Kibadilishaji cha mzunguko ni teknolojia ambayo inapaswa kuwa mastered wakati wa kufanya kazi ya umeme. Kutumia kibadilishaji cha frequency kudhibiti motor ni njia ya kawaida katika udhibiti wa umeme; wengine pia wanahitaji ustadi katika matumizi yao.
1.Kwanza kabisa, kwa nini utumie kibadilishaji cha mzunguko ili kudhibiti motor?
Motor ni mzigo wa inductive, ambayo huzuia mabadiliko ya sasa na itazalisha mabadiliko makubwa ya sasa wakati wa kuanza.
Kibadilishaji kigeuzi ni kifaa cha kudhibiti nishati ya umeme ambacho hutumia kazi ya kuzima ya vifaa vya semicondukta ya nguvu ili kubadilisha usambazaji wa umeme wa mzunguko wa viwanda kuwa masafa mengine. Inaundwa hasa na nyaya mbili, moja ni mzunguko kuu (moduli ya kurekebisha, capacitor electrolytic na inverter moduli), na nyingine ni mzunguko wa kudhibiti (kubadilisha bodi ya usambazaji wa nguvu, bodi ya mzunguko wa kudhibiti).
Ili kupunguza sasa ya kuanzia ya motor, hasa motor yenye nguvu ya juu, nguvu kubwa zaidi, zaidi ya sasa ya kuanzia. Kuanzia sasa kupita kiasi kutaleta mzigo mkubwa kwa mtandao wa usambazaji wa umeme na usambazaji. Kibadilishaji cha mzunguko kinaweza kutatua tatizo hili la kuanzia na kuruhusu motor kuanza vizuri bila kusababisha sasa nyingi za kuanzia.
Kazi nyingine ya kutumia kibadilishaji cha mzunguko ni kurekebisha kasi ya gari. Katika hali nyingi, inahitajika kudhibiti kasi ya gari ili kupata ufanisi bora wa uzalishaji, na udhibiti wa kasi ya kibadilishaji cha mzunguko umekuwa uangalizi wake mkubwa kila wakati. Kibadilishaji cha mzunguko hudhibiti kasi ya gari kwa kubadilisha mzunguko wa usambazaji wa nguvu.
2.Je, ni njia gani za udhibiti wa kibadilishaji umeme?
Njia tano zinazotumiwa sana za injini za kudhibiti inverter ni kama ifuatavyo.
A. Mbinu ya kudhibiti Urekebishaji wa Upana wa Mapigo ya Sinusoidal (SPWM).
Tabia zake ni muundo rahisi wa mzunguko wa kudhibiti, gharama ya chini, ugumu mzuri wa mitambo, na inaweza kukidhi mahitaji ya udhibiti wa kasi ya maambukizi ya jumla. Imetumika sana katika nyanja mbali mbali za tasnia.
Walakini, kwa masafa ya chini, kwa sababu ya voltage ya chini ya pato, torque huathiriwa sana na kushuka kwa voltage ya upinzani wa stator, ambayo hupunguza torque ya kiwango cha juu.
Kwa kuongezea, sifa zake za kiufundi hazina nguvu kama zile za motors za DC, na uwezo wake wa nguvu wa torque na utendaji wa udhibiti wa kasi tuli sio wa kuridhisha. Kwa kuongezea, utendaji wa mfumo sio juu, curve ya kudhibiti inabadilika na mzigo, mwitikio wa torque ni polepole, kiwango cha utumiaji wa torque sio juu, na utendaji hupungua kwa kasi ya chini kwa sababu ya uwepo wa upinzani wa stator na inverter iliyokufa. athari za eneo, na utulivu huharibika. Kwa hivyo, watu wamesoma udhibiti wa kasi ya mzunguko wa vekta.
B. Njia ya Kudhibiti Nafasi ya Voltage (SVPWM).
Inategemea athari ya jumla ya kizazi cha awamu ya tatu ya wimbi, kwa madhumuni ya kukaribia trajectory bora ya mzunguko wa mzunguko wa magnetic shamba ya pengo la hewa ya motor, kuzalisha awamu ya tatu ya modulering waveform kwa wakati mmoja, na kudhibiti katika njia. ya poligoni iliyoandikwa inayokaribia mduara.
Baada ya matumizi ya vitendo, imeboreshwa, yaani, kuanzisha fidia ya mzunguko ili kuondokana na kosa la udhibiti wa kasi; kukadiria amplitude ya flux kupitia maoni ili kuondoa ushawishi wa upinzani wa stator kwa kasi ya chini; kufunga voltage ya pato na kitanzi cha sasa ili kuboresha usahihi wa nguvu na uthabiti. Walakini, kuna viungo vingi vya mzunguko wa kudhibiti, na hakuna marekebisho ya torque yanayoletwa, kwa hivyo utendaji wa mfumo haujaboreshwa kimsingi.
C. Njia ya kudhibiti Vector (VC).
Kiini ni kufanya motor AC sawa na motor DC, na kujitegemea kudhibiti kasi na shamba magnetic. Kwa kudhibiti mzunguko wa rotor, sasa stator hutengana ili kupata vipengele vya torque na magnetic shamba, na mabadiliko ya kuratibu hutumiwa kufikia udhibiti wa orthogonal au uliopungua. Utangulizi wa njia ya kudhibiti vekta ni wa umuhimu wa kufanya epoch. Hata hivyo, katika matumizi ya vitendo, kwa kuwa flux ya rotor ni vigumu kuchunguza kwa usahihi, sifa za mfumo huathiriwa sana na vigezo vya motor, na mabadiliko ya mzunguko wa vector kutumika katika mchakato sawa wa kudhibiti motor DC ni ngumu kiasi, na kuifanya kuwa vigumu kwa halisi. kudhibiti athari ili kufikia matokeo bora ya uchambuzi.
D. Mbinu ya Kudhibiti Torque ya Moja kwa Moja (DTC).
Mnamo 1985, Profesa DePenbrock wa Chuo Kikuu cha Ruhr huko Ujerumani alipendekeza kwanza teknolojia ya ubadilishaji wa mzunguko wa torque ya moja kwa moja. Teknolojia hii kwa kiasi kikubwa imetatua mapungufu ya udhibiti wa vekta uliotajwa hapo juu, na imeendelezwa kwa haraka na mawazo ya udhibiti wa riwaya, muundo wa mfumo wa mafupi na wazi, na utendaji bora wa nguvu na tuli.
Kwa sasa, teknolojia hii imetumika kwa ufanisi kwa uvutaji wa upitishaji wa AC wa nguvu ya juu wa injini za umeme. Udhibiti wa torque moja kwa moja huchambua moja kwa moja mfano wa hisabati wa motors za AC katika mfumo wa kuratibu wa stator na kudhibiti flux ya sumaku na torque ya motor. Haina haja ya kulinganisha motors AC kwa motors DC, hivyo kuondokana na mahesabu mengi magumu katika mabadiliko ya mzunguko wa vector; haina haja ya kuiga udhibiti wa motors DC, wala haina haja ya kurahisisha mfano hisabati ya motors AC kwa ajili ya kuunganishwa.
E. Mbinu ya kudhibiti AC-AC ya Matrix
Ubadilishaji wa masafa ya VVVF, ubadilishaji wa masafa ya udhibiti wa vekta, na ubadilishaji wa masafa ya udhibiti wa torque moja kwa moja ni aina zote za ubadilishaji wa masafa ya AC-DC-AC. Hasara zao za kawaida ni kipengele cha chini cha nguvu ya pembejeo, sasa kubwa ya harmonic, capacitor kubwa ya kuhifadhi nishati inayohitajika kwa mzunguko wa DC, na nishati ya kuzaliwa upya haiwezi kulishwa kwenye gridi ya nguvu, yaani, haiwezi kufanya kazi katika quadrants nne.
Kwa sababu hii, ubadilishaji wa masafa ya matrix AC-AC ulikuja kuwa. Kwa kuwa ubadilishaji wa masafa ya matrix ya AC-AC huondoa kiungo cha kati cha DC, huondoa capacitor kubwa na ya gharama kubwa ya elektroliti. Inaweza kufikia kipengele cha nguvu cha 1, sasa ya pembejeo ya sinusoidal na inaweza kufanya kazi katika quadrants nne, na mfumo una wiani mkubwa wa nguvu. Ingawa teknolojia hii bado haijakomaa, bado inawavutia wasomi wengi kufanya utafiti wa kina. Kiini chake sio kudhibiti kwa njia isiyo ya moja kwa moja mtiririko wa sasa, sumaku na idadi nyingine, lakini kutumia torque moja kwa moja kama kiasi kinachodhibitiwa ili kuifanikisha.
3.Je, kibadilishaji cha mzunguko kinadhibitije gari? Je, hizi mbili zimeunganishwaje pamoja?
Wiring ya inverter kudhibiti motor ni rahisi, sawa na wiring ya contactor, na mistari kuu tatu za nguvu zinazoingia na kisha zinazotoka kwa motor, lakini mipangilio ni ngumu zaidi, na njia za kudhibiti inverter pia ni. tofauti.
Kwanza kabisa, kwa terminal ya inverter, ingawa kuna chapa nyingi na njia tofauti za wiring, vituo vya wiring vya inverters nyingi sio tofauti sana. Kwa ujumla imegawanywa katika pembejeo za kubadili mbele na nyuma, zinazotumiwa kudhibiti kuanza na kurudi nyuma kwa motor. Vituo vya maoni hutumiwa kutoa maoni juu ya hali ya uendeshaji wa injini,ikiwa ni pamoja na mzunguko wa uendeshaji, kasi, hali ya hitilafu, nk.
Kwa udhibiti wa kuweka kasi, baadhi ya waongofu wa mzunguko hutumia potentiometers, baadhi hutumia vifungo moja kwa moja, ambayo yote yanadhibitiwa kwa njia ya wiring kimwili. Njia nyingine ni kutumia mtandao wa mawasiliano. Vigeuzi vingi vya masafa sasa vinasaidia udhibiti wa mawasiliano. Mstari wa mawasiliano unaweza kutumika kudhibiti kuanza na kuacha, mzunguko wa mbele na wa nyuma, marekebisho ya kasi, nk. Wakati huo huo, habari ya maoni pia hupitishwa kupitia mawasiliano.
4.Ni nini hutokea kwa torati ya pato la motor wakati kasi yake ya mzunguko (frequency) inabadilika?
Torque ya kuanzia na torque ya kiwango cha juu inapoendeshwa na kibadilishaji masafa ni ndogo kuliko inapoendeshwa moja kwa moja na usambazaji wa umeme.
Injini ina athari kubwa ya kuanza na kuongeza kasi inapowezeshwa na usambazaji wa nishati, lakini athari hizi ni dhaifu zaidi zinapowezeshwa na kibadilishaji masafa. Kuanzia moja kwa moja na usambazaji wa umeme kutazalisha sasa kubwa ya kuanzia. Wakati kibadilishaji cha mzunguko kinatumiwa, voltage ya pato na mzunguko wa mzunguko wa mzunguko huongezwa hatua kwa hatua kwenye motor, hivyo motor kuanzia sasa na athari ni ndogo. Kawaida, torque inayotokana na motor hupungua kadiri mzunguko unavyopungua (kasi inapungua). Data halisi ya upunguzaji itaelezwa katika baadhi ya miongozo ya kubadilisha masafa.
Gari ya kawaida imeundwa na kutengenezwa kwa voltage ya 50Hz, na torque yake iliyokadiriwa pia hutolewa ndani ya safu hii ya voltage. Kwa hiyo, udhibiti wa kasi chini ya mzunguko uliopimwa huitwa udhibiti wa kasi wa torque mara kwa mara. (T=Te, P<=Pe)
Wakati mzunguko wa pato wa kibadilishaji masafa ni kubwa kuliko 50Hz, torque inayotokana na motor hupungua katika uhusiano wa mstari kinyume na uwiano wa mzunguko.
Wakati motor inapoendesha kwa kasi zaidi ya 50Hz, ukubwa wa mzigo wa motor lazima uzingatiwe ili kuzuia torque ya kutosha ya motor.
Kwa mfano, torque inayozalishwa na motor katika 100Hz imepunguzwa hadi karibu 1/2 ya torque inayozalishwa kwa 50Hz.
Kwa hiyo, udhibiti wa kasi juu ya mzunguko uliopimwa huitwa udhibiti wa kasi ya nguvu mara kwa mara. (P=Ue*Yaani).
5.Utumiaji wa kibadilishaji masafa zaidi ya 50Hz
Kwa motor maalum, voltage yake iliyopimwa na sasa iliyopimwa ni mara kwa mara.
Kwa mfano, ikiwa maadili yaliyopimwa ya inverter na motor ni zote mbili: 15kW/380V/30A, motor inaweza kufanya kazi zaidi ya 50Hz.
Wakati kasi ni 50Hz, voltage ya pato ya inverter ni 380V na sasa ni 30A. Kwa wakati huu, ikiwa mzunguko wa pato umeongezeka hadi 60Hz, voltage ya juu ya pato na sasa ya inverter inaweza kuwa 380V/30A tu. Kwa wazi, nguvu ya pato inabakia bila kubadilika, kwa hiyo tunaiita udhibiti wa kasi ya nguvu mara kwa mara.
Torque ikoje wakati huu?
Kwa sababu P=wT(w; kasi ya angular, T: torque), kwa kuwa P bado haijabadilika na w huongezeka, torque itapungua ipasavyo.
Tunaweza pia kuiangalia kutoka kwa pembe nyingine:
Voltage ya stator ya motor ni U = E + I * R (I ni ya sasa, R ni upinzani wa umeme, na E ni uwezo unaosababishwa).
Inaweza kuonekana kwamba wakati U na mimi hatubadiliki, E pia haibadilika.
Na E=k*f*X (k: mara kwa mara; f: frequency; X: flux ya sumaku), kwa hivyo f inapobadilika kutoka 50–>60Hz, X itapungua ipasavyo.
Kwa injini, T=K*I*X (K: mara kwa mara; I: sasa; X: flux ya sumaku), kwa hivyo torati T itapungua kadri mtiririko wa sumaku X unavyopungua.
Wakati huo huo, wakati ni chini ya 50Hz, kwa kuwa I * R ni ndogo sana, wakati U / f = E / f haibadilika, flux magnetic (X) ni mara kwa mara. Torque T inalingana na sasa. Hii ndiyo sababu uwezo wa kupita kupita kiasi wa kibadilishaji kigeuzi kawaida hutumika kuelezea uwezo wake wa upakiaji (torque), na inaitwa udhibiti wa kasi ya torque ya mara kwa mara (ya sasa iliyokadiriwa bado haijabadilika->torque ya kiwango cha juu bado haijabadilika)
Hitimisho: Wakati mzunguko wa pato la inverter unapoongezeka kutoka juu ya 50Hz, torque ya pato ya motor itapungua.
6. Mambo mengine yanayohusiana na torque ya pato
Kizazi cha joto na uwezo wa kusambaza joto huamua uwezo wa sasa wa pato la inverter, na hivyo kuathiri uwezo wa torque ya inverter.
1. Masafa ya mtoa huduma: Kiwango cha sasa kilichokadiriwa kilichowekwa alama kwenye kibadilishaji umeme kwa ujumla ni thamani inayoweza kuhakikisha utoaji unaoendelea kwa masafa ya juu zaidi ya mtoa huduma na halijoto ya juu zaidi iliyoko. Kupunguza mzunguko wa carrier hautaathiri sasa ya motor. Hata hivyo, kizazi cha joto cha vipengele kitapungua.
2. Halijoto tulivu: Kama vile thamani ya sasa ya ulinzi wa kigeuzi haitaongezwa wakati halijoto iliyoko imetambuliwa kuwa ya chini kiasi.
3. Mwinuko: Kuongezeka kwa mwinuko kuna athari kwenye utaftaji wa joto na utendaji wa insulation. Kwa ujumla, inaweza kupuuzwa chini ya 1000m, na uwezo unaweza kupunguzwa kwa 5% kwa kila mita 1000 juu.
7.Je, ni mzunguko gani unaofaa kwa kibadilishaji cha mzunguko ili kudhibiti motor?
Katika muhtasari hapo juu, tumejifunza kwa nini inverter hutumiwa kudhibiti motor, na pia kuelewa jinsi inverter inadhibiti motor. Inverter inadhibiti motor, ambayo inaweza kufupishwa kama ifuatavyo:
Kwanza, inverter inadhibiti voltage ya kuanzia na mzunguko wa motor ili kufikia kuanza kwa laini na kuacha laini;
Pili, inverter hutumiwa kurekebisha kasi ya motor, na kasi ya motor inarekebishwa kwa kubadilisha mzunguko.
Injini ya sumaku ya kudumu ya Anhui Mingtengbidhaa zinadhibitiwa na inverter. Ndani ya safu ya mzigo wa 25% -120%, wana ufanisi wa juu na wigo mpana wa uendeshaji kuliko motors za asynchronous za vipimo sawa, na zina athari kubwa za kuokoa nishati.
Wataalamu wetu wa kitaaluma watachagua inverter inayofaa zaidi kulingana na hali maalum ya kazi na mahitaji halisi ya wateja ili kufikia udhibiti bora wa motor na kuongeza utendaji wa motor. Zaidi ya hayo, idara yetu ya huduma za kiufundi inaweza kuwaongoza wateja kwa mbali ili kusakinisha na kurekebisha kibadilishaji umeme, na kutambua ufuatiliaji na huduma wa pande zote kabla na baada ya mauzo.
Hakimiliki: Makala haya ni uchapishaji upya wa nambari ya umma ya WeChat "Mafunzo ya Kiufundi", kiungo asili https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Makala haya hayawakilishi maoni ya kampuni yetu. Ikiwa una maoni au maoni tofauti, tafadhali tusahihishe!
Muda wa kutuma: Sep-09-2024