როგორ ვაკონტროლოთ ძრავა სიხშირის გადამყვანით

სიხშირის გადამყვანი არის ტექნოლოგია, რომელიც უნდა აითვისოთ ელექტრო სამუშაოების შესრულებისას. სიხშირის გადამყვანის გამოყენება ძრავის სამართავად გავრცელებული მეთოდია ელექტრო კონტროლის დროს; ზოგიერთს ასევე სჭირდება მათი გამოყენების ცოდნა.

1. უპირველეს ყოვლისა, რატომ გამოვიყენოთ სიხშირის გადამყვანი ძრავის სამართავად?

ძრავა არის ინდუქციური დატვირთვა, რომელიც აფერხებს დენის ცვლილებას და წარმოქმნის დენის დიდ ცვლილებას გაშვებისას.

ინვერტორი არის ელექტროენერგიის კონტროლის მოწყობილობა, რომელიც იყენებს დენის ნახევარგამტარული მოწყობილობების ჩართვა-გამორთვის ფუნქციას სამრეწველო სიხშირის ელექტრომომარაგების სხვა სიხშირეზე გადასაყვანად. იგი ძირითადად შედგება ორი სქემისგან, ერთი არის მთავარი წრე (გამმართველი მოდული, ელექტროლიტური კონდენსატორი და ინვერტორული მოდული), ხოლო მეორე არის საკონტროლო წრე (გამრთველი ელექტრომომარაგების დაფა, საკონტროლო მიკროსქემის დაფა).

ძრავის, განსაკუთრებით უფრო მაღალი სიმძლავრის მქონე ძრავის საწყისი დენის შესამცირებლად, რაც უფრო დიდია სიმძლავრე, მით მეტია საწყისი დენი. გადაჭარბებული გაშვების დენი უფრო დიდ ტვირთს მოუტანს ელექტრომომარაგებისა და გამანაწილებელი ქსელს. სიხშირის გადამყვანს შეუძლია გადაჭრას ეს გაშვების პრობლემა და დაუშვას ძრავა შეუფერხებლად ამოქმედდეს ზედმეტი საწყისი დენის გამოწვევის გარეშე.

სიხშირის გადამყვანის გამოყენების კიდევ ერთი ფუნქციაა ძრავის სიჩქარის რეგულირება. ხშირ შემთხვევაში, აუცილებელია ძრავის სიჩქარის კონტროლი, რათა მიიღოთ უკეთესი წარმოების ეფექტურობა და სიხშირის გადამყვანის სიჩქარის რეგულირება ყოველთვის იყო მისი ყველაზე დიდი ყურადღება. სიხშირის გადამყვანი აკონტროლებს ძრავის სიჩქარეს ელექტრომომარაგების სიხშირის შეცვლით.

2. რა არის ინვერტორული კონტროლის მეთოდები?

ინვერტორული კონტროლის ძრავების ხუთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდი შემდეგია:

ა. სინუსოიდური პულსის სიგანის მოდულაციის (SPWM) კონტროლის მეთოდი

მისი მახასიათებლებია საკონტროლო მიკროსქემის მარტივი სტრუქტურა, დაბალი ღირებულება, კარგი მექანიკური სიმტკიცე და შეუძლია დააკმაყოფილოს ზოგადი ტრანსმისიის გლუვი სიჩქარის რეგულირების მოთხოვნები. იგი ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიის სხვადასხვა სფეროში.

თუმცა, დაბალ სიხშირეებზე, დაბალი გამომავალი ძაბვის გამო, ბრუნვის მომენტზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს სტატორის წინააღმდეგობის ძაბვის ვარდნა, რაც ამცირებს გამომავალ მაქსიმალურ ბრუნვას.

გარდა ამისა, მისი მექანიკური მახასიათებლები არ არის ისეთი ძლიერი, როგორც DC ძრავების, და მისი დინამიური ბრუნვის სიმძლავრე და სტატიკური სიჩქარის რეგულირების შესრულება არ არის დამაკმაყოფილებელი. გარდა ამისა, სისტემის მუშაობა არ არის მაღალი, კონტროლის მრუდი იცვლება დატვირთვასთან ერთად, ბრუნვის რეაქცია ნელია, ძრავის ბრუნვის გამოყენების სიჩქარე არ არის მაღალი, ხოლო შესრულება მცირდება დაბალი სიჩქარით სტატორის წინააღმდეგობის და ინვერტორის მკვდარი არსებობის გამო. ზონის ეფექტი და სტაბილურობა უარესდება. ამიტომ, ადამიანებმა შეისწავლეს ვექტორული კონტროლის ცვლადი სიხშირის სიჩქარის რეგულირება.

B. ძაბვის სივრცის ვექტორის (SVPWM) კონტროლის მეთოდი

იგი დაფუძნებულია სამფაზიანი ტალღის მთლიანი წარმოქმნის ეფექტზე, რათა მიუახლოვდეს საავტომობილო ჰაერის უფსკრულის იდეალური წრიული მბრუნავი მაგნიტური ველის ტრაექტორიას, ერთდროულად წარმოქმნას სამფაზიანი მოდულაციის ტალღის ფორმა და გააკონტროლოს იგი. ჩაწერილი მრავალკუთხედის მიახლოებით წრე.

პრაქტიკული გამოყენების შემდეგ ის გაუმჯობესდა, ანუ სიხშირის კომპენსაციის შემოღება სიჩქარის კონტროლის შეცდომის აღმოსაფხვრელად; ნაკადის ამპლიტუდის შეფასება უკუკავშირის საშუალებით სტატორის წინააღმდეგობის გავლენის აღმოსაფხვრელად დაბალი სიჩქარით; გამომავალი ძაბვის და დენის მარყუჟის დახურვა დინამიური სიზუსტისა და სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად. თუმცა, არსებობს მრავალი საკონტროლო მიკროსქემის ბმული და ბრუნვის რეგულირება არ არის დანერგილი, ამიტომ სისტემის მუშაობა ძირეულად არ გაუმჯობესებულა.

გ. ვექტორული კონტროლის (VC) მეთოდი

არსი მდგომარეობს იმაში, რომ AC ძრავა გავხადოთ DC ძრავის ექვივალენტური და დამოუკიდებლად აკონტროლოთ სიჩქარე და მაგნიტური ველი. როტორის ნაკადის კონტროლით, სტატორის დენი იშლება ბრუნვისა და მაგნიტური ველის კომპონენტების მისაღებად, ხოლო კოორდინატების ტრანსფორმაცია გამოიყენება ორთოგონალური ან გათიშული კონტროლის მისაღწევად. ვექტორული კონტროლის მეთოდის დანერგვას ეპოქალური მნიშვნელობა აქვს. თუმცა, პრაქტიკულ გამოყენებაში, ვინაიდან როტორის ნაკადის ზუსტი დაკვირვება რთულია, სისტემის მახასიათებლებზე დიდ გავლენას ახდენს ძრავის პარამეტრები და ვექტორის ბრუნვის ტრანსფორმაცია, რომელიც გამოიყენება ექვივალენტური DC ძრავის მართვის პროცესში, შედარებით რთულია, რაც ართულებს რეალურს. საკონტროლო ეფექტი იდეალური ანალიზის შედეგის მისაღწევად.

D. პირდაპირი ბრუნვის კონტროლის (DTC) მეთოდი

1985 წელს გერმანიის რურის უნივერსიტეტის პროფესორმა დეპენბროკმა პირველად შემოგვთავაზა ბრუნვის პირდაპირი კონტროლის სიხშირის კონვერტაციის ტექნოლოგია. ამ ტექნოლოგიამ დიდწილად გადაჭრა ზემოაღნიშნული ვექტორული კონტროლის ნაკლოვანებები და სწრაფად განვითარდა კონტროლის ახალი იდეებით, ლაკონური და მკაფიო სისტემის სტრუქტურით და შესანიშნავი დინამიური და სტატიკური შესრულებით.

ამჟამად, ეს ტექნოლოგია წარმატებით გამოიყენება ელექტრო ლოკომოტივების მაღალი სიმძლავრის AC გადამცემი წევისთვის. პირდაპირი ბრუნვის კონტროლი პირდაპირ აანალიზებს AC ძრავების მათემატიკურ მოდელს სტატორის კოორდინატთა სისტემაში და აკონტროლებს ძრავის მაგნიტურ ნაკადს და ბრუნვას. მას არ სჭირდება AC ძრავების გათანაბრება DC ძრავებთან, რითაც აღმოიფხვრება მრავალი რთული გამოთვლა ვექტორის ბრუნვის ტრანსფორმაციაში; მას არ სჭირდება DC ძრავების კონტროლის იმიტაცია და არც AC ძრავების მათემატიკური მოდელის გამარტივება დაწყვილებისთვის.

E. Matrix AC-AC კონტროლის მეთოდი

VVVF სიხშირის კონვერტაცია, ვექტორული კონტროლის სიხშირის კონვერტაცია და ბრუნვის კონტროლის პირდაპირი სიხშირის კონვერტაცია არის AC-DC-AC სიხშირის კონვერტაციის ყველა ტიპი. მათი საერთო ნაკლოვანებებია დაბალი შეყვანის სიმძლავრის კოეფიციენტი, დიდი ჰარმონიული დენი, დიდი ენერგიის შესანახი კონდენსატორი, რომელიც საჭიროა DC სქემისთვის, და რეგენერაციული ენერგია ვერ იბრუნებს ელექტრო ქსელს, ანუ ის ვერ მუშაობს ოთხ კვადრატში.

ამ მიზეზით, შეიქმნა მატრიცული AC-AC სიხშირის კონვერტაცია. ვინაიდან მატრიცული AC-AC სიხშირის კონვერტაცია გამორიცხავს შუალედურ მუდმივ კავშირს, ის გამორიცხავს დიდ და ძვირადღირებულ ელექტროლიტურ კონდენსატორს. მას შეუძლია მიაღწიოს სიმძლავრის კოეფიციენტს 1-ს, სინუსოიდური შეყვანის დენს და შეუძლია იმუშაოს ოთხ კვადრატში, ხოლო სისტემას აქვს მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ტექნოლოგია ჯერ არ არის მომწიფებული, ის მაინც იზიდავს ბევრ მეცნიერს სიღრმისეული კვლევის ჩასატარებლად. მისი არსი არაპირდაპირი გზით აკონტროლებს დენის, მაგნიტური ნაკადის და სხვა რაოდენობებს, არამედ უშუალოდ ბრუნვის გამოყენებას, როგორც კონტროლირებად რაოდენობას მის მისაღწევად.

3.როგორ აკონტროლებს ძრავას სიხშირის გადამყვანი? როგორ არის ეს ორი ერთმანეთთან დაკავშირებული?

ინვერტორის გაყვანილობა ძრავის სამართავად შედარებით მარტივია, კონტაქტორის გაყვანილობის მსგავსი, სამი ძირითადი ელექტროგადამცემი ხაზით შედის და შემდეგ გამოდის ძრავში, მაგრამ პარამეტრები უფრო რთულია და ინვერტორის კონტროლის გზებიც არის. განსხვავებული.

უპირველეს ყოვლისა, ინვერტორული ტერმინალისთვის, მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს მრავალი ბრენდი და გაყვანილობის სხვადასხვა მეთოდი, ინვერტორების უმეტესობის გაყვანილობის ტერმინალები დიდად არ განსხვავდება. ზოგადად იყოფა წინა და უკანა გადამრთველის შეყვანებად, რომლებიც გამოიყენება ძრავის წინ და უკან გაშვების გასაკონტროლებლად. უკუკავშირის ტერმინალები გამოიყენება ძრავის მუშაობის სტატუსის უკუკავშირისთვის,მათ შორის მუშაობის სიხშირე, სიჩქარე, ხარვეზის სტატუსი და ა.შ.

სიჩქარის დაყენების კონტროლისთვის, ზოგიერთი სიხშირის გადამყვანი იყენებს პოტენციომეტრებს, ზოგი იყენებს პირდაპირ ღილაკებს, ეს ყველაფერი კონტროლდება ფიზიკური გაყვანილობის საშუალებით. კიდევ ერთი გზაა საკომუნიკაციო ქსელის გამოყენება. ბევრი სიხშირის გადამყვანი ახლა მხარს უჭერს კომუნიკაციის კონტროლს. საკომუნიკაციო ხაზის გამოყენება შესაძლებელია ძრავის დაწყებისა და გაჩერების, წინ და უკან ბრუნვის, სიჩქარის რეგულირებისთვის და ა.შ. ამავდროულად, უკუკავშირის ინფორმაცია ასევე გადაიცემა კომუნიკაციის საშუალებით.

4.რა ემართება ძრავის გამომავალ ბრუნვას, როდესაც იცვლება მისი ბრუნვის სიჩქარე (სიხშირე)?

საწყისი ბრუნი და მაქსიმალური ბრუნი, როდესაც ამოძრავებს სიხშირის გადამყვანს, უფრო მცირეა, ვიდრე უშუალოდ ელექტრომომარაგებით.

ძრავას აქვს დიდი გაშვების და აჩქარების ზემოქმედება ელექტრომომარაგების საშუალებით, მაგრამ ეს ზემოქმედება უფრო სუსტია, როდესაც იკვებება სიხშირის გადამყვანით. ელექტრომომარაგებით პირდაპირი დაწყება გამოიწვევს დიდ სასტარტო დენს. როდესაც გამოიყენება სიხშირის გადამყვანი, სიხშირის გადამყვანის გამომავალი ძაბვა და სიხშირე თანდათან ემატება ძრავას, ამიტომ ძრავის გაშვების დენი და ზემოქმედება უფრო მცირეა. ჩვეულებრივ, ძრავის მიერ გამომუშავებული ბრუნვა მცირდება სიხშირის კლებასთან ერთად (სიჩქარე მცირდება). შემცირების რეალური მონაცემები ახსნილი იქნება სიხშირის გადამყვანის ზოგიერთ სახელმძღვანელოში.

ჩვეულებრივი ძრავა შექმნილია და დამზადებულია 50 ჰც ძაბვისთვის და მისი ნომინალური ბრუნვა ასევე მოცემულია ამ ძაბვის დიაპაზონში. ამიტომ სიჩქარის რეგულირებას ნომინალური სიხშირის ქვემოთ ეწოდება მუდმივი ბრუნვის სიჩქარის რეგულირება. (T=Te, P<=Pe)

როდესაც სიხშირის გადამყვანის გამომავალი სიხშირე 50 ჰც-ზე მეტია, ძრავის მიერ წარმოქმნილი ბრუნი მცირდება სიხშირის უკუპროპორციული წრფივი ურთიერთობით.

როდესაც ძრავა მუშაობს 50 ჰც-ზე მეტ სიხშირეზე, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ძრავის დატვირთვის ზომა, რათა თავიდან იქნას აცილებული ძრავის არასაკმარისი გამომავალი ბრუნვის მომენტი.

მაგალითად, 100Hz-ზე ძრავის მიერ გამომუშავებული ბრუნვის სიჩქარე მცირდება 50Hz-ზე წარმოქმნილი ბრუნვის დაახლოებით 1/2-მდე.

ამიტომ სიჩქარის რეგულირებას ნომინალურ სიხშირეზე მაღლა ეწოდება მუდმივი სიმძლავრის სიჩქარის რეგულირება. (P=Ue*Ie).

5.50Hz-ზე ზევით სიხშირის გადამყვანის გამოყენება

კონკრეტული ძრავისთვის, მისი ნომინალური ძაბვა და ნომინალური დენი მუდმივია.

მაგალითად, თუ ინვერტორისა და ძრავის ნომინალური მნიშვნელობები ორივეა: 15 კვტ/380 ვ/30 ა, ძრავას შეუძლია იმუშაოს 50 ჰც-ზე ზემოთ.

როდესაც სიჩქარე არის 50 ჰც, ინვერტორის გამომავალი ძაბვა არის 380 ვ, ხოლო დენი არის 30 ა. ამ დროს, თუ გამომავალი სიხშირე გაიზარდა 60 ჰც-მდე, ინვერტორის მაქსიმალური გამომავალი ძაბვა და დენი შეიძლება იყოს მხოლოდ 380V/30A. ცხადია, გამომავალი სიმძლავრე უცვლელი რჩება, ამიტომ მას ვუწოდებთ მუდმივი სიმძლავრის სიჩქარის რეგულირებას.

როგორია ბრუნვის მომენტი ამ დროს?

რადგან P=wT(w; კუთხური სიჩქარე, T: ბრუნი), ვინაიდან P უცვლელი რჩება და w იზრდება, ბრუნი მომენტი შესაბამისად შემცირდება.

შეგვიძლია სხვა კუთხითაც შევხედოთ:

ძრავის სტატორის ძაბვა არის U=E+I*R (I არის დენი, R არის ელექტრონული წინააღმდეგობა და E არის ინდუცირებული პოტენციალი).

ჩანს, როცა U და I არ იცვლება, არც E არ იცვლება.

და E=k*f*X (k: მუდმივი; f: სიხშირე; X: მაგნიტური ნაკადი), ასე რომ, როდესაც f იცვლება 50–>60 ჰც-დან, X შესაბამისად შემცირდება.

ძრავისთვის T=K*I*X (K: მუდმივი; I: დენი; X: მაგნიტური ნაკადი), ასე რომ ბრუნი T შემცირდება მაგნიტური ნაკადი X შემცირებისას.

ამავე დროს, როდესაც ის 50 ჰც-ზე ნაკლებია, რადგან I*R ძალიან მცირეა, როდესაც U/f=E/f არ იცვლება, მაგნიტური ნაკადი (X) არის მუდმივი. ბრუნი T არის დენის პროპორციული. ამიტომ ინვერტორის ჭარბი სიმძლავრე ჩვეულებრივ გამოიყენება მისი გადატვირთვის (ბრუნვის) სიმძლავრის აღსაწერად და მას უწოდებენ ბრუნვის მუდმივი სიჩქარის რეგულირებას (ნომინალური დენი უცვლელი რჩება–>მაქსიმალური ბრუნი უცვლელი რჩება)

დასკვნა: როდესაც ინვერტორის გამომავალი სიხშირე იზრდება 50 ჰც-დან ზევით, ძრავის გამომავალი ბრუნვის სიჩქარე მცირდება.

6.გამომავალი ბრუნვის სხვა ფაქტორები

სითბოს გამომუშავება და სითბოს გაფრქვევის სიმძლავრე განსაზღვრავს ინვერტორის გამომავალი დენის სიმძლავრეს, რაც გავლენას ახდენს ინვერტორის გამომავალი ბრუნვის სიმძლავრეზე.

1. გადამყვანის სიხშირე: ინვერტორზე მონიშნული ნომინალური დენი, როგორც წესი, არის ის მნიშვნელობა, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს უწყვეტი გამომავალი უმაღლეს გადამზიდავ სიხშირეზე და გარემოს მაღალ ტემპერატურაზე. გადამზიდავი სიხშირის შემცირება არ იმოქმედებს ძრავის დენზე. თუმცა, კომპონენტების სითბოს გამომუშავება შემცირდება.

2. გარემოს ტემპერატურა: ისევე, როგორც ინვერტორული დაცვის დენის მნიშვნელობა არ გაიზრდება, როდესაც გარემოს ტემპერატურა შედარებით დაბალია.

3. სიმაღლე: სიმაღლის მატება გავლენას ახდენს სითბოს გაფრქვევაზე და იზოლაციის მუშაობაზე. ზოგადად, მისი იგნორირება შესაძლებელია 1000 მ-ზე ქვემოთ და სიმძლავრე შეიძლება შემცირდეს 5%-ით ყოველ 1000 მეტრზე ზემოთ.

7. რა არის სიხშირის გადამყვანის შესაბამისი სიხშირე ძრავის სამართავად?

ზემოთ მოყვანილ შეჯამებაში ჩვენ გავიგეთ, თუ რატომ გამოიყენება ინვერტორი ძრავის გასაკონტროლებლად და ასევე გავიგეთ, თუ როგორ აკონტროლებს ინვერტორი ძრავას. ინვერტორი აკონტროლებს ძრავას, რაც შეიძლება შეჯამდეს შემდეგნაირად:

პირველი, ინვერტორი აკონტროლებს ძრავის სასტარტო ძაბვას და სიხშირეს, რათა მიაღწიოს გლუვ დაწყებას და გლუვ გაჩერებას;

მეორეც, ინვერტორი გამოიყენება ძრავის სიჩქარის დასარეგულირებლად, ხოლო ძრავის სიჩქარე რეგულირდება სიხშირის შეცვლით.

Anhui Mingteng-ის მუდმივი მაგნიტის ძრავაპროდუქტები აკონტროლებს ინვერტორს. დატვირთვის დიაპაზონში 25%-120%, მათ აქვთ უფრო მაღალი ეფექტურობა და უფრო ფართო მოქმედების დიაპაზონი, ვიდრე იგივე სპეციფიკაციების ასინქრონული ძრავები და აქვთ ენერგიის დაზოგვის მნიშვნელოვანი ეფექტი.

ჩვენი პროფესიონალი ტექნიკოსები შეარჩევენ უფრო შესაფერის ინვერტორს კონკრეტული სამუშაო პირობებისა და მომხმარებელთა რეალური საჭიროებების მიხედვით, რათა მიაღწიონ ძრავის უკეთეს კონტროლს და მაქსიმალურად გაზარდონ ძრავის მუშაობა. გარდა ამისა, ჩვენი ტექნიკური მომსახურების განყოფილებას შეუძლია დისტანციურად უხელმძღვანელოს მომხმარებელს ინვერტორის ინსტალაციისა და გამართვის მიზნით და გააცნობიეროს ყოვლისმომცველი დაკვირვება და მომსახურება გაყიდვამდე და მის შემდეგ.

საავტორო უფლება: ეს სტატია არის WeChat საჯარო ნომრის „ტექნიკური ტრენინგი“ ხელახალი ბეჭდვა, ორიგინალური ბმული https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA

ეს სტატია არ წარმოადგენს ჩვენი კომპანიის შეხედულებებს. თუ თქვენ გაქვთ განსხვავებული მოსაზრებები ან შეხედულებები, გთხოვთ შეგვისწოროთ!