Leverantörer av frekvensomvandlarstöd påminner er om att i takt med förbättringen av frekvensomvandlingstekniken blir tillämpningen av växelströmsmotorer alltmer utbredd. Användning av frekvensomvandlingshastighetsreglering kan förbättra styrnoggrannheten, produktionseffektiviteten och produktkvaliteten hos produktionsmaskiner, vilket bidrar till att uppnå automatisering av produktionsprocessen. Växelströmsdrivsystem har utmärkta styrprestanda och betydande energibesparande effekter vid många produktionstillfällen.
Tillämpning av frekvensomvandlare
Elförbrukningen från elmotorer i vårt land står för 60 % till 70 % av den nationella elproduktionen, och den årliga elförbrukningen för fläktar och vattenpumpar står för 1/3 av den nationella elförbrukningen. Den främsta orsaken till denna situation är att den traditionella varvtalsregleringsmetoden för fläktar, vattenpumpar och annan utrustning är att justera luft- och vattentillförseln genom att justera öppningen av inlopps- eller utloppsbafflarna och ventilerna. Ineffekten är stor, och en stor mängd energi förbrukas i avfångningsprocessen för bafflarna och ventilerna.
Eftersom de flesta fläktar och vattenpumpar har platta momentbelastningar, har axeleffekt och hastighet ett kubiskt förhållande. Därför, när hastigheten på fläktar och vattenpumpar minskar, minskar även strömförbrukningen kraftigt. Därför finns det stor potential för energibesparing. Den mest effektiva energibesparingsåtgärden är att använda en frekvensomvandlare för att reglera flödeshastigheten. Användningen av frekvensomvandlare har en energibesparing på 20 % till 50 %, och fördelarna är betydande.
Många maskiner kräver elmotorer för att kunna justera hastigheten enligt processkraven. Tidigare, på grund av svårigheten att reglera hastigheten hos växelströmsmotorer och de höga kraven på hastighetsregleringsprestanda, användes likströmsreglering. Likströmsmotorer har dock komplexa strukturer, stora volymer och svårt underhåll på vintern. Därför, med mognaden av tekniken för variabel frekvenshastighetsreglering, ersätter växelströmsreglering gradvis likströmsreglering, vilket ofta kräver kvantitativ och direkt momentreglering för att uppfylla olika processkrav.
Genom att använda en frekvensomvandlare för att driva en elmotor blir startströmmen liten, vilket möjliggör mjukstart och steglös hastighetsreglering. Detta underlättar accelerations- och retardationsreglering, vilket gör att motorn kan uppnå hög prestanda och avsevärt spara energi. Därför har frekvensomvandlare använts alltmer i industriell produktion och i vardagen.
Befintliga problem och motåtgärder
I takt med att frekvensomvandlares användningsområden utökas uppstår fler och fler problem under drift, främst som höga övertoner, buller och vibrationer, lastanpassning, uppvärmning och andra problem. Denna artikel analyserar ovanstående problem och föreslår motsvarande åtgärder.
Huvudkretsformen för en universalfrekvensomvandlare består generellt av tre delar: likriktning, invertering och filtrering. Likriktningsdelen är en trefasbrygglikriktare med oreglerad brygga, den mellersta filtreringsdelen använder en stor kondensator som filter, och växelriktardelen är en IGBT-bryggväxelriktare med tre termer och PWM-vågformsingång. Utgångsspänningen innehåller andra övertoner än grundvågen, och övertoner av lägre ordning har vanligtvis en större inverkan på motorbelastningen, vilket orsakar momentrippel. Högre övertoner ökar läckströmmen från frekvensomvandlarens utgångskabel, vilket resulterar i otillräcklig uteffekt från motorn. Därför måste både höga och låga övertoner som matas ut av frekvensomvandlaren undertryckas. Följande metoder kan användas för att undertrycka övertoner.
1. Öka frekvensomvandlarens strömförsörjning
Strömförsörjningsenhetens interna impedans kan vanligtvis fungera som en buffert för den reaktiva effekten hos frekvensomvandlarens DC-filterkondensator. Ju större intern impedans, desto lägre övertonsinnehåll. Denna interna impedans är transformatorns kortslutningsimpedans. Därför är det bäst att välja en transformator med hög kortslutningsimpedans när man väljer en frekvensomvandlare.
2. Installera reaktorn
Anslut lämpliga reaktorer eller installera harmoniska filter i serie mellan frekvensomvandlarens ingångs- och utgångsterminaler. Filtret är av LC-typ, vilket absorberar övertoner och ökar impedansen hos strömförsörjningen eller lasten för att uppnå syftet att undertrycka övertoner.
3. Flera operationer med transformatorer
Den universella frekvensomvandlaren är en sexpulslikriktare som genererar stora övertoner. Om flerfasdrift av transformatorer används, med en fasvinkelskillnad på 30° mellan varandra, kan kombinationen av Y-△- och △-△-transformatorer skapa en 12-pulseffekt, vilket kan minska lågordningens övertoner och effektivt undertrycka övertoner.
4. Konfigurera dedikerade övertoner
Ställ in ett dedikerat filter för att detektera frekvensomvandlaren och fasen, och generera en ström med samma amplitud och motsatt fas som den harmoniska strömmen, vilken leds till frekvensomvandlaren för att effektivt absorbera den harmoniska strömmen.