Leverantörer av utrustning för frekvensomvandlare påminner om att frekvensomvandlare används flitigt inom industriell produktion idag. Utrustning som styrs av frekvensomvandlare kan i viss mån spara energi avsevärt, vilket i sin tur gynnar många industritillverkare.
För att uppnå funktioner som mjukparkering, mjukstart, steglös hastighetsreglering eller speciella krav för att öka eller minska hastigheten behövs en hastighetsreglerande enhet som kallas frekvensomvandlare i moderna asynkronmotorer. Enhetens huvudkrets använder AC-DC-AC-kretsar med en arbetsfrekvens på 0-400 Hz. Utgångsspänningen från lågspänningsuniversalfrekvensomvandlaren är 380-460 V och uteffekten är 0,37-400 kW.
Välj en rimlig frekvensomvandlare
Problem som uppstår vid användning av frekvensomvandlare, såsom onormal drift, utrustningsfel etc., vilket leder till produktionsstopp och onödiga ekonomiska förluster, orsakas ofta av felaktigt val och installation av frekvensomvandlare. Därför är det nödvändigt att välja en ekonomisk och praktisk frekvensomvandlare som bättre kan uppfylla de grundläggande villkoren och kraven för produktion och process.
Som frekvensomvandlarens huvudsakliga drivobjekt bör motorn väljas så att den matchar motorns arbetsparametrar vid val av typ av frekvensomvandlare.
(1) Spänningsanpassning: Frekvensomformarens märkspänning matchar motorns lastspänning.
(2) Strömanpassning: Frekvensomvandlarens kapacitet beror på den märkström som kontinuerligt matas ut av frekvensomvandlaren. Vid val av frekvensomvandlare för motorer som kräver hastighetsreglering är det nödvändigt att välja en frekvensomvandlare med en kontinuerlig märkström som är större än motorns märkström vid drift vid märkparametrar, och med en kvantitativ marginal. För allmänna frekvensomvandlare med mer än 4 poler kan valet inte baseras på motorns kapacitet, utan på motorns strömsätesstandard. Även om belastningen på motorn är relativt låg och strömmen är mindre än frekvensomvandlarens märkström, får den valda frekvensomvandlaren inte ha för liten kapacitet jämfört med motorn.
(3) Kapacitetsanpassning: Beroende på motorns olika belastningsegenskaper finns det olika krav för att välja frekvensomvandlarens kapacitet.
Styrmetod för frekvensomvandlare
De viktigaste styrmetoderna för frekvensomvandlare inkluderar för närvarande följande.
(1) Den första generationen använde U/f=C-styrning, även känd som sinuspulsbreddsmodulering (SPWM)-styrmetod. Dess egenskaper inkluderar en enkel styrkretsstruktur, låg kostnad, goda mekaniska egenskaper och hårdhet, vilket kan uppfylla kraven på smidig hastighetsreglering för allmän transmission. Denna styrmetod minskar dock det maximala utgångsmomentet vid låga frekvenser på grund av den lägre utspänningen, vilket resulterar i minskad stabilitet vid låga hastigheter. Dess kännetecken är att utan återkopplingsenhet är hastighetsförhållandet ni mindre än 1/40, och med återkoppling är ni=1/60. Lämplig för allmänna fläktar och pumpar.
(2) Den andra generationen använder spänningsrumsvektorkontroll (magnetisk flödestrajektorismetod), även känd som SVPWM-kontrollmetod. Den baseras på den övergripande genereringseffekten av trefasvågformer, genererar trefasmodulationsvågformer samtidigt och styr dem genom att skära polygoner till ungefärliga cirklar. För att eliminera påverkan av statormotstånd vid låga hastigheter är utspänningen och strömmen slutna för att förbättra dynamisk noggrannhet och stabilitet. Dess egenskaper: ingen återkopplingsenhet, hastighetsförhållande ni=1/100, lämplig för hastighetsreglering inom allmän industri.
(3) Den tredje generationen använder vektorstyrningsmetoden (VC). Vektorstyrning med variabel frekvenshastighetsreglering likställer i huvudsak en växelströmsmotor med en likströmsmotor, och styr oberoende av varandra hastighets- och magnetfältskomponenterna. Genom att styra rotorns magnetflöde och sönderdela statorströmmen för att erhålla två komponenter, vridmoment och magnetfält, kan ortogonal eller frikopplad styrning uppnås genom koordinattransformation. Dess egenskaper: hastighetsförhållande ni=1/100 utan återkoppling, ni=1/1000 med återkoppling, och startmoment på 150 % vid nollvarvtal. Det framgår att denna metod är tillämplig på all hastighetsreglering, och när den är utrustad med återkoppling är den lämplig för högprecisionstransmissionsstyrning.
(4) Direkt momentreglering (DTC)-metoden. Direkt momentreglering (DTC) är ett annat högpresterande variabelt frekvensstyrningsläge som skiljer sig från vektorreglering (VC). Magnetiska flödes- och vridmomentdata erhålls med hjälp av magnetiska flödessimuleringsmodeller och elektromagnetiska momentmodeller, jämförs med givna värden för att generera hysteresjämförelsesignaler och växlar sedan omkopplingstillståndet genom logisk styrning för att uppnå konstant magnetisk flödesreglering och elektromagnetisk momentreglering. Det kräver ingen imitation av likströmsmotorstyrning, och denna teknik har framgångsrikt tillämpats på växelströmsdrift av elektriska lok. Dess egenskaper: utan återkopplingsenhet, hastighetsförhållandet ni=1/100, med återkoppling ni=1/1000, och startmomentet kan nå 150% till 200% vid nollvarvtal. Lämplig för tung start och stora belastningar med konstanta momentfluktuationer.
Krav på installationsmiljö
(1) Omgivningstemperatur: Frekvensomvandlarens omgivningstemperatur avser temperaturen nära frekvensomvandlarens tvärsnitt. Eftersom frekvensomvandlare huvudsakligen består av kraftelektroniska komponenter med hög effekt som är mycket känsliga för temperatur, beror frekvensomvandlarens livslängd och tillförlitlighet till stor del på temperaturen, vanligtvis från -10 ℃ till +40 ℃. Dessutom är det nödvändigt att beakta värmeavledningen från själva frekvensomvandlaren och de extrema situationer som kan uppstå i omgivningen, och en viss marginal krävs generellt för temperaturen.
(2) Miljöfuktighet: Frekvensomformaren kräver en relativ luftfuktighet på högst 90 % i sin omgivande miljö (utan kondens på ytan).
(3) Vibrationer och stötar: Under installation och drift av frekvensomvandlaren bör man vara uppmärksam på att undvika vibrationer och stötar. För att undvika lödfogar och lösa delar i frekvensomvandlarens interna komponenter, vilket kan orsaka dålig elektrisk kontakt eller till och med allvarliga fel som kortslutningar. Därför krävs det vanligtvis att vibrationsaccelerationen på installationsplatsen begränsas till under 0,6 g, och seismiska resistenta åtgärder som stötdämpande gummi kan läggas till på speciella platser.
(4) Installationsplats: Frekvensomvandlarens maximalt tillåtna utström och spänning påverkas av dess värmeavledningskapacitet. När höjden över havet överstiger 1000 m minskar frekvensomvandlarens värmeavledningskapacitet, så frekvensomvandlaren måste generellt installeras under 1000 m höjd.
(5) De allmänna kraven för frekvensomformarens installationsplats är: ingen korrosion, inga brandfarliga eller explosiva gaser eller vätskor; dammfria, flytande fibrer och metallpartiklar; undvika direkt solljus; inga elektromagnetiska störningar.
Forskningen om variabel frekvensreglering är för närvarande det mest aktiva och praktiskt värdefulla arbetet inom forskning om elektrisk transmission. Frekvensomriktarindustrins potential är enorm, eftersom den används i stor utsträckning inom industrier som luftkonditionering, hissar, metallurgi och maskiner. Motorer med variabel frekvensreglering och deras motsvarande frekvensomriktare kommer att utvecklas snabbt.