Funkce sledování rychlosti střídavého proudu (útěk)

Funkce sledování rychlosti střídavého proudu (útěk)

Funkce sledování rychlosti je důležitým technickým rysem převodníku kmitočtu. Používá se hlavně když je motor v rotujícím stavu (jako je setrvačné pobřeží, tažení zatížení atd.). Frekvenční převodník může rychle detekovat skutečnou rychlost a fázi motoru a restartovat motor při vhodné frekvenci, aby se zabránilo nadproudovému, přepětí nebo mechanickému šoku způsobenému nesouladem kmitočtu v okamžiku spuštění. Tato funkce je také známá jako „Runaway Start“, „Sledování rychlostí bez senzorů“ nebo „Automatické restart“ a je běžně vidět ve scénářích, kde jsou vyžadovány časté spuštění a zastávky nebo kde je setrvačnost zatížení velká.

I. Základní principy a technická implementace

1. pracovní princip

Stadium detekce: Když frekvenční převodník přijme počáteční signál, nejprve detekuje zbytkovou frekvenci napětí a fázi na terminálech motoru pomocí proudového transformátoru (CT) nebo napěťového transformátoru (PT) a vypočítá aktuální skutečnou rychlost motoru.

Synchronní fáze: Frekvenční převodník rychle nastavuje výstupní frekvenci na frekvenční bod, který odpovídá aktuální rychlosti motoru na základě detekované rychlosti (například pokud proud motorové rychlosti odpovídá frekvenci 20 Hz, nejprve vydává frekvenční převodník 20 Hz), což zabrání nejprve proudové přepětí způsobené frekvenční skoky během spuštění.

Stadium hladkého zrychlení: Po potvrzení synchronizace kmitočtu převodník frekvencí postupně zvyšuje výstupní frekvenci na cílovou hodnotu podle přednastavené křivky zrychlení (jako je lineární nebo tvar S) a dokončí proces spuštění.

2. klíčové technické body

Detekce bez senzorů: Není nutná žádná další instalace kodéru. K analýze motorické elektromotorové síly (EMF) nebo terminálního napětí/proudu průběhu vlny koncového napětí/koncového napětí/proudu. Je vhodný pro renovační projekty nebo levné scénáře.

Rychlá odezva: Doba detekce je obvykle v rozmezí 10 až 100 milisekund, což zajišťuje, že motor dokončí synchronizaci před významným zpomalením v důsledku setrvačného pobřeží, čímž se zabrání selhání počáteku způsobené nadměrnými rozdíly v rychlosti.

Adaptivní algoritmus: Může identifikovat různé motorické parametry (jako je indukčnost a odpor) a je kompatibilní s asynchronními motory (IM) a permanentními magnetovými synchronními motory (PMSM).

Ii. Typické scénáře aplikací

Začítací zařízení s vysokou inergií

Scéna: Fanoušci, vodní čerpadla, odstředivky, kulové mlýny, dopravní pásy a další vybavení, které se po uzavření nadále otáčí kvůli setrvačnosti.

Bod body bolesti: Pokud je frekvenční převodník spuštěn přímo před úplným zastavením motoru, tradiční počáteční metoda způsobí nadproud v důsledku superpozice pultové elektromotorické síly a napájecího napětí způsobeného nesouladem mezi rychlostí motoru a výstupní frekvencí frekvenčního převodníku (což může vyvolat nadměrnou cenu), nebo poškodit spojku a v důsledku mechanického šoku.

Hodnota: Funkce sledování rychlosti může přímo začít synchronně během procesu pobřeží motoru, zabránit doba čekání na prostoje a zvýšit účinnost výroby (jako je rychlý restart po nouzovém vypnutí ventilátoru v cementovém závodě).

2. Multimotorový systém propojení

Scéna: V zařízení, jako jsou tiskové stroje, textilní stroje a výrobní linky pro výrobu papíru, kde více motorů pracuje synchronně, když se jeden motor zastaví kvůli poruše a je restartován.

Bod bolesti: Pokud rychlost jednoho motoru není synchronizována s rychlostí jiných běžeckých motorů při restartování, způsobí náhlou změnu napětí materiálu (jako je lámání tkaniny nebo vrásky papíru).

Hodnota: Sledováním rychlosti otáčení může restartovaný motor rychle odpovídat aktuální provozní rychlosti systému, udržovat synchronizaci více strojů a snížit rychlost šrotu.

3. Scénáře pro zotavení výpadku napájení nebo resetování poruch

Scénáře: Zařízení, které je třeba rychle restartovat, když je napájecí mřížka obnovena nebo jsou po uzavření eliminovány poruchy v důsledku kolísání sítě, ochrana poruchy střídače atd. (Jako jsou čerpadla čištění odpadních vod, agitátory chemických reakčních cév).

Bod bolesti: Tradiční metoda spuštění vyžaduje čekání na úplné otáčení motoru, což může vést k přerušení procesního toku nebo poškození zařízení (jako je zpětný tok odpadních vod, tuhnutí materiálu).

Hodnota: Může být zahájena přímo, když se motor úplně nezastaví, zkrátí dobu zotavení a zmenší ztráty přerušení výroby.

4. Energetická zpětná vazba typu zatížení

Ve scénářích, jako jsou jeřáby, které snižují těžké předměty a výtahy, které se pohybují po prázdných, motory ve stavu výroby energie se kvůli zatížení nadále otáčí.

Bod bolesti: Přímý spuštění může způsobit napětí DC sběrnice převodníku kmitočtu, aby vzrostlo kvůli tomu, že je motor ve stavu výroby energie (ochrana přepětí), nebo generovat velký převrácený proud.

Hodnota: Funkce sledování rychlosti může nejprve detekovat směr a rychlost otáčení motoru, začít s frekvencí odpovídající a současně spotřebovává energii zpětné vazby přes brzdovou jednotku, aby se zajistil bezpečný start.

Iii. Funkční výhody a omezení

Základní výhoda

Vyvarujte se nadproudového dopadu: Omezte počáteční proud na dvojnásobek jmenovitého proudu (tradiční start může 5 až 7krát dosáhnout, abyste chránili měnič frekvence a motor.

Zkraťte dobu počátečního stavu: Není třeba čekat, až se motor úplně zastaví. Může být zahájena přímo během pobřeží, což zvyšuje účinnost systému (například doba restartu ventilátoru se zkrátí z 2 minut na 30 sekund).

Snižte mechanické opotřebení: Eliminujte dopad na převodov a proklouznutí pásu způsobené rozdílem v rychlosti v okamžiku spuštění a prodloužení životnosti mechanických složek.

Zvýšení spolehlivosti systému: Přizpůsobte se poptávce po rychlém zotavení po nouzových odstávkách, zejména ve scénářích nepřetržitých výroby (jako jsou petrochemikálie a tavení oceli).

Omezení

Přesnost detekce nízké rychlosti je omezená: pokud je rychlost motoru nižší než 10% až 20% jmenovité rychlosti (jako je blížící se stav vypnutí), je signál síly zadní elektromotorické síly slabý, což může vést k selhání detekce a vyžaduje přechod na tradiční počáteční režim.

Silná závislost na motorických parametrech: Pokud přednastavené motorické parametry převodníku kmitočtu (jako je jmenovité energie a číslo pólu) neodpovídají skutečné situaci, může to vést k odchylce při výpočtu rychlosti a parametry je třeba znovu optimalizovat.

Je vyžadována volitelná brzdná jednotka: Pro scénáře zatížení s vysokou vnitřní zátěží nebo zpětnou vazbou energie je třeba nakonfigurovat další brzdový rezistor nebo jednotku zpětné vazby pro konzumaci regenerativní energie, která může být generována během procesu spuštění.