Ինչպես կառավարել շարժիչը հաճախականության փոխարկիչով

Հաճախականության փոխարկիչը տեխնոլոգիա է, որը պետք է տիրապետել էլեկտրական աշխատանք կատարելիս: Շարժիչը կառավարելու համար հաճախականության փոխարկիչի օգտագործումը սովորական մեթոդ է էլեկտրական կառավարման մեջ. ոմանք պահանջում են նաև դրանց օգտագործման հմտություններ:

1. Նախ, ինչու՞ օգտագործել հաճախականության փոխարկիչ շարժիչը կառավարելու համար:

Շարժիչը ինդուկտիվ ծանրաբեռնվածություն է, որը խոչընդոտում է հոսանքի փոփոխությանը և գործարկման ժամանակ կառաջացնի հոսանքի մեծ փոփոխություն:

Ինվերտորը էլեկտրական էներգիայի վերահսկման սարք է, որն օգտագործում է էլեկտրաէներգիայի կիսահաղորդչային սարքերի անջատման ֆունկցիան՝ արդյունաբերական հաճախականության սնուցումը այլ հաճախականության փոխակերպելու համար: Այն հիմնականում կազմված է երկու սխեմաներից, մեկը հիմնական միացումն է (ուղղիչի մոդուլ, էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր և ինվերտորային մոդուլ), իսկ մյուսը հսկիչ միացումն է (անջատիչ սնուցման տախտակ, հսկիչ միացում):

Շարժիչի, հատկապես ավելի բարձր հզորությամբ շարժիչի մեկնարկային հոսանքը նվազեցնելու համար, որքան մեծ է հզորությունը, այնքան մեծ է մեկնարկային հոսանքը: Մեկնարկային հոսանքի ավելցուկը ավելի մեծ բեռ կբերի էլեկտրամատակարարման և բաշխման ցանցին: Հաճախականության փոխարկիչը կարող է լուծել այս մեկնարկային խնդիրը և թույլ տալ, որ շարժիչը սահուն գործարկվի՝ առանց ավելորդ մեկնարկային հոսանք առաջացնելու:

Հաճախականության փոխարկիչի օգտագործման մեկ այլ գործառույթ է շարժիչի արագության կարգավորումը: Շատ դեպքերում անհրաժեշտ է վերահսկել շարժիչի արագությունը՝ արտադրության ավելի լավ արդյունավետություն ձեռք բերելու համար, և հաճախականության փոխարկիչի արագության կարգավորումը միշտ եղել է դրա ամենամեծ կարևորությունը: Հաճախականության փոխարկիչը վերահսկում է շարժիչի արագությունը՝ փոխելով էլեկտրամատակարարման հաճախականությունը:

2. Որոնք են ինվերտերի կառավարման մեթոդները:

Inverter կառավարման շարժիչների հինգ ամենատարածված մեթոդները հետևյալն են.

A. Սինուսոիդային զարկերակային լայնության մոդուլյացիայի (SPWM) կառավարման մեթոդ

Դրա բնութագրերն են պարզ հսկիչ սխեմայի կառուցվածքը, ցածր արժեքը, լավ մեխանիկական կարծրությունը և կարող են բավարարել ընդհանուր փոխանցման արագության սահուն կարգավորման պահանջները: Այն լայնորեն կիրառվել է արդյունաբերության տարբեր ոլորտներում։

Այնուամենայնիվ, ցածր հաճախականություններում, ցածր ելքային լարման պատճառով, ոլորող մոմենտը զգալիորեն ազդում է ստատորի դիմադրության լարման անկումից, ինչը նվազեցնում է առավելագույն ելքային ոլորող մոմենտը:

Բացի այդ, դրա մեխանիկական բնութագրերը այնքան ուժեղ չեն, որքան հաստատուն շարժիչների, և նրա դինամիկ ոլորող մոմենտների հզորությունը և արագության ստատիկ կարգավորման կատարումը բավարար չեն: Բացի այդ, համակարգի աշխատանքը բարձր չէ, կառավարման կորը փոխվում է բեռի հետ, ոլորող մոմենտ արձագանքը դանդաղ է, շարժիչի ոլորող մոմենտ օգտագործելու արագությունը բարձր չէ, և ցածր արագությամբ կատարումը նվազում է ստատորի դիմադրության և ինվերտորի մեռած գոյության պատճառով: գոտու ազդեցությունը, և կայունությունը վատանում է: Ուստի մարդիկ ուսումնասիրել են վեկտորի հսկողության փոփոխական հաճախականության արագության կարգավորումը։

B. Լարման տարածության վեկտորի (SVPWM) կառավարման մեթոդ

Այն հիմնված է եռաֆազ ալիքային ձևի ընդհանուր առաջացման էֆեկտի վրա՝ նպատակ ունենալով մոտենալ շարժիչի օդի բացվածքի իդեալական շրջանաձև պտտվող մագնիսական դաշտի հետագծին, միաժամանակ ստեղծելով եռաֆազ մոդուլյացիայի ալիքի ձև և վերահսկել այն ճանապարհին: շրջանագծին մոտավոր ներգծված բազմանկյուն:

Գործնական օգտագործումից հետո այն բարելավվել է, այսինքն՝ ներմուծելով հաճախականության փոխհատուցում՝ արագության վերահսկման սխալը վերացնելու համար. հոսքի ամպլիտուդի գնահատում հետադարձ կապի միջոցով՝ ցածր արագությամբ ստատորի դիմադրության ազդեցությունը վերացնելու համար. փակելով ելքային լարման և հոսանքի հանգույցը՝ դինամիկ ճշգրտությունն ու կայունությունը բարելավելու համար: Այնուամենայնիվ, կան բազմաթիվ հսկիչ միացումներ, և ոլորող մոմենտների ճշգրտում չի իրականացվում, ուստի համակարգի աշխատանքը հիմնովին չի բարելավվել:

Գ. Վեկտորի կառավարման (VC) մեթոդ

Էությունը AC շարժիչը DC շարժիչին համարժեք դարձնելն է և ինքնուրույն վերահսկել արագությունը և մագնիսական դաշտը: Կարգավորելով ռոտորի հոսքը, ստատորի հոսանքը քայքայվում է ոլորող մոմենտ և մագնիսական դաշտի բաղադրիչները ստանալու համար, և կոորդինատների փոխակերպումն օգտագործվում է ուղղանկյուն կամ անջատված հսկողության հասնելու համար: Վեկտորի կառավարման մեթոդի ներդրումը դարաշրջանային նշանակություն ունի։ Այնուամենայնիվ, գործնական կիրառություններում, քանի որ ռոտորի հոսքը դժվար է ճշգրիտ դիտարկել, համակարգի բնութագրերի վրա մեծապես ազդում են շարժիչի պարամետրերը, և վեկտորի ռոտացիայի փոխակերպումը, որն օգտագործվում է համարժեք DC շարժիչի կառավարման գործընթացում, համեմատաբար բարդ է, ինչը դժվարացնում է իրականը: վերահսկման էֆեկտ՝ վերլուծության իդեալական արդյունքի հասնելու համար:

D. Ուղղակի ոլորող մոմենտ ստեղծելու (DTC) մեթոդ

1985 թվականին Գերմանիայի Ռուրի համալսարանի պրոֆեսոր Դե Պենբրոկն առաջին անգամ առաջարկեց ուղղակի ոլորող մոմենտ հսկողության հաճախականության փոխակերպման տեխնոլոգիա: Այս տեխնոլոգիան մեծապես լուծել է վերը նշված վեկտորային հսկողության թերությունները և արագորեն մշակվել է կառավարման նոր գաղափարներով, համակարգի հակիրճ և հստակ կառուցվածքով և գերազանց դինամիկ և ստատիկ կատարմամբ:

Ներկայումս այս տեխնոլոգիան հաջողությամբ կիրառվել է էլեկտրական լոկոմոտիվների բարձր հզորության AC փոխանցման քարշում: Ուղղակի ոլորող մոմենտ հսկողությունը ուղղակիորեն վերլուծում է AC շարժիչների մաթեմատիկական մոդելը ստատորի կոորդինատային համակարգում և վերահսկում է շարժիչի մագնիսական հոսքը և ոլորող մոմենտը: Անհրաժեշտ չէ AC շարժիչները հավասարեցնել DC շարժիչներին, այդպիսով վերացնելով վեկտորի պտույտի փոխակերպման բազմաթիվ բարդ հաշվարկներ. այն կարիք չունի ընդօրինակելու DC շարժիչների կառավարումը, ինչպես նաև պետք չէ պարզեցնել AC շարժիչների մաթեմատիկական մոդելը անջատման համար:

E. Matrix AC-AC կառավարման մեթոդ

VVVF հաճախականության փոխարկումը, վեկտորի հսկողության հաճախականության փոխարկումը և ոլորող մոմենտների հսկողության ուղղակի հաճախականության փոխարկումը AC-DC-AC հաճախականության փոխակերպման բոլոր տեսակներն են: Նրանց ընդհանուր թերություններն են ցածր մուտքային հզորության գործակիցը, մեծ ներդաշնակ հոսանքը, էներգիայի կուտակման մեծ կոնդենսատորը, որը պահանջվում է DC շղթայի համար, և վերականգնողական էներգիան չի կարող հետ սնվել էներգամատակարարման ցանցին, այսինքն՝ այն չի կարող գործել չորս քառորդով:

Այդ պատճառով ստեղծվել է մատրիցային AC-AC հաճախականության փոխարկումը: Քանի որ մատրիցային AC-AC հաճախականության փոխարկումը վերացնում է միջանկյալ DC կապը, այն վերացնում է մեծ և թանկարժեք էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորը: Այն կարող է հասնել 1-ի հզորության գործակցի, սինուսոիդային մուտքային հոսանքի և կարող է գործել չորս քառորդով, իսկ համակարգն ունի հզորության բարձր խտություն: Չնայած այս տեխնոլոգիան դեռ հասուն չէ, այն դեռ շատ գիտնականների է գրավում խորը հետազոտություններ իրականացնելու համար: Դրա էությունը ոչ թե անուղղակիորեն վերահսկել հոսանքը, մագնիսական հոսքը և այլ քանակությունները, այլ ուղղակիորեն օգտագործել ոլորող մոմենտը որպես վերահսկվող մեծություն դրան հասնելու համար:

3. Ինչպե՞ս է հաճախականության փոխարկիչը կառավարում շարժիչը: Ինչպե՞ս են երկուսն իրար միացված:

Շարժիչը կառավարելու համար ինվերտորի լարերը համեմատաբար պարզ են, նման է կոնտակտորի լարերին, երեք հիմնական հոսանքի գծերով, որոնք մտնում և դուրս են գալիս դեպի շարժիչ, բայց կարգավորումներն ավելի բարդ են, ինչպես նաև ինվերտորը կառավարելու եղանակները: տարբեր.

Նախ և առաջ, ինվերտորային տերմինալի համար, չնայած կան բազմաթիվ ապրանքանիշեր և լարերի միացման տարբեր մեթոդներ, ինվերտորների մեծ մասի էլեկտրահաղորդման տերմինալները շատ չեն տարբերվում: Ընդհանուր առմամբ բաժանված է առաջ և հետադարձ անջատիչ մուտքերի, որոնք օգտագործվում են շարժիչի առաջ և հետադարձ մեկնարկը վերահսկելու համար: Հետադարձ կապի տերմինալները օգտագործվում են շարժիչի աշխատանքային կարգավիճակի հետադարձ կապի համար,ներառյալ աշխատանքային հաճախականությունը, արագությունը, անսարքության կարգավիճակը և այլն:

Արագության կարգավորումների վերահսկման համար որոշ հաճախականության փոխարկիչներ օգտագործում են պոտենցիոմետրեր, ոմանք ուղղակիորեն կոճակներ են օգտագործում, որոնք բոլորը կառավարվում են ֆիզիկական լարերի միջոցով: Մեկ այլ միջոց է օգտագործել կապի ցանցը: Շատ հաճախականության փոխարկիչներ այժմ աջակցում են կապի վերահսկմանը: Հաղորդակցման գիծը կարող է օգտագործվել շարժիչի մեկնարկը և կանգառը, առաջ և հետադարձ պտույտը վերահսկելու, արագության ճշգրտումը և այլն: Միևնույն ժամանակ, հետադարձ տեղեկատվությունը փոխանցվում է նաև հաղորդակցության միջոցով:

4. Ի՞նչ է պատահում շարժիչի ելքային ոլորող մոմենտին, երբ նրա պտտման արագությունը (հաճախականությունը) փոխվում է:

Մեկնարկային ոլորող մոմենտը և առավելագույն ոլորող մոմենտը, երբ շարժվում է հաճախականության փոխարկիչով, ավելի փոքր են, քան ուղղակիորեն էլեկտրամատակարարման միջոցով:

Շարժիչը մեծ գործարկման և արագացման ազդեցություն ունի, երբ սնուցվում է սնուցման աղբյուրից, բայց այդ ազդեցությունները ավելի թույլ են, երբ սնուցվում է հաճախականության փոխարկիչով: Էլեկտրաէներգիայի մատակարարմամբ ուղղակի մեկնարկը կառաջացնի մեծ մեկնարկային հոսանք: Երբ օգտագործվում է հաճախականության փոխարկիչ, հաճախականության փոխարկիչի ելքային լարումը և հաճախականությունը աստիճանաբար ավելացվում են շարժիչին, ուստի շարժիչի գործարկման հոսանքը և հարվածը ավելի փոքր են: Սովորաբար, շարժիչի կողմից առաջացած ոլորող մոմենտը նվազում է, քանի որ հաճախականությունը նվազում է (արագությունը նվազում է): Կրճատման փաստացի տվյալները կբացատրվեն հաճախականության փոխարկիչների որոշ ձեռնարկներում:

Սովորական շարժիչը նախագծված և արտադրված է 50 Հց լարման համար, և նրա անվանական ոլորող մոմենտը նույնպես տրվում է այս լարման միջակայքում: Հետևաբար, անվանական հաճախականությունից ցածր արագության կարգավորումը կոչվում է ոլորող մոմենտների մշտական ​​արագության կարգավորում: (T=Te, P<=Pe)

Երբ հաճախականության փոխարկիչի ելքային հաճախականությունը 50 Հց-ից մեծ է, շարժիչի կողմից առաջացող ոլորող մոմենտը նվազում է հաճախականությանը հակադարձ համեմատական ​​գծային հարաբերությամբ:

Երբ շարժիչն աշխատում է 50 Հց-ից ավելի հաճախականությամբ, շարժիչի բեռնվածքի չափը պետք է հաշվի առնել՝ շարժիչի ելքային ոլորող մոմենտների անբավարարությունը կանխելու համար:

Օրինակ, 100 Հց հաճախականությամբ շարժիչի կողմից առաջացած ոլորող մոմենտը կրճատվում է մինչև 50 Հց-ում առաջացած ոլորող մոմենտ ստեղծելու մոտ 1/2-ը:

Հետևաբար, անվանական հաճախականությունից բարձր արագության կարգավորումը կոչվում է մշտական ​​հզորության արագության կարգավորում։ (P=Ue*Ie):

5. 50Hz-ից բարձր հաճախականության փոխարկիչի կիրառում

Հատուկ շարժիչի համար նրա անվանական լարումը և անվանական հոսանքը հաստատուն են:

Օրինակ, եթե ինվերտորի և շարժիչի անվանական արժեքները երկուսն են՝ 15կՎտ/380Վ/30Ա, շարժիչը կարող է աշխատել 50 Հց-ից բարձր:

Երբ արագությունը 50 Հց է, ինվերտորի ելքային լարումը 380 Վ է, իսկ հոսանքը՝ 30 Ա։ Այս պահին, եթե ելքային հաճախականությունը բարձրացվի մինչև 60 Հց, ապա ինվերտորի առավելագույն ելքային լարումը և հոսանքը կարող են լինել միայն 380V/30A: Ակնհայտ է, որ ելքային հզորությունը մնում է անփոփոխ, ուստի մենք այն անվանում ենք մշտական ​​հզորության արագության կարգավորում:

Ինչպիսի՞ն է ոլորող մոմենտն այս պահին:

Քանի որ P=wT(w; անկյունային արագություն, T՝ ոլորող մոմենտ), քանի որ P-ն մնում է անփոփոխ, իսկ w-ն մեծանում է, ոլորող մոմենտը համապատասխանաբար կնվազի:

Մենք կարող ենք դրան նայել նաև մեկ այլ տեսանկյունից.

Շարժիչի ստատորի լարումը U=E+I*R է (I-ը հոսանք է, R-ը՝ էլեկտրոնային դիմադրություն, իսկ E-ն՝ ինդուկտիվ պոտենցիալ)։

Երևում է, որ երբ U-ն և ես-ը չեն փոխվում, E-ն նույնպես չի փոխվում։

Իսկ E=k*f*X (k՝ հաստատուն, f՝ հաճախականություն, X՝ մագնիսական հոսք), այնպես որ, երբ f-ը փոխվում է 50–>60 Հց-ից, X-ը համապատասխանաբար կնվազի։

Շարժիչի համար՝ T=K*I*X (K՝ հաստատուն, I՝ հոսանք, X՝ մագնիսական հոսք), ուստի մոմենտը T կնվազի, քանի որ X մագնիսական հոսքը նվազում է:

Միևնույն ժամանակ, երբ այն 50 Հց-ից պակաս է, քանի որ I*R-ը շատ փոքր է, երբ U/f=E/f չի փոխվում, մագնիսական հոսքը (X) հաստատուն է։ Ոլորող մոմենտ T-ը համաչափ է ընթացիկին: Ահա թե ինչու ինվերտորի գերհոսանքի հզորությունը սովորաբար օգտագործվում է նրա գերբեռնվածության (ոլորող մոմենտ) հզորությունը նկարագրելու համար, և այն կոչվում է ոլորող մոմենտների մշտական ​​արագության կարգավորում (գնահատված հոսանքը մնում է անփոփոխ–>առավելագույն ոլորող մոմենտը մնում է անփոփոխ)

Եզրակացություն. Երբ ինվերտորի ելքային հաճախականությունը մեծանում է 50 Հց-ից բարձր, շարժիչի ելքային ոլորող մոմենտը կնվազի:

6. Այլ գործոններ՝ կապված ելքային մոմենտի հետ

Ջերմության առաջացման և ջերմության արտանետման հզորությունը որոշում է ինվերտորի ելքային հոսանքի հզորությունը՝ այդպիսով ազդելով ինվերտորի ելքային մոմենտի հզորության վրա:

1. Կրիչի հաճախականություն. ինվերտորի վրա նշված անվանական հոսանքը, ընդհանուր առմամբ, այն արժեքն է, որը կարող է ապահովել շարունակական ելք կրիչի ամենաբարձր հաճախականությամբ և շրջակա միջավայրի ամենաբարձր ջերմաստիճանում: Կրիչի հաճախականության կրճատումը չի ազդի շարժիչի հոսանքի վրա: Այնուամենայնիվ, բաղադրիչների ջերմային արտադրությունը կկրճատվի:

2. Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճան. Ճիշտ այնպես, ինչպես ինվերտերի պաշտպանության ընթացիկ արժեքը չի ավելանա, երբ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը հայտնաբերվի համեմատաբար ցածր:

3. Բարձրություն. բարձրության բարձրացումը ազդում է ջերմության տարածման և մեկուսացման աշխատանքի վրա: Ընդհանուր առմամբ, այն կարելի է անտեսել 1000 մ-ից ցածր, իսկ հզորությունը կարող է կրճատվել 5%-ով յուրաքանչյուր 1000 մետր բարձրության համար:

7. Ո՞ր հաճախականությունն է հարմար հաճախականության փոխարկիչի՝ շարժիչը կառավարելու համար:

Վերոնշյալ ամփոփագրում մենք իմացանք, թե ինչու է ինվերտորը օգտագործվում շարժիչը կառավարելու համար, ինչպես նաև հասկացանք, թե ինչպես է ինվերտորը կառավարում շարժիչը: Inverter-ը կառավարում է շարժիչը, որը կարելի է ամփոփել հետևյալ կերպ.

Նախ, ինվերտորը վերահսկում է շարժիչի մեկնարկային լարումը և հաճախականությունը՝ սահուն մեկնարկին և սահուն կանգառին հասնելու համար.

Երկրորդ, ինվերտորը օգտագործվում է շարժիչի արագությունը կարգավորելու համար, իսկ շարժիչի արագությունը կարգավորվում է հաճախականությունը փոխելով:

Anhui Mingteng-ի մշտական ​​մագնիսական շարժիչըարտադրանքը վերահսկվում է ինվերտորի կողմից: 25%-120% բեռնվածքի տիրույթում դրանք ունեն ավելի բարձր արդյունավետություն և ավելի լայն գործառնական տիրույթ, քան նույն բնութագրերի ասինխրոն շարժիչները և ունեն էներգախնայողության զգալի ազդեցություն:

Մեր պրոֆեսիոնալ տեխնիկները կընտրեն ավելի հարմար ինվերտոր՝ ըստ հատուկ աշխատանքային պայմանների և հաճախորդների իրական կարիքների՝ շարժիչի ավելի լավ վերահսկման հասնելու և շարժիչի արդյունավետությունը առավելագույնի հասցնելու համար: Բացի այդ, մեր տեխնիկական սպասարկման բաժինը կարող է հեռակա ուղղորդել հաճախորդներին՝ տեղադրելու և վրիպազերծելու ինվերտորը, ինչպես նաև իրականացնել համակողմանի հետևում և սպասարկում վաճառքից առաջ և հետո:

Հեղինակային իրավունք. Այս հոդվածը WeChat հանրային համարի «Տեխնիկական ուսուցում» վերատպումն է, բնօրինակ հղումը՝ https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA

Այս հոդվածը չի ներկայացնում մեր ընկերության տեսակետները: Եթե ​​ունեք տարբեր կարծիքներ կամ տեսակետներ, խնդրում ենք ուղղել մեզ: