Chastota drayveri: tavsif va sharhlar

2024 Muallif: Aaron Duncan | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-01 20:19

VFD boshqaruvi elektr motorining ish rejimlarini moslashuvchan tarzda o'zgartirish uchun maxsus konvertordan foydalanish imkonini beradi: ishga tushirish, to'xtatish, tezlashtirish, tormozlash, aylanish tezligini o'zgartirish.

Ta'minot kuchlanishining chastotasini o'zgartirish stator magnit maydonining burchak tezligining o'zgarishiga olib keladi. Chastota pasayganda, vosita tezligi pasayadi va sirpanish kuchayadi.

Drayver chastotasi konvertori ishlash printsipi

Asenkron motorlarning asosiy kamchiliklari an'anaviy usullarda tezlikni boshqarishning murakkabligi: besleme kuchlanishini o'zgartirish va o'rash pallasida qo'shimcha qarshiliklarni kiritish orqali. Elektr dvigatelining chastotali haydovchisi yanada mukammaldir. Yaqin vaqtgacha konvertorlar qimmat edi, ammo IGBT tranzistorlari va mikroprotsessorlarni boshqarish tizimlarining paydo bo'lishi xorijiy ishlab chiqaruvchilarga hamyonbop qurilmalar yaratish imkonini berdi. Ko'pchilikHozirgi vaqtda statik chastota konvertorlari mukammaldir.

Stator magnit maydonining burchak tezligi ō₀ chastotaga mutanosib ravishda o'zgaradi ƒ_{1 formula bo'yicha:}

ō₀=2p׃_{1/p, bu yerda p - juft qutblar soni.}

Usul tezlikni silliq boshqarishni ta'minlaydi. Bunday holda, dvigatelning sirpanish tezligi oshmaydi.

Dvigatelning yuqori energiya unumdorligini olish uchun - samaradorlik, quvvat omili va ortiqcha yuk hajmi, chastota bilan birgalikda ma'lum bog'liqliklarga ko'ra ta'minot kuchlanishini o'zgartiring:

• doimiy yuk momenti – U₁/ ƒ_1=const;
• yuklanish momentining fan xarakteri - U₁/ ƒ₁^2=const;
• Yuklash momenti tezlikka teskari proportsional - U₁/√ ƒ_1=doimiy.

Bu funksiyalar bir vaqtning o'zida vosita statoridagi chastota va kuchlanishni o'zgartiruvchi konvertor yordamida amalga oshiriladi. Kerakli texnologik parametrdan foydalangan holda tartibga solish hisobiga elektr energiyasi tejaladi: nasos bosimi, fanning ishlashi, mashinaning oziqlanish tezligi va boshqalar. Bu holda parametrlar muammosiz o'zgaradi.

Asinxron va sinxron elektr motorlar chastotasini boshqarish usullari

Sincap qafasli rotorli asinxron motorlarga asoslangan chastotali boshqariladigan haydovchida ikkita boshqarish usuli qo'llaniladi - skaler va vektor. Birinchi holda, ular bir vaqtning o'zida o'zgaradita'minot kuchlanishining amplitudasi va chastotasi.

Bu dvigatelning ishlashini ta'minlash uchun zarur, ko'pincha uning maksimal momentining mildagi qarshilik momentiga doimiy nisbati. Natijada, samaradorlik va quvvat koeffitsienti butun aylanish oralig'ida o'zgarishsiz qoladi.

Vektorni tartibga solish statordagi tokning amplitudasi va fazasini bir vaqtda oʻzgartirishdan iborat.

Sinxron turdagi dvigatelning chastotali drayveri faqat kichik yuklarda ishlaydi, ularning o'sishi ruxsat etilgan qiymatlardan yuqori bo'lsa, sinxronizatsiya buzilishi mumkin.

Chastotali diskning afzalliklari

Chastotani boshqarish boshqa usullarga nisbatan bir qator afzalliklarga ega.

1. Dvigatel va ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish.
2. Dvigatel tezlashishi paytida yuzaga keladigan odatiy xatolarni bartaraf etadigan yumshoq start. Haddan tashqari yuklanishni kamaytirish orqali chastota drayveri va uskunaning ishonchliligini oshirish.
3. Disk tejamkorligi va unumdorligini yaxshilang.
4. Yuklanish xususiyatidan qat'iy nazar elektr motorining doimiy tezligini yaratish, bu vaqtinchalik jarayonlarda muhim ahamiyatga ega. Fikr-mulohazalardan foydalanish turli xil bezovta qiluvchi ta'sirlar, xususan, o'zgaruvchan yuklar ostida doimiy vosita tezligini saqlab qolish imkonini beradi.
5. Konvertorlar texnologik jarayonlarni sezilarli darajada oʻzgartirmasdan va toʻxtatmasdan mavjud texnik tizimlarga osongina integratsiya qilinadi. Quvvat diapazoni katta, ammo ularning ortishi bilannarxlar sezilarli darajada oshmoqda.
6. Variatorlar, vites qutilari, gaz kelebekler va boshqa boshqaruv uskunalaridan voz kechish yoki ularni qo'llash doirasini kengaytirish qobiliyati. Bu energiyani sezilarli darajada tejashga olib keladi.
7. Texnologik uskunaga oʻtkinchi jarayonlarning zararli taʼsirini bartaraf etish, masalan, suv bolgʻasi yoki quvurlardagi suyuqlik bosimining oshishi, shu bilan birga tungi vaqtda uning sarfini kamaytirish.

Kamchiliklar

Barcha invertorlar singari chastotniki ham shovqin manbalari hisoblanadi. Ular filtrlarni oʻrnatishi kerak.

Brendlarning narxi yuqori. Qurilmalar quvvati oshishi bilan u sezilarli darajada oshadi.

Suyuqliklarni tashish uchun chastotani sozlash

Suv va boshqa suyuqliklar pompalanadigan ob'ektlarda oqimni nazorat qilish asosan eshik klapanlari va klapanlar yordamida amalga oshiriladi. Hozirda istiqbolli yo'nalish nasosning chastotali haydovchi yoki ularning pichoqlarini harakatga keltiradigan fandan foydalanish hisoblanadi.

Gaz kelebeği klapaniga muqobil sifatida chastota konvertoridan foydalanish 75% gacha energiya tejash effektini beradi. Suyuqlik oqimini ushlab turadigan valf foydali ishlamaydi. Shu bilan birga, uni tashish uchun energiya va moddalarning yo'qolishi ortadi.

Chastota drayveri suyuqlik oqimi o'zgarganda iste'molchida doimiy bosimni ushlab turish imkonini beradi. Bosim sensoridan haydovchiga signal yuboriladi, bu vosita tezligini o'zgartiradi va shu bilan uni tartibga soladiaylanishlar, belgilangan oqim tezligini saqlab turish.

Nasos agregatlari ishlashini o'zgartirish orqali boshqariladi. Nasosning quvvat iste'moli g'ildirakning ishlashi yoki aylanish tezligiga kubik bog'liqdir. Tezlik 2 barobar kamaytirilsa, nasosning ishlashi 8 marta kamayadi. Suv iste'molining kunlik jadvalining mavjudligi, agar siz chastotali haydovchini nazorat qilsangiz, ushbu davr uchun energiya tejashni aniqlash imkonini beradi. Buning yordamida nasos stansiyasini avtomatlashtirish va shu orqali tarmoqlardagi suv bosimini optimallashtirish mumkin.

Shamollatish va konditsioner tizimlarining ishlashi

Shamollatish tizimlarida maksimal havo oqimi har doim ham kerak emas. Ishlash shartlari unumdorlikni pasaytirishni talab qilishi mumkin. An'anaga ko'ra, g'ildirak tezligi doimiy bo'lib qolganda, buning uchun drossel qo'llaniladi. Mavsumiy va iqlim sharoitlari o'zgarganda, issiqlik, namlik, bug'lar va zararli gazlar ajralib chiqqanda chastota bilan boshqariladigan haydovchi tufayli havo oqimi tezligini o'zgartirish qulayroqdir.

Shamollatish va konditsionerlik tizimlarida energiyani tejash nasos stansiyalariga qaraganda kam emas, chunki milning aylanishida quvvat sarfi aylanishlarga kubik bogʻliq.

Chastotani oʻzgartiruvchi qurilma

Zamonaviy chastota drayveri ikki tomonlama konvertor sxemasiga muvofiq tashkil etilgan. U rektifikator va boshqaruv tizimiga ega impuls invertoridan iborat.

Keyintarmoq kuchlanishini to'g'rilab, signal filtr tomonidan tekislanadi va oltita tranzistorli kalitlarga ega inverterga beriladi, bu erda ularning har biri asenkron elektr motorining stator sariqlariga ulanadi. Birlik rektifikatsiya qilingan signalni kerakli chastota va amplitudaning uch fazali signaliga aylantiradi. Chiqish bosqichlarida quvvat IGBT'lari yuqori kommutatsiya chastotasiga ega va aniq, buzilishsiz kvadrat to'lqinni ta'minlaydi. Dvigatel sariqlarining filtrlash xususiyatlari tufayli ularning chiqishidagi oqim egri shakli sinusoidal bo'lib qoladi.

Signal amplitudasini boshqarish usullari

Chiqish kuchlanishi ikki usul bilan tartibga solinadi:

1. Amplituda - kuchlanish qiymatining oʻzgarishi.
2. Impuls kengligi modulyatsiyasi impulsli signalni o'zgartirish usuli bo'lib, uning davomiyligi o'zgaradi, lekin chastota o'zgarishsiz qoladi. Bu erda quvvat impuls kengligiga bog'liq.

Ikkinchi usul ko'pincha mikroprotsessor texnologiyasining rivojlanishi bilan bog'liq holda qo'llaniladi. Zamonaviy invertorlar GTO yoki IGBT o'chirish tranzistorlari yordamida ishlab chiqariladi.

Konverterlarning imkoniyatlari va qoʻllanilishi

Chastota drayveri koʻp imkoniyatlarga ega.

1. Uch fazali ta'minot kuchlanishining chastotasini noldan 400 Gts gacha sozlang.
2. Elektr dvigatelining 0,01 soniyadan tezlashishi yoki sekinlashishi. 50 daqiqagacha. berilgan vaqt qonuniga muvofiq (odatda chiziqli). Tezlashuv vaqtida dinamik va ishga tushirish momentlarining nafaqat kamayishi, balki 150% gacha oshishi ham mumkin.
3. Dvigatelni tormozlash va tezlashtirishning berilgan rejimlari bilan kerakli holatga qaytarishboshqa yo'nalishda tezlik.
4. Invertorlar qisqa tutashuvlar, ortiqcha yuklanishlar, tuproqdan sizib chiqish va ochiq motor elektr liniyalaridan sozlanishi mumkin boʻlgan elektron himoyaga ega.
5. Konverterning raqamli displeylari ularning parametrlari boʻyicha maʼlumotlarni koʻrsatadi: chastota, taʼminot kuchlanishi, tezlik, oqim va hokazo.
6. V/f xarakteristikalari konvertorlarda qanday dvigatel yuklanishi talab qilinishiga qarab sozlanadi. Ularga asoslangan boshqaruv tizimlarining funktsiyalari o'rnatilgan kontrollerlar tomonidan ta'minlanadi.
7. Past chastotalar uchun vektor boshqaruvidan foydalanish muhim, bu sizga dvigatelning to'liq momenti bilan ishlashga, yuklar o'zgarganda doimiy tezlikni saqlashga va mildagi momentni boshqarishga imkon beradi. O'zgaruvchan chastotali haydovchi vosita pasporti ma'lumotlarini to'g'ri kiritish va muvaffaqiyatli sinovdan so'ng yaxshi ishlaydi. HYUNDAI, Sanyu va boshqalarning taniqli mahsulotlari.

Konverterlarni qoʻllash sohalari quyidagilar:

• issiq va sovuq suv va issiqlik ta'minoti tizimlaridagi nasoslar;
• boyitish fabrikalarining quyqa, qum va shlam nasoslari;
• transport tizimlari: konveyerlar, rolikli stollar va boshqa vositalar;
• mikserlar, tegirmonlar, maydalagichlar, ekstruderlar, dispenserlar, oziqlantiruvchilar;
• tsentrifugalar;
• liftlar;
• metallurgiya uskunalari;
• burg'ulash uskunasi;
• stanoklarning elektr uzatgichlari;
• ekskavator va kran uskunalari, manipulyator mexanizmlari.

Chastota konvertori ishlab chiqaruvchilari, sharhlar

Mahalliy ishlab chiqaruvchi allaqachon sifat va narx jihatidan foydalanuvchilarga mos mahsulotlar ishlab chiqarishni boshlagan. Afzallik - kerakli qurilmani tezda olish imkoniyati, shuningdek sozlash bo'yicha batafsil maslahat.

“Effektiv tizimlar” kompaniyasi seriyali mahsulotlar va uskunalarning tajriba partiyalarini ishlab chiqaradi. Mahsulotlar uy sharoitida, kichik biznesda va sanoatda qo'llaniladi. Vesper ishlab chiqaruvchisi etti seriyali konvertorlar ishlab chiqaradi, ular orasida ko'pgina sanoat mexanizmlari uchun mos keladigan ko'p funksiyali konvertorlar mavjud.

Daniyaning Danfoss kompaniyasi chastotnikov ishlab chiqarishda yetakchi hisoblanadi. Uning mahsulotlari shamollatish, havoni tozalash, suv ta'minoti va isitish tizimlarida qo'llaniladi. Daniya kompaniyasi tarkibiga kiruvchi Finlyandiyaning Vacon kompaniyasi modulli dizaynlarni ishlab chiqaradi, ulardan kerakli qurilmalarni keraksiz qismlarsiz yig'ishingiz mumkin, bu esa komponentlarni tejash imkonini beradi. Sanoatda va kundalik hayotda ishlatiladigan xalqaro ABB konvertorlari ham ma'lum.

Sharhlarga qaraganda, oddiy oddiy muammolarni hal qilish uchun arzon mahalliy konvertorlardan foydalanish mumkin, murakkablari esa koʻproq sozlamalarga ega brendga muhtoj.

Xulosa

Chastota drayveri elektr motorini ta'minot kuchlanishining chastotasi va amplitudasini o'zgartirib, uni nosozliklardan himoya qiladi: ortiqcha yuklanishlar, qisqa tutashuvlar, ta'minot tarmog'idagi uzilishlar. Bunday elektr aktuatorlar uchta asosiy funktsiyani bajaradi:tezlashuv, sekinlashuv va vosita tezligi bilan bog'liq. Bu texnologiyaning koʻplab sohalarida uskunalar samaradorligini oshiradi.