Основные функции привода переменного тока
Мы можем с уверенностью сказать, что привод переменного тока является ведущим методом управления двигателем. В этой технической статье мы рассмотрим различные особенности привода переменного тока и уровни производительности, которые может предложить привод.
Основные функции, которые делают AC-привод ведущим методом управления (на фото: инверторы переменного тока ABB; кредит: sistelecbcn.es)
На этой диаграмме представлены основные функции привода переменного тока. В управлении двигателем переменного тока имеется четыре различных компонента. Этими компонентами являются пользовательский интерфейс, двигатель, электропитание и интерфейс процесса.
Рисунок 1 - Схема управления электроприводом переменного тока
Электропитание подает требуемое электричество на привод. Одним из критериев выбора для привода является напряжение питания и его частота. Привод переменного тока преобразует частоту и напряжение и питает двигатель. Этот процесс преобразования контролируется сигналами процесса или пользователя через процесс и пользовательские интерфейсы.
Пользовательский интерфейс обеспечивает возможность наблюдать за приводом переменного тока и получать информацию о процессе через привод. Это позволяет легко интегрировать привод с другим оборудованием для управления технологическим процессом и переопределять системы управления технологическими процессами.
Кривые нагрузки на двигатель с приводом переменного тока
Если двигатель работает без преобразователя частоты, его кривые нагрузки не могут быть изменены. Он будет выдавать заданный крутящий момент на определенной скорости и максимальный крутящий момент не может быть превышен.
Рисунок 2 - Параметры загрузки привода преобразователя частоты
С приводом преобразователя частоты существуют различные параметры загрузки. Стандартная кривая 1 на диаграмме может использоваться непрерывно. Другие кривые могут использоваться только в определенные периоды времени, поскольку система охлаждения двигателя не предназначена для такого рода тяжелых применений.
Эти уровни более высокой нагрузки могут потребоваться, например, во время запуска. В некоторых приложениях при запуске требуется вдвое больше крутящего момента. С преобразователем частоты это возможно, что означает, что двигатель может быть рассчитан в соответствии с его нормальным использованием. Это снижает инвестиционную стоимость!
Для использования этих функций очень важно, чтобы загрузка, привод переменного тока и двигатель были совместимы. В противном случае двигатель или преобразователь перегреются и будут повреждены.
Некоторые из наиболее важных особенностей привода переменного тока:
- Функция реверса и ускорение / замедление разгона
- Регулировка крутящего момента V / Hz с регулируемым моментом и ускорение крутящего момента
- Устранение механических колебаний
- Потеря мощности
- Функция сваливания
- Компенсация скольжения
- Начало полета
- Экологические особенности
EMC
Функции привода переменного тока для лучшего управления технологическим процессом
Приводы переменного тока также имеют другие внутренние функции и функции, которые иногда требуются для лучшего управления процессом. Примеры этих функций приведены на диаграмме. Например, при вводе и выводе на привод могут быть поданы различные виды информации о процессе, и он будет соответствующим образом управлять двигателем.
В качестве альтернативы, нагрузка может быть ограничена для предотвращения неприятных неисправностей и защиты рабочей машины и всей системы привода.
В следующих строках перечисленные функции представлены более подробно.
1. Реверсирование
Реверсирование вращения двигателя выполняется простым приводом переменного тока. С преобразователями частоты ABB это может быть достигнуто простым нажатием одной кнопки. Кроме того, можно установить разные времена разгона и замедления.
Форма рампы также может быть изменена в соответствии с пожеланиями пользователя. На диаграмме представлена S-рампа. Другая возможность может быть линейной рампой.
Рисунок 3 - Реверсивный двигатель с ускорением и замедлением
Вернуться к функциям привода переменного тока ↑
2. Контроль крутящего момента
Управление крутящим моментом относительно просто с приводом переменного тока. Усиление крутящего момента необходимо, если требуется очень высокий пусковой момент. Настройки U / f с переменным крутящим моментом означают, что максимальный крутящий момент может быть достигнут с меньшей скоростью вращения, чем обычно.
Рисунок 4 - Настройки контроля крутящего момента двигателя
Вернуться к функциям привода переменного тока ↑
3. Устранение механических колебаний
Механические колебания могут быть устранены путем обхода критических скоростей. Это означает, что, когда двигатель ускоряется близко к критической скорости, привод не позволит фактической скорости двигателя следить за эталонную скоростью.
Когда критическая точка пройдена, двигатель вернется к регулярной кривой очень быстро и пройдет критическую скорость.
Вернуться к функциям привода переменного тока ↑
4. Потеря мощности
Функция перегрузки потере мощности используется, если напряжение подаваемого питания отключено. В такой ситуации привод переменного тока будет продолжать работать с использованием кинетической энергии вращающегося двигателя. Привод будет полностью работать до тех пор, пока двигатель вращается и генерирует энергию для привода.
Рисунок 5 - Потеря мощности при прохождении
Вернуться к функциям привода переменного тока ↑
5. Функция сваливания
С приводом переменного тока двигатель может быть защищен в ситуации срыв с помощью функции останова. Можно настроить пределы контроля и выбрать, как привод реагирует на состояние останова двигателя.
Защита активируется, если три условия выполняются одновременно:
- Частота привода должна быть ниже заданной частоты опрокидывания.
- Крутящий момент двигателя должен подняться до определенного предела, рассчитанного с помощью программного обеспечения привода.
- Конечным условием является то, что двигатель находится в пределе стойла дольше, чем период времени, установленный пользователем.
Рисунок 6 - Функция сваливания
6. Компенсация скольжения
Если момент нагрузки двигателя увеличен, скорость двигателя будет уменьшаться, как показано на диаграмме. Чтобы компенсировать это скольжение, кривую крутящего момента / скорости можно изменить с помощью преобразователя частоты, так что увеличение крутящего момента может быть достигнуто с той же скоростью, что и ранее.
Рисунок 7 - Компенсация скольжения
Вернуться к функциям привода переменного тока ↑
7. Летающий старт
Функция запуска полета используется, когда двигатель подключен к маховику или высокой инерционной нагрузке. Начало полета работает даже без обратной связи по скорости. В случае вращения двигателя инвертор сначала запускается с уменьшенным напряжением, а затем синхронизируется с вращающимся ротором.
После синхронизации напряжение и скорость увеличиваются до соответствующих уровней.
Рисунок 8 - Начало полета
Вернуться к функциям привода переменного тока ↑
8. Экологические особенности
Любая система привода должна обрабатывать различные экологические нагрузки, такие как влажность или электрические помехи. Двигатель с короткозамкнутым ротором очень компактен и может использоваться в очень неблагоприятных условиях. Степень защиты IP54 гарантирует, что он может работать в пыльной среде и что он может переносить воду из любого направления.
Обычно преобразователь частоты имеет степень защиты IP21. Это означает, что невозможно коснуться частей, находящихся под напряжением, и что вертикально капающая вода не наносит вреда.
Если требуется более высокая степень защиты, его можно получить, например, путем установки привода внутри шкафа с требуемой степенью защиты. В таких случаях важно обеспечить, чтобы температура внутри шкафа не превышала допустимые пределы.
Вернуться к функциям привода переменного тока ↑
EMC (электромагнитная совместимость)
Еще одна важная экологическая особенность - электромагнитная совместимость (ЭМС). Очень важно, чтобы система привода соответствовала директивам EMC Европейского Союза.
Это означает, что система привода может нести проводящие и радиационные помехи и что она не посылает никаких проводящих или излучающих помех сама по себе или электропитанию, или окружающей среде.
Рисунок 9 - Система привода и электромагнитная совместимость (ЭМС)
Вернуться к функциям привода переменного тока ↑
Ссылка // Руководство по приводам с переменной скоростью от ABB