Савладавање ових 35 концепата претварача може подићи вашу стручност на импресивне нивое!
Савладавање ових 35 концепата претварача може подићи вашу стручност на импресивне нивое!
Термин ВФД (Вариабле-фрекуенци Дриве) за претварач одражава његову функцију контроле мотора наизменичне струје подешавањем фреквенције и амплитуде напајања. У Азији, посебно у Кини и Јужној Кореји, коришћен је термин ВВВФ (Вариабле Волтаге Вариабле Фрекуенци Инвертер) због утицаја Јапана. ВВВФ је скраћеница за променљиви напон и променљиву фреквенцију, што се односи на подешавање и напона и фреквенције, док ЦВЦФ (константни напон и константна фреквенција) означава фиксни напон и фреквенцију.
Извори напајања су категорисани у АЦ и ДЦ. Већина једносмерне струје се добија из наизменичне струје трансформацијом, исправљањем и филтрирањем. Наизменична струја чини приближно 95% укупне потрошње енергије, са једнофазним и трофазним напајањем наизменичном струјом према специфичним стандардима напона и фреквенције у различитим земљама. На пример, у континенталној Кини, једнофазна наизменична струја је 220В, а трофазна 380В, обе на 50Хз. Инвертер претвара фиксни напон и фреквенцију наизменичну струју у променљиви напон или фреквенцију наизменичне струје. Овај процес укључује исправљање наизменичне струје у једносмерну и затим инвертовање ДЦ назад у наизменичну струју, при чему се последњи процес посебно назива „инверзија“. Уређаји који претварају једносмерну струју у фиксну фреквенцију и наизменични напон називају се претварачи, док се они који омогућавају подесиву фреквенцију и напон називају драјвови променљиве фреквенције.
Инвертори производе симулиране синусне таласе, који се првенствено користе за контролу брзине трофазних асинхроних мотора, а познати су и као регулатори брзине са променљивом фреквенцијом. За апликације које захтевају висококвалитетне таласне облике, као што је опрема за тестирање у инструментацији, таласни облик се рафинише да би се произвео стандардни синусни талас, а такви уређаји се називају извори напајања променљиве фреквенције. Напајања са променљивом фреквенцијом су обично 15 до 20 пута скупља од погона са променљивом фреквенцијом. Основна компонента одговорна за генерисање променљивог напона или фреквенције у инвертерској опреми је „инвертер“, па је стога производ назван „инвертер“. Инвертори се такође користе у кућним апаратима, као што су клима уређаји и флуоресцентна светла. У апликацијама за контролу мотора, инвертори могу да подесе и напон и фреквенцију, док они који се користе за флуоресцентна светла углавном регулишу фреквенцију напајања. Уређаји у аутомобилима који претварају батерију (ДЦ) у наизменичну струју такође се продају под називом „инвертер“. Принцип рада инвертора се широко примењује у различитим областима, као што су рачунарска напајања, где инвертори потискују обрнути напон, флуктуације фреквенције и тренутне нестанке струје.
Шта је инвертер?
Инвертер је уређај који претвара снагу комуналне фреквенције у другу фреквенцију користећи преклопно дејство енергетских полупроводничких уређаја. Састоји се од два главна кола: главног кола (модул исправљача, електролитички кондензатор и модул инвертера) и контролног кола (преклопна плоча за напајање и контролна плоча). ЦПУ је инсталиран на контролној плочи, са софтвером за рад претварача програмираним у ЦПУ. Софтвер за исти модел инвертера је генерално фиксан, осим за Сањинг инвертер, чији се софтвер може прилагодити на основу захтева коришћења.
Које су разлике између ПВМ-а и ПАМ-а?
ПВМ (Пулсе Видтх Модулатион) подешава ширину импулса у низу импулса према специфичном обрасцу да регулише излаз и таласни облик. ПАМ (Пулсе Амплитуде Модулатион) подешава амплитуду импулса у низу импулса да регулише излаз и таласни облик.
Које су разлике између инвертера напонског и струјног типа?
Главно коло претварача се може широко поделити на два типа: напонски претварачи претварају извор једносмерног напона у наизменичну струју користећи кондензаторе за филтрирање једносмерног кола, док инвертори струјног типа претварају извор једносмерне струје у наизменичну помоћу индуктора за филтрирање једносмерног кола.
Зашто се напон и фреквенција претварача мењају пропорционално?
Обртни момент индукционог мотора се производи интеракцијом између магнетног флукса и струје ротора. На номиналној фреквенцији, ако је напон константан и фреквенција смањена, магнетни флукс може постати превелик, што доводи до засићења магнетног кола и потенцијалног оштећења мотора. Због тога се напон и фреквенција морају пропорционално мењати. Овај метод управљања се обично користи у претварачима који штеде енергију за вентилаторе и пумпе.
Када се асинхрони мотор покреће снагом фреквенције комуналне мреже и напоном пада, струја се повећава. За моторе са инвертерским погоном, ако се напон смањује када се фреквенција смањује, да ли се струја повећава?
Када се фреквенција смањи (мала брзина), струја се повећава да би се одржала иста излазна снага. Међутим, у условима константног обртног момента, струја остаје релативно стабилна.
Колика су почетна струја и обртни момент када се мотор ради са претварачем?
Са инвертером, како мотор убрзава, фреквенција и напон се одговарајуће повећавају, ограничавајући почетну струју на испод 150% називне струје (125% до 200% у зависности од модела). Директно покретање на мрежи са струјом фреквенције комуналне услуге доводи до стартних струја шест до седам пута веће од називне струје, узрокујући механичко и електрично напрезање. Мотори са инвертерским погоном покрећу се глатко (са продуженим временом покретања), са стартном струјом од 1,2 до 1,5 пута номиналне струје и почетним моментом од 70% до 120% називног обртног момента. За претвараче са аутоматским повећањем обртног момента, почетни обртни момент прелази 100%, што омогућава стартовање под пуним оптерећењем.
Шта је В/ф режим?
Када се фреквенција смањи, пропорционално се смањује и напон В. Пропорционални однос између В и ф се одређује на основу карактеристика мотора и обично се чува у меморији контролера (РОМ). Преко прекидача или потенциометара може се изабрати неколико карактеристика.
Како се мења обртни момент мотора када се В и ф подесе пропорционално?
Ако се напон смањи пропорционално фреквенцији, долази до тенденције смањења обртног момента при малим брзинама услед смањене импедансе наизменичне струје и непромењеног отпора једносмерне струје. Да би се компензовао и постигао довољан стартни момент на ниским фреквенцијама, излазни напон се мора мало повећати. Ова компензација, позната као повећање обртног момента, може се постићи различитим методама, укључујући аутоматско подешавање, избор В/ф режима или подешавања потенциометра.
Ако упутство наводи опсег брзине од 60~6Хз (10:1), да ли то значи да нема излазне снаге испод 6Хз?
Снага се и даље може производити испод 6Хз. Међутим, узимајући у обзир пораст температуре мотора и почетни обртни момент, минимална радна фреквенција је подешена на око 6Хз да би се избегло прекомерно загревање уз одржавање номиналног излазног обртног момента. Стварна излазна фреквенција (почетна фреквенција) претварача варира у зависности од модела, обично у распону од 0,5Хз до 3Хз.
Да ли је могуће одржати константан обртни момент са стандардном комбинацијом мотора изнад 60Хз?
Генерално, није могуће. Изнад 60Хз (или 50Хз у неким режимима), напон остаје константан, што резултира отприлике константним карактеристикама снаге. Када је потребан константан обртни момент при великим брзинама, пажљив одабир капацитета мотора и инвертера је од суштинског значаја.
Шта је контрола отворене петље?
Када је детектор брзине (ПГ) инсталиран на мотору и стварна брзина се враћа контролном уређају ради регулације, то се назива контрола "затворене петље". Рад без ПГ повратне спреге се назива контрола "отворене петље". Инвертори опште намене обично користе контролу отворене петље, иако неки модели нуде ПГ повратне информације као опцију. Контрола затворене петље без сензора брзине процењује стварну брзину мотора на основу математичког модела флукса, ефективно формирајући контролни систем затворене петље са виртуелним сензором брзине.
Шта се дешава када постоји неслагање између стварне и подешене брзине?
У управљању са отвореном петљом, чак и ако претварач даје подешену фреквенцију, брзина мотора може варирати у оквиру номиналног опсега клизања (1% до 5%) под оптерећењем. За апликације које захтевају прецизност регулације велике брзине и рад при скоро подешеној брзини упркос променама оптерећења, могу се користити инвертори са ПГ повратном спрегом (доступни као опција).
Може ли се прецизност брзине побољшати коришћењем мотора са ПГ повратном спрегом?
Инвертори са ПГ повратном спрегом нуде побољшану прецизност брзине. Међутим, тачност стварне брзине зависи од прецизности ПГ-а и резолуције излазне фреквенције претварача.
Шта је функција против застоја?
Ако је подешено време убрзања прекратко, излазна фреквенција претварача може се променити много брже од брзине мотора (електрична угаона фреквенција), изазивајући прекомерну струју и искључивање претварача, што зауставља рад. Ово се назива одуговлачење. Да би спречио застој и одржао рад мотора, претварач прати струју и подешава фреквенцију. Током убрзања, ако струја постане превелика, брзина убрзања се смањује. Исто важи и за успоравање. Заједно, ови механизми чине функцију против застоја.
Какав је значај претварача који дозвољавају одвојена подешавања времена убрзања и успоравања у односу наони који користе заједничку поставку?
Инвертори који дозвољавају одвојена подешавања времена убрзања и успоравања су погодни за апликације које захтевају кратко убрзање и постепено успоравање, или за мале алатне машине са строгим захтевима за ритам производње. Насупрот томе, за апликације као што су погони вентилатора где су времена убрзања и успоравања дуга, уобичајена поставка за време убрзања и успоравања је одговарајућа.
Шта је регенеративно кочење?
Када се командна фреквенција смањи током рада мотора, мотор прелази у режим асинхроног генератора и функционише као кочница. Овај процес је познат као регенеративно (електрично) кочење.
Може ли се постићи већа сила кочења?
Енергија која се регенерише из мотора се чува у кондензатору филтера претварача. Због капацитета кондензатора и ограничења напона, сила регенеративног кочења у инверторима опште намене износи приближно 10% до 20% називног обртног момента. Са опционим кочионим јединицама, ово се може повећати на 50% до 100%.
Које су заштитне функције претварача?
Заштитне функције се могу категорисати на следећи начин:
(1) Аутоматско исправљање ненормалних услова, као што је превенција застоја од прекомерне струје и регенеративна превенција пренапона.
(2) Блокирање ПВМ контролних сигнала за напајање полупроводника након откривања абнормалности, што доводи до аутоматског заустављања мотора. Примери укључују искључивање преко струје, регенеративно искључивање пренапона, заштиту од прегревања полупроводничког вентилатора за хлађење и заштиту од тренутног нестанка струје.
Зашто се заштитна функција претварача активира када се користи квачило за непрекидно оптерећење?
Када квачило повеже оптерећење, мотор брзо прелази из празног хода у област високог клизања. Резултирајућа велика струја узрокује искључење претварача због прекомјерне струје, заустављања рада.
Зашто се претварач зауставља током рада када се велики мотори покрену у истом објекту?
Током покретања мотора, ударна струја одговара капацитету мотора, што узрокује пад напона на страни статора трансформатора. За велике моторе, овај пад напона може значајно утицати на другу опрему прикључену на исти трансформатор. Инвертор то може погрешно протумачити као поднапон или тренутни губитак снаге, активирајући његову заштитну функцију (ИПЕ) и узрокујући њено заустављање.
Шта је резолуција претварача и зашто је важна?
За дигитално контролисане претвараче, чак и ако је команда фреквенције аналогни сигнал, излазна фреквенција се даје у дискретним корацима. Најмања јединица ових корака назива се резолуција претварача. Обично се резолуција претварача креће од 0,015Хз до 0,5Хз. На пример, са резолуцијом од 0,5Хз, фреквенције изнад 23Хз могу се подесити на 23,5Хз или 24,0Хз, што резултира степенастим радом мотора. Ово може бити проблематично за апликације као што је контрола континуираног намотаја. У таквим случајевима, резолуција од око 0,015Хз осигурава да за четворополни мотор сваки корак одговара мање од 1р/мин, пружајући довољну прилагодљивост. Неки модели претварача разликују резолуцију команде и резолуцију излаза.
Да ли постоје ограничења у правцу уградње претварача?
Дизајн инвертера узима у обзир ефикасност хлађења унутрашњих компоненти и задње стране. Оријентација јединице је кључна за вентилацију. За инверторе који се монтирају на панел или на зид, препоручује се вертикална инсталација у уздужном положају.
Да ли је могуће директно повезати мотор са претварачем фиксне фреквенције без употребе меког стартера?
На веома ниским фреквенцијама, то је могуће. Међутим, ако је подешена фреквенција висока, услови личе на директну онлајн почевши од напајања фреквенције комуналне услуге. Ово може довести до прекомерних стартних струја (шест до седам пута веће од називне струје), а пошто ће се инвертер откачити да заштити од прекомерне струје, мотор неће моћи да се покрене.
Које мере предострожности треба предузети при раду мотора изнад 60Хз?
Када радите изнад 60Хз, узмите у обзир следеће:
(1) Осигурајте да механичка и сродна опрема могу издржати рад при таквим брзинама (механичка чврстоћа, бука, вибрације, итд.).
(2) Мотор улази у опсег константне излазне снаге, а његов излазни обртни момент мора да издржи радно оптерећење (за вентилаторе и пумпе, излазна снага вратила расте са коцком брзине, тако да чак и мала повећања брзине захтевају пажњу).
(3) Животни век лежаја може бити погођен и треба га пажљиво размотрити.
(4) За моторе средњег до великог капацитета, посебно за двополне моторе, консултујте се са произвођачем пре рада на фреквенцији изнад 60Хз.
Да ли инвертори могу покретати моторе зупчаника?
У зависности од структуре редуктора и методе подмазивања, примењује се неколико разматрања. Типично, структуре зупчаника могу толерисати максимално 70~80Хз. Код подмазивања уљем, континуирани рад при малој брзини може оштетити зупчанике.
Могу ли инвертори покретати једнофазне моторе? Да ли могу да раде на једнофазну струју?
Генерално, то није изводљиво. За једнофазне моторе са регулаторима брзине или механизмима за покретање прекидача, смањење брзине испод радне тачке може прегрејати помоћни намотај. За типове са покретањем кондензатора или кондензатором, може доћи до експлозије кондензатора. Инвертори обично захтевају трофазно напајање, мада неки модели малог капацитета могу да раде и на једнофазно напајање.
Колико енергије сам претварач троши?
Потрошња енергије зависи од модела претварача, радног стања и учесталости коришћења. Тешко је одредити тачне вредности. Међутим, ефикасност претварача испод 60Хз је приближно 94% до 96%, што се може користити за процену губитака. За претвараче са уграђеним регенеративним кочењем (нпр. серија ФР-К), узимајући у обзир губитке кочења, повећава се потрошња енергије, што је фактор који треба узети у обзир у дизајну контролне табле.
Зашто се континуирани рад не може одвијати у целом опсегу од 6~60Хз?
Већина мотора користи спољне вентилаторе на осовини или лопатице на прстену на крају ротора за хлађење. Смањена брзина смањује ефикасност хлађења, спречавајући мотор да издржи исту производњу топлоте као при великим брзинама. Да бисте ово решили, смањите обртни момент оптерећења при малим брзинама, користите комбинацију претварача и мотора већег капацитета или користите специјализовани мотор.
Које мере предострожности треба предузети када користите мотор са кочницом?
Кочни круг побуде треба да се напаја са улазне стране претварача. Ако се кочница активира док претварач даје снагу, прекомерна струја може изазвати гашење. Стога, уверите се да се кочница активира тек након што инвертер престане да даје снагу.
Зашто се мотор не покреће када се користи претварач за погон мотора са кондензаторима за побољшање фактора снаге?
Струја претварача тече у кондензаторе за побољшање фактора снаге. Струја пуњења може изазвати прекомерну струју (ОЦТ) у претварачу, спречавајући покретање. Да бисте то решили, уклоните кондензаторе и покрените мотор. Да би се повећао фактор снаге, ефикасна је уградња АЦ реактора на улазну страну претварача.
Колики је животни век претварача?
Иако су инвертори статични уређаји, они садрже потрошне компоненте као што су филтер кондензатори и вентилатори за хлађење. Уз редовно одржавање ових делова, инвертер може да траје више од десет година.
Како је вентилатор за хлађење оријентисан у претварачу и шта се дешава ако поквари?
Неким претварачима малог капацитета недостају вентилатори за хлађење. За моделе са вентилаторима, проток ваздуха је обично одоздо према горе. Када инсталирате инвертер, избегавајте постављање опреме која омета усис и издув ваздуха изнад и испод јединице. Не постављајте компоненте осетљиве на топлоту изнад претварача. Од квара вентилатора се штити откривањем заустављања вентилатора или прегревања вентилатора за хлађење.
Како се може одредити животни век филтер кондензатора?
Филтерски кондензатори, који се користе као кондензатори, постепено губе свој електростатички капацитет током времена. Редовно мерите електростатички капацитет и сматрајте да је животни век кондензатора истекао када достигне 85% номиналног капацитета.
Да ли постоје ограничења у правцу уградње претварача?
Инвертори су обично смештени унутар панела. Међутим, потпуно затворене плоче су гломазне, заузимају простор и скупе. Мере ублажавања укључују:
(1) Пројектовање панела за потребно хлађење стварне опреме.
(2) Повећање површине хлађења коришћењем алуминијумских хладњака, ребара и расхладних средстава.
(3) Коришћење топлотних цеви.
Додатно, развијени су модели инвертера са отвореним задњим странама.
Како одабрати капацитет претварача да би се брзина транспортне траке повећала на 80Хз?
Потрошња енергије транспортних трака је пропорционална брзини. Да би радили на 80Хз, снагу и инвертера и мотора треба повећати пропорционално на 80Хз/50Хз, тј. повећање капацитета за 60%.
Мере опреза током одржавања и инспекције:
(1) Након искључивања улазног напајања, сачекајте најмање 5 минута пре почетка провере (уверите се да је ЛЕД индикатор пуњења угашен) да бисте избегли струјни удар.
(2) Одржавање, преглед и замену компоненти мора да обавља квалификовано особље. Уклоните све металне предмете (сатове, наруквице, итд.) пре почетка рада и користите изоловани алат.
(3) Немојте произвољно модификовати инвертер да бисте спречили струјни удар и оштећење производа.
(4) Пре сервисирања претварача, потврдите улазни напон. Повезивање напајања од 380В на инвертер класе 220В може изазвати оштећење (кондензатор, варистор, експлозија модула, итд.).
Инвертори, састављени првенствено од полупроводничких елемената, захтевају свакодневну инспекцију како би се заштитили од неповољних радних окружења, као што су температура, влажност, прашина и вибрације, и да би се спречиле грешке које произилазе из ограничења животног века компоненти.
Инспекцијски предмети:
(1) Дневни преглед: Проверите да ли претварач ради како је потребно. Користите волтметар да проверите улазни и излазни напон док претварач ради.
(2) Периодични преглед: Прегледајте сва подручја која су доступна само када је претварач искључен.
(3) Замена компоненти: На животни век компоненте у великој мери утичу услови уградње.