Quando o motor elétrico é ligado frequentemente, a frenagem é acionada ou quando está sob carga pesada e é ligado frequentemente, pode-se selecionar um conversor de frequência com potência um pouco maior para facilitar a operação segura do conversor a longo prazo. Após testes, constatou-se que a potência real do motor é de fato excedente. Portanto, é possível considerar o uso de um conversor de frequência com potência inferior à do motor, mas deve-se atentar para se o pico de corrente instantâneo causará a atuação da proteção contra sobrecorrente. Quando a potência do conversor de frequência for diferente da potência do motor, os parâmetros do conversor de frequência devem ser ajustados de acordo para se obter um maior efeito de economia de energia.
3. Medidas anti-interferência em aplicações de conversores de frequência
A supressão de interferências em conversores de frequência em aplicações se manifesta principalmente em problemas como harmônicos de alta ordem, ruído e vibração, casamento de carga e geração de calor. Essas interferências são inevitáveis porque a parte de entrada do conversor de frequência é um circuito retificador e a parte de saída é um circuito inversor, ambos compostos por componentes não lineares que atuam como chaves. Durante o processo de abertura e fechamento do circuito, harmônicos de alta ordem são gerados, causando distorção na alimentação de entrada e nas formas de onda de tensão e corrente de saída. A seguir, são propostas análises e medidas correspondentes para problemas com harmônicos. Os danos causados por harmônicos de alta ordem são significativos e a interferência desses harmônicos pode afetar equipamentos e componentes de detecção, podendo causar mau funcionamento em casos graves. De acordo com relatos da literatura relevante, a sensibilidade de diversos objetos a harmônicos de alta ordem é a seguinte: motores elétricos: abaixo de 10-20% (sem impacto); distorção de tensão em instrumentos: 10%; distorção de corrente: 10% (erro inferior a 1%). Interruptores eletrônicos com interferência superior a 10% podem causar mau funcionamento, enquanto computadores com interferência superior a 5% podem apresentar erros. No setor industrial, medidas devem ser tomadas para reduzir a interferência e suprimi-la dentro da faixa permitida.
1. Interromper o caminho de propagação da interferência é frequentemente conseguido através do uso de fios de aterramento. Separar o aterramento das linhas de energia do aterramento das linhas de controle é o método fundamental para interromper esse caminho. Quando a linha de sinal está próxima a um fio com interferência, a interferência será induzida a interferir no sinal da linha de sinal. A separação da fiação é eficaz na eliminação dessa interferência. Na prática, cabos de alta tensão, cabos de energia e cabos de controle são frequentemente separados dos cabos de instrumentação e cabos de computador e encaminhados por bandejas de cabos diferentes. A linha de controle do conversor de frequência é encaminhada verticalmente junto com a linha do circuito principal.
2. A instalação de reatores de linha antes do conversor de frequência para suprimir harmônicos de alta ordem pode reduzir a sobretensão na fonte de alimentação e a distorção de corrente gerada pelo conversor, evitando interferências graves na rede elétrica principal. A instalação de um filtro passivo LC antes do conversor de frequência também pode filtrar harmônicos de alta ordem, geralmente os de 5ª e 7ª ordem. Este método depende inteiramente da fonte de alimentação e da carga, apresentando baixa flexibilidade. Quando o ambiente ao redor do dispositivo estiver sujeito a interferência eletromagnética, um filtro anti-interferência de radiofrequência deve ser instalado para reduzir a emissão conduzida da rede elétrica principal, e medidas devem ser tomadas para blindar a alimentação do motor. Quando o comprimento do cabo entre o motor e o conversor de frequência for superior a 50 metros ou 80 metros (sem blindagem), para evitar sobretensão instantânea durante a partida do motor, reduzir a corrente de fuga e o ruído do motor para o terra e proteger o motor, um reator deve ser instalado entre o conversor de frequência e o motor. Ao adotar a operação multifásica dos transformadores, o conversor de frequência universal utiliza um retificador de seis pulsos, que gera harmônicos de alta ordem. Se a operação multifásica dos transformadores for adotada, a diferença de ângulo de fase entre eles será de 30°. Por exemplo, uma combinação de transformadores Y-Δ e Δ-Δ pode formar um efeito de 12 pulsos, o que pode reduzir as correntes harmônicas de baixa ordem e suprimir harmônicos de forma eficaz.