Непревзойденный опыт Danfoss был использован, чтобы сделать VLT® AutomationDrive Series идеальным сочетанием для промышленных применений. Вы найдете наш специализированный персонал по продажам и обслуживанию по всему миру 24 часа в сутки. Обладая широким спектром мощных стандартных и дополнительных функций, серия VLT AutomationDrive обеспечивает наименьшую общую стоимость владения любым доступным диском.
Причины использования приводов с переменной скоростью
Существует множество причин для использования приводов с переменной скоростью. Некоторые приложения, такие как машины для изготовления бумаги, не могут работать без них, в то время как другие, такие как центробежные насосы, могут получить выгоду от экономии энергии.
В общем случае приводы с переменной скоростью используются для:
- Зафиксируйте скорость привода до требований процесса
- Зафиксируйте крутящий момент привода в соответствии с требованиями процесса
- Экономия энергии и повышение эффективности
Потребности в управлении скоростью и крутящим моментом обычно довольно очевидны.
Современные электрические VSD могут использоваться для точного поддержания скорости ведомой машины с точностью ± 0, 1%, независимо от нагрузки, по сравнению с возможностью регулирования скорости с помощью обычного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым сердечником с фиксированной скоростью, где скорость может варьироваться в зависимости от скорости 3% от полной нагрузки до полной нагрузки.
Многие потребители получают выгоду от экономии энергии. Эти сбережения особенно заметны с центробежными насосами и вентиляторами, где крутящий момент нагрузки увеличивается как квадрат скорости и потребления энергии в качестве куба скорости.
Значительная экономия затрат может быть достигнута в некоторых приложениях.
Преобразователь частоты (VSD) - Примеры применения
Обычным примером, иллюстрирующим преимущества регулирования переменной скорости, является автомобиль. Он стал такой неотъемлемой частью нашей жизни, что мы редко думаем о технологии, которую она представляет, или о том, что это просто платформа с переменной скоростью. Он используется здесь для иллюстрации того, как приводы с переменной скоростью используются для улучшения скорости, крутящего момента и энергетических характеристик машины. Интуитивно очевидно, что скорость автомобиля должна постоянно контролироваться водителем (оператором), чтобы соответствовать дорожным условиям на дороге (процесс).
В городе необходимо соблюдать ограничения скорости, избегать столкновений и запускать, ускорять, замедлять и останавливать, когда это необходимо.
На открытой дороге главная цель - безопасно добраться до пункта назначения в кратчайшие сроки, не превышая ограничение скорости.
Два основных элемента управления, которые используются для управления скоростью, - это ускоритель, который управляет вращающим моментом, и тормозом, который регулирует крутящий момент нагрузки.
Автомобиль нельзя было безопасно эксплуатировать на городской трассе или на открытой дороге без этих двух контролей. Водитель должен постоянно регулировать подачу топлива на двигатель (привод), чтобы поддерживать постоянную скорость, несмотря на изменения нагрузки, такие как подъем в гору, спуск или сильный ветер. В других случаях ему, возможно, придется использовать тормоз для регулировки нагрузки и замедления автомобиля до остановки.
Другой важной проблемой для большинства водителей является стоимость топлива или стоимость потребления энергии. Скорость регулируется с помощью ускорителя, который управляет вводом топлива в двигатель.
Регулируя положение акселератора, потребление энергии сведено к минимуму и соответствует условиям скорости и нагрузки. Представьте себе высокий расход топлива на автомобиле с помощью фиксированной настройки ускорителя и управления скоростью с помощью положения тормоза.
Базовые принципы
Ниже приведен обзор некоторых фундаментальных принципов, связанных с приложениями с переменной скоростью.
Прямое направление
Прямое направление относится к движению в одном конкретном направлении, которое выбирается пользователем или дизайнером как направление вперед. Направление вперед обозначается как положительное (+ ve). Например, прямое направление для автомобиля интуитивно очевидно из конструкции транспортного средства.
Конвейерные ленты и насосы обычно имеют четко идентифицируемое направление вперед.
Обратное направление
Обратное направление относится к движению в противоположном направлении. Обратное направление обозначается как отрицательное (-ve).
Например, обратное направление для автомобиля иногда используется для особых ситуаций, таких как парковка или без стоянки автомобиля.
сила
Движение - результат применения одной или нескольких сил к объекту. Движение происходит в том направлении, в котором применяется результирующая сила. Таким образом, сила представляет собой комбинацию как величины, так и направления. Сила может быть + ve или -ve в зависимости от направления, в котором она применяется.
Сила называется + ve, если она применяется в прямом направлении и -ve, если она применяется в обратном направлении. В единицах СИ сила измеряется в Ньютонах.
Линейная скорость (v) или скорость (n)
Линейная скорость - это мера линейного расстояния, которое охватывает движущийся объект за единицу времени.
Это результат применения линейной силы к объекту. В единицах СИ это обычно измеряется в метрах в секунду (м / с). Километры в час (км / час) также являются общей единицей измерения. Для движения в прямом направлении скорость обозначается позитивной (+ ve). Для движения в обратном направлении скорость обозначается отрицательной (-ve).
Угловая скорость (до) или скорость вращения (n)
Хотя сила направлена и приводит к линейному движению, многие промышленные приложения основаны на вращательном движении. Вращательная сила, связанная с вращающимся оборудованием, известна как крутящий момент. Угловая скорость является результатом применения крутящего момента и представляет собой угловое вращение, которое движущийся объект покрывает за единицу времени.
В единицах СИ это обычно измеряется в радианах в секунду (radlsec) или оборотах в секунду (revlsec).
При работе с вращающимися машинами эти устройства обычно слишком малы для практического использования, поэтому обычно измерять скорость вращения в оборотах в минуту (revlmin).
крутящий момент
Крутящий момент представляет собой произведение тангенциальной силы F на окружности колеса и радиуса r в центр колеса. В единицах СИ крутящий момент измеряется в Ньютонах-метрах (Нм). Крутящий момент может быть + ve или -ve в зависимости от направления, в котором он применяется. Крутящий момент считается + ve, если он применяется в прямом направлении вращения и -ve, если он применяется в обратном направлении вращения.
В качестве примера, например, на примере автомобиля, на рисунке 1 показана взаимосвязь между направлением, силой, крутящим моментом, линейной скоростью и скоростью вращения. Бензиновый двигатель развивает вращательный крутящий момент и передает его через трансмиссию и оси на ведущие колеса, которые преобразуют крутящий момент (Т) в тангенциальную силу (Н).
Крутящий момент (Нм) = Тангенциальная сила (N) × Радиус (м)
Рисунок 1 - Связь между крутящим моментом, силой и радиусом
Никакое горизонтальное движение не произойдет, если результирующая сила не будет направлена горизонтально вдоль поверхности дороги, чтобы продвинуть транспортное средство в прямом направлении. Чем выше величина этой силы, тем быстрее машина ускоряется.
В этом примере движение обозначается как вперед, поэтому крутящий момент, скорость, ускорение - все + ve.
Ссылка: Практические приводы с переменной скоростью и силовая электроника - Малкольм Барнс