Постачальники перетворювачів частоти для нафтопромислової промисловості нагадують, що електродвигуни наразі є найчастіше використовуваними обертовими інструментами. З розвитком та популяризацією перетворювачів частоти все більше електродвигунів потребують використання разом із перетворювачами частоти. Однак у процесі спільного використання перетворювачів частоти та електродвигунів неминуче виникає багато проблем:
1. Чи можуть пристрої плавного пуску двигуна економити енергію?
Енергозберігаючий ефект плавного пуску обмежений, але він може зменшити вплив пуску на електромережу, досягти плавного пуску та захистити обмотку двигуна.
Згідно з теорією збереження енергії, через додавання відносно складних схем керування, плавний пуск не тільки не економить енергію, але й збільшує її споживання. Однак він може зменшити пусковий струм кола та відігравати захисну роль.
Які пусковий струм і пусковий момент двигуна при використанні перетворювача частоти для роботи?
При використанні перетворювача частоти для роботи частота та напруга відповідно збільшуються зі збільшенням швидкості двигуна, а пусковий струм обмежений значенням нижче 150% від номінального струму (125%~200% залежно від моделі). Під час запуску безпосередньо від мережі пусковий струм перевищує 6-7 разів, що призводить до механічних та електричних уражень. Використання перетворювача частоти дозволяє плавно запускатися (з довшим часом запуску). Пусковий струм у 1,2~1,5 раза перевищує номінальний струм, а пусковий момент становить 70%~120% від номінального моменту; для перетворювачів частоти з функцією автоматичного збільшення крутного моменту пусковий момент перевищує 100% і може запускатися з повним навантаженням.
Чи є якийсь зв'язок між перевантаженням двигуна та коротким замиканням?
Існує два типи перевантаження двигуна; 1. Це механічне перевантаження навантаженням: це перевантаження, спричинене навантаженням приводу, що перевищує номінальне значення, або заклинюванням системи передачі, яке не має нічого спільного з коротким замиканням. 2. Нормальне навантаження: якщо струм двигуна перевантажений, це може бути пов'язано з локальним заземленням або короткими замиканнями між витками обмотки двигуна.
Яке застосування регулювання швидкості зі змінною частотою? Які його переваги?
Яке застосування регулювання швидкості зі змінною частотою?
Його можна застосовувати до обертових машин з вимогами регулювання швидкості.
Які переваги регулювання швидкості зі змінною частотою?
До впровадження регулювання швидкості зі змінною частотою (теоретично це вже було реалізовано, але фактичне впровадження відбулося після винаходу силової електроніки), традиційне регулювання швидкості використовувало постійний струм. Недоліки регулювання швидкості постійним струмом:
① Двигуни постійного струму мають складну структуру та високі витрати на обслуговування
② Через наявність колектора немає багато можливостей для збільшення потужності двигуна постійного струму.
Отже, переваги регулювання швидкості зі змінною частотою полягають у наступному:
① Він може досягти такої ж чудової продуктивності регулювання швидкості, як і регулювання швидкості постійного струму для двигунів змінного струму.
② Обслуговування асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором просте та зручне.
③ Комутатор не обмежує потужність двигунів змінного струму.
Як виміряти опір ізоляції двигуна?
Якщо це трифазний двигун змінного струму, виміряйте опір ізоляції між фазами та щодо землі трифазних обмоток двигуна.
Якщо це двигун постійного струму, виміряйте з'єднання обмотки якоря двигуна із землею, послідовної обмотки збудження із землею, вторинної обмотки збудження із землею та послідовної обмотки збудження із вторинною обмоткою збудження. Виберіть відповідний вібратор відповідно до рівня напруги випробуваного двигуна.
Кроки вимірювання:
---Від’єднайте блок живлення
---Розряд у землю
---Якщо це трифазний двигун змінного струму, розімкнути центральну точку (якщо можливо)
---Якщо це двигун постійного струму, підніміть щітку.
---Використовуйте трясистий стіл для вимірювання опору ізоляції між фазами та заземленням окремо
---Розряд у землю
---Відновіть лінію
---Запишіть опір ізоляції та температуру навколишнього середовища.
6. Що таке безщітковий та ациклічний стартер?
Безщітковий та безкільцевий стартер – це пусковий пристрій, який долає недоліки асинхронних двигунів з фазним ротором, оснащених контактними кільцями, вугільними щітками та складними пусковими пристроями, зберігаючи при цьому переваги низького пускового струму та високого пускового моменту двигунів з фазним ротором. Трифазні асинхронні двигуни змінного струму з фазним ротором JR, JZR, YR та YZR (за винятком двигунів зі змінною швидкістю та тих, що оснащені вхідними камерами), в яких спочатку використовувалися пускачі резистиву, реактори, частотно-чутливі змінні резистори, пускачі зі змінними резисторами та плавні пускачі, можна замінити на «безщіткові пускачі з розімкнутим контуром».
Скільки існує методів запуску конденсаторів для двигунів?
Існує два типи запуску:
⑴ Запуск конденсатора (відноситься до відключення конденсатора після запуску двигуна);
⑵ Конденсатор запускається та працює (конденсатор бере участь у роботі після запуску).
Чи можна використовувати трансформатор як навантаження для перетворювача частоти?
В принципі, це мало б бути можливо, але на практиці це непрактично. Перетворювачі частоти не потребують трансформаторів для підвищення напруги, і повинні існувати різновиди, які можна використовувати для кіл вище 380 В. Якщо потрібна вища напруга, також існують схеми, які можна безпосередньо перетворити на 220 В або 380 В, а потім подвоїти напругу для отримання високої напруги. Перетворювачі частоти в основному використовуються для керування навантаженням (наприклад, електродвигунів) і рідко використовуються для перетворення частоти потужності. Функції перетворювачів частоти далеко не обмежуються самим перетворенням частоти, і існує багато додаткових функцій, таких як різні захисні механізми. Якщо перетворювачі частоти використовуються для отримання потужності перетворення частоти, це недоцільно з економічної точки зору. Рекомендується використовувати інші схеми перетворення частоти.
Чи можна налаштувати перетворювач частоти на 1 Гц, і до скількох Гц його можна збільшити для використання?
Якщо перетворювач частоти використовується на звичайному асинхронному двигуні змінного струму, то при налаштуванні перетворювача частоти на 1 Гц він вже близький до постійного струму, що категорично неприпустимо. Двигун працюватиме з максимальним струмом у межах допустимого значення перетворювача частоти та сильно нагріватиметься, що може призвести до його виходу з ладу.
Якщо частота роботи перевищує 50 Гц, це збільшить втрати в сталі двигуна, що також шкідливо для нього. Загалом, краще не перевищувати 60 Гц (допускається перевищення протягом короткого періоду часу), інакше це також вплине на термін служби двигуна.
Який принцип роботи резистора регулювання частоти в перетворювачі частоти? Чому регулювання опору може змінювати частоту?
Резистор регулювання частоти перетворювача частоти використовується для пропорційного ділення опорної напруги 10 В перетворювача частоти, а потім повертає її на головну плату керування перетворювачем частоти. Головна плата керування перетворювачем частоти потім виконує аналого-цифрове перетворення напруги, що повертається резистором, для зчитування даних, а потім перетворює їх на пропорційне значення номінальної частоти для виведення поточної частоти. Таким чином, регулювання значення резистора може регулювати частоту перетворювача частоти.
11. Чи може перетворювач частоти розв'язати струм двигуна?
Чи можна розв'язати перетворення частоти? Я не можу! Але доки вихідна частота f та синхронна швидкість n1 підтримують коефіцієнт ковзання в стабільному діапазоні або номінальному коефіцієнті ковзання Se, це еквівалентно розв'язці струму двигуна, оскільки коефіцієнт потужності ротора тепер дорівнює 1, а струм ротора - це струм крутного моменту, який кожен повинен розв'язати та контролювати! Перетворювач частоти - це пристрій керування швидкістю асинхронних двигунів, і він не може виконувати жодного керування, що виходить за межі механічних характеристик асинхронних двигунів.
Чому струм високий під час запуску асинхронного двигуна? Чи зменшиться струм після запуску?
Коли асинхронний двигун перебуває в зупиненому стані, з електромагнітної точки зору він подібний до трансформатора. Обмотка статора, підключена до джерела живлення, еквівалентна первинній обмотці трансформатора, а обмотка ротора в замкнутому колі еквівалентна вторинній обмотці трансформатора, яка коротко замкнена; між обмоткою статора та обмоткою ротора немає електричного з'єднання, лише магнітне з'єднання. Магнітний потік проходить через статор, повітряний зазор та осердя ротора, утворюючи замкнене коло. У момент закриття ротор ще не почав обертатися через інерцію, і обертове магнітне поле ріже обмотку ротора з максимальною швидкістю різання - синхронною швидкістю, змушуючи обмотку ротора індукувати максимально високий потенціал. Тому через провідник ротора протікає великий струм, який генерує магнітну енергію для протидії магнітному полю статора, так само як вторинний магнітний потік трансформатора повинен протидіяти первинному магнітному потоку.
Щоб підтримувати початковий магнітний потік, сумісний з напругою живлення, статор автоматично збільшує струм. Оскільки струм ротора в цей час дуже високий, струм статора також значно зростає, навіть у 4-7 разів перевищує номінальний струм, що є причиною високого пускового струму.
Чому струм після запуску малий: Зі збільшенням швидкості двигуна швидкість, з якою магнітне поле статора перетинає провідник ротора, зменшується, індукований потенціал у провіднику ротора зменшується, а струм у провіднику ротора також зменшується. Отже, частина струму статора, яка використовується для компенсації магнітного потоку, що генерується струмом ротора, також зменшується, тому струм статора зменшується від великого до малого, поки не повернеться до нормального значення.
Який вплив несучої частоти на перетворювачі частоти та двигуни?
Несуча частота впливає на вихідний струм перетворювача частоти:
(1) Чим вища робоча частота, тим більший робочий цикл хвилі напруги, тим менші гармонічні складові вищого порядку струму, тобто чим вища несуча частота, і тим плавніша форма хвилі струму;
(2) Чим вища несуча частота, тим менший допустимий вихідний струм перетворювача частоти;
(3) Чим вища несуча частота, тим менший ємнісний імпеданс конденсатора з'єднання (оскільки Xc=1/2π fC) і тим більший струм витоку, спричинений високочастотними імпульсами.
Вплив несучої частоти на двигуни:
Чим вища несуча частота, тим менша вібрація двигуна, тим нижчий робочий шум і тим менше тепла генерується двигуном. Але чим вища несуча частота, тим вища частота гармонічного струму, тим сильніший скін-ефект статора двигуна, тим більші втрати двигуна і тим нижча вихідна потужність.
Чому перетворювач частоти не можна використовувати як джерело живлення перетворювача частоти?
Уся схема джерела живлення зі змінною частотою складається з частин змінного постійного струму, змінного струму та фільтруючих частин, тому форми хвиль напруги та струму, які він виводить, є чистими синусоїдами, що дуже близько до ідеального джерела живлення змінного струму. Він може видавати напругу та частоту мережі будь-якої країни світу.
А перетворювач частоти складається з таких кіл, як прямий змінний струм та змінний струм (модульована хвиля), і стандартна назва перетворювача частоти має бути перетворювач швидкості. Форма хвилі його вихідної напруги являє собою імпульсну прямокутну хвилю з багатьма гармонічними складовими. Напруга та частота змінюються пропорційно одночасно і не можуть регулюватися окремо, що не відповідає вимогам джерела живлення змінного струму. В принципі, його не можна використовувати як джерело живлення і зазвичай використовується лише для регулювання швидкості трифазних асинхронних двигунів.
Чому підвищення температури двигуна вище при використанні перетворювача частоти, ніж при використанні промислової частоти?
Оскільки вихідна форма сигналу перетворювача частоти не є синусоїдою, а спотвореною хвилею, струм двигуна при номінальному моменті приблизно на 10% вищий, ніж при промисловій частоті, тому підвищення температури трохи вище, ніж при промисловій частоті.
Ще один момент полягає в тому, що коли швидкість двигуна зменшується, швидкість вентилятора охолодження двигуна недостатня, і підвищення температури двигуна буде вищим.