VFD nəzarəti elektrik mühərrikinin iş rejimlərini çevik şəkildə dəyişmək üçün xüsusi çeviricidən istifadə etməyə imkan verir: işə salmaq, dayandırmaq, sürətləndirmək, əyləc etmək, fırlanma sürətini dəyişmək.
Təchizat gərginliyinin tezliyinin dəyişdirilməsi statorun maqnit sahəsinin bucaq sürətinin dəyişməsinə gətirib çıxarır. Tezlik azaldıqda, motor sürəti azalır və sürüşmə artır.
Sürücü tezlik çeviricisinin işləmə prinsipi
Asinxron mühərriklərin əsas çatışmazlığı ənənəvi üsullarla sürətə nəzarətin mürəkkəbliyidir: təchizatı gərginliyini dəyişdirərək və sarma dövrəsinə əlavə müqavimətlər daxil etməklə. Daha mükəmməl elektrik mühərrikinin tezlik sürücüsüdür. Son vaxtlara qədər çeviricilər baha idi, lakin IGBT tranzistorlarının və mikroprosessor idarəetmə sistemlərinin yaranması xarici istehsalçılara münasib qiymətə cihazlar yaratmağa imkan verdi. Ən çoxindi mükəmməl statik tezlik çeviriciləridir.
Statorun maqnit sahəsinin bucaq sürəti ω0 tezliyə mütənasib olaraq dəyişir ƒ1 düstura görə:
ω0=2π׃1/p, burada p qütb cütlərinin sayıdır.
Metod hamar sürət nəzarətini təmin edir. Bu halda motorun sürüşmə sürəti artmır.
Mühərrikin yüksək enerji performansını əldə etmək üçün - səmərəlilik, güc amili və həddindən artıq yükləmə qabiliyyəti, tezliklə birlikdə müəyyən asılılıqlara uyğun olaraq təchizatı gərginliyini dəyişdirin:
- sabit yükləmə anı – U1/ ƒ1=sabit;
- yükləmə anının fan xarakteri - U1/ ƒ12=const;
- Yükləmə anı sürətə tərs mütənasibdir - U1/√ ƒ1=sabit.
Bu funksiyalar mühərrik statorunda tezliyi və gərginliyi eyni vaxtda dəyişən çeviricidən istifadə etməklə həyata keçirilir. Lazımi texnoloji parametrdən istifadə etməklə tənzimləmə sayəsində elektrik enerjisinə qənaət edilir: nasosun təzyiqi, ventilyatorun performansı, maşının qidalanma sürəti və s. Bu halda parametrlər rəvan dəyişir.
Asinxron və sinxron elektrik mühərriklərinin tezliyə nəzarət üsulları
Dələ qəfəsli rotorlu asinxron mühərriklərə əsaslanan tezliklə idarə olunan sürücüdə iki idarəetmə üsulu istifadə olunur - skalyar və vektor. Birinci halda, onlar eyni vaxtda dəyişirlərtəchizatı gərginliyinin amplitudası və tezliyi.
Bu, mühərrikin işini qorumaq üçün lazımdır, əksər hallarda onun maksimum fırlanma momentinin mil üzərində müqavimət anına sabit nisbəti. Nəticədə, səmərəlilik və güc faktoru bütün fırlanma diapazonunda dəyişməz qalır.
Vektor tənzimlənməsi statorda cərəyanın amplitudasının və fazasının eyni vaxtda dəyişməsindən ibarətdir.
Sinxron tipli motorun tezlik ötürücüsü yalnız kiçik yüklərdə işləyir, onların artımı icazə verilən dəyərlərdən yuxarı olduqda sinxronizm pozula bilər.
Tezlik ötürücüsünün üstünlükləri
Tezliyə nəzarət digər üsullarla müqayisədə bir sıra üstünlüklərə malikdir.
- Mühərrikin və istehsal proseslərinin avtomatlaşdırılması.
- Mühərrikin sürətləndirilməsi zamanı baş verən tipik xətaları aradan qaldıran yumşaq başlanğıc. Həddindən artıq yüklənmələri az altmaqla tezlik sürücüsünün və avadanlığının etibarlılığının artırılması.
- Ümumi sürücülük iqtisadiyyatını və performansını təkmilləşdirin.
- Yükün xarakterindən asılı olmayaraq elektrik mühərrikinin sabit sürətinin yaradılması, bu keçidlər zamanı vacibdir. Əks əlaqənin istifadəsi müxtəlif narahatedici təsirlər, xüsusən də dəyişən yüklər altında sabit mühərrik sürətini saxlamağa imkan verir.
- Konverterlər texnoloji prosesləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirmədən və dayandırmadan mövcud texniki sistemlərə asanlıqla inteqrasiya olunur. Güc diapazonu böyükdür, lakin onların artması iləqiymətlər əhəmiyyətli dərəcədə artır.
- Dəyişdiricilərdən, sürət qutularından, drossellərdən və digər idarəetmə avadanlıqlarından imtina etmək və ya onların tətbiq dairəsini genişləndirmək imkanı. Bu, əhəmiyyətli enerji qənaəti ilə nəticələnir.
- Su çəkici və ya boru kəmərlərində artan maye təzyiqi kimi texnoloji avadanlığa keçici proseslərin zərərli təsirlərinin aradan qaldırılması, eyni zamanda gecə onun sərfiyyatının azaldılması.
Qüsurlar
Bütün çeviricilər kimi, chastotniki də müdaxilə mənbəyidir. Onlar filtr quraşdırmalıdırlar.
Brendlərin qiyməti yüksəkdir. Cihazların gücünün artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə artır.
Mayelərin daşınması üçün tezlik tənzimlənməsi
Su və digər mayelərin vurulduğu obyektlərdə axına nəzarət daha çox klapan və klapanların köməyi ilə həyata keçirilir. Hazırda perspektivli istiqamət nasosun tezlik ötürücüsünün və ya onların qanadlarını hərəkətə gətirən ventilyatorun istifadəsidir.
Dəsmə klapanına alternativ olaraq tezlik çeviricisinin istifadəsi 75%-ə qədər enerjiyə qənaət effekti verir. Maye axını saxlayan klapan faydalı iş görmür. Eyni zamanda, onun daşınması üçün enerji və maddə itkisi artır.
Tezlik ötürücü maye axını dəyişdikdə istehlakçıda sabit təzyiqi saxlamağa imkan verir. Təzyiq sensorundan sürücüyə bir siqnal göndərilir, bu da mühərrik sürətini dəyişdirir və bununla da onu tənzimləyirinqilablar, təyin edilmiş axın sürətini qorumaq.
Nasos qurğuları performanslarını dəyişdirərək idarə olunur. Pompanın enerji istehlakı təkərin performansından və ya fırlanma sürətindən kubdan asılıdır. Sürət 2 dəfə azaldılsa, nasosun performansı 8 dəfə azalacaq. Su istehlakının gündəlik cədvəlinin olması, tezlik sürücüsünü idarə etsəniz, bu dövr üçün enerji qənaətini təyin etməyə imkan verir. Bunun sayəsində nasos stansiyasını avtomatlaşdırmaq və bununla da şəbəkələrdə suyun təzyiqini optimallaşdırmaq mümkündür.
Havalandırma və kondisioner sistemlərinin istismarı
Havalandırma sistemlərində maksimum hava axını həmişə lazım deyil. Əməliyyat şəraiti performansın azaldılmasını tələb edə bilər. Ənənəvi olaraq, təkər sürəti sabit qaldıqda bunun üçün tənzimləmə istifadə olunur. Mövsümi və iqlim şəraiti dəyişdikdə, istilik, rütubət, buxar və zərərli qazların buraxılması zamanı tezliklə idarə olunan sürücü sayəsində hava axını sürətini dəyişdirmək daha rahatdır.
Havalandırma və kondisioner sistemlərində enerjiyə qənaət nasos stansiyalarından aşağı olmamaqla əldə edilir, çünki milin fırlanması zamanı enerji sərfiyyatı inqilablardan kubdan asılıdır.
Tezlik çevirici cihazı
Müasir tezlik ötürücüsü ikiqat çevirici sxemə uyğun qurulub. O, rektifikatordan və idarəetmə sisteminə malik impuls çeviricisindən ibarətdir.
Sonraşəbəkə gərginliyini düzəltmək, siqnal bir filtrlə hamarlanır və altı tranzistor açarı olan bir çeviriciyə verilir, burada onların hər biri asinxron elektrik mühərrikinin stator sarımlarına qoşulur. Vahid düzəldilmiş siqnalı tələb olunan tezlik və amplituda üç fazalı siqnala çevirir. Çıxış mərhələlərindəki güc IGBT-ləri yüksək keçid tezliyinə malikdir və kəskin, təhrifsiz kvadrat dalğa təmin edir. Mühərrik sarımlarının filtrləmə xüsusiyyətlərinə görə, onların çıxışında cərəyan əyrisinin forması sinusoidal olaraq qalır.
Siqnal amplitudasına nəzarət üsulları
Çıxış gərginliyi iki üsulla tənzimlənir:
- Amplituda - gərginlik dəyərində dəyişiklik.
- Puls eninin modulyasiyası impuls siqnalını çevirmək üsuludur, onun müddəti dəyişir, lakin tezliyi dəyişməz qalır. Burada güc impuls genişliyindən asılıdır.
İkinci üsuldan ən çox mikroprosessor texnologiyasının inkişafı ilə bağlı istifadə olunur. Müasir invertorlar GTO və ya IGBT söndürmə tranzistorlarından istifadə etməklə hazırlanır.
Konverterlərin qabiliyyəti və tətbiqi
Tezlik sürücüsünün çoxlu imkanları var.
- Üç fazalı təchizatı gərginliyinin tezliyini sıfırdan 400 Hz-ə qədər tənzimləyin.
- Elektrik mühərrikinin 0,01 saniyədən sürətlənməsi və ya yavaşlaması. 50 dəqiqəyə qədər. verilmiş zaman qanununa görə (adətən xətti). Sürətlənmə zamanı dinamik və başlanğıc fırlanma momentlərinin təkcə azalması deyil, həm də 150%-ə qədər artması mümkündür.
- Verilmiş əyləc və sürətlənmə rejimləri ilə mühərriki istədiyinizə çevirməkdigər istiqamətdə sürət.
- İnverterlər qısaqapanmaya, həddindən artıq yüklənmələrə, torpaq sızmasına və açıq mühərrik elektrik xətlərinə qarşı konfiqurasiya edilə bilən elektron mühafizəyə malikdir.
- Konverterlərin rəqəmsal displeyləri onların parametrləri üzrə məlumatları göstərir: tezlik, təchizatı gərginliyi, sürət, cərəyan və s.
- V/f xüsusiyyətləri hansı mühərrik yüklərinin tələb olunduğundan asılı olaraq çeviricilərdə tənzimlənir. Onlara əsaslanan idarəetmə sistemlərinin funksiyaları daxili nəzarətçilər tərəfindən təmin edilir.
- Aşağı tezliklər üçün mühərrikin tam fırlanma anı ilə işləməyə, yüklər dəyişdikdə sabit sürəti saxlamağa və mil üzərində fırlanma anına nəzarət etməyə imkan verən vektor nəzarətindən istifadə etmək vacibdir. Dəyişən tezlik sürücüsü motor pasport məlumatlarının düzgün daxil edilməsi və uğurlu sınaqdan sonra yaxşı işləyir. HYUNDAI, Sanyu və s.-dən məlum məhsullar
Konverterlərin tətbiq sahələri aşağıdakılardır:
- isti və soyuq su və istilik təchizatı sistemlərində nasoslar;
- konsentratorların şlam, qum və şlam nasosları;
- nəqliyyat sistemləri: konveyerlər, diyircəkli masalar və digər vasitələr;
- qarışdırıcılar, dəyirmanlar, qırıcılar, ekstruderlər, dispenserlər, qidalandırıcılar;
- sentrifuqalar;
- liftlər;
- metallurgiya avadanlığı;
- qazma avadanlığı;
- dəzgah alətlərinin elektrik ötürücüləri;
- ekskavator və kran avadanlığı, manipulyator mexanizmləri.
Tezlik çevirici istehsalçıları, rəylər
Yerli istehsalçı artıq keyfiyyət və qiymət baxımından istifadəçilərə uyğun məhsullar istehsal etməyə başlayıb. Üstünlük düzgün cihazı tez əldə etmək imkanı, eləcə də quraşdırma ilə bağlı ətraflı məsləhətdir.
"Effektiv sistemlər" şirkəti seriyalı məhsullar və avadanlıqların pilot partiyaları istehsal edir. Məhsullar məişətdə, kiçik biznesdə və sənayedə istifadə olunur. Vesper istehsalçısı yeddi seriyalı çevirici istehsal edir, onların arasında əksər sənaye mexanizmləri üçün uyğun olan çoxfunksiyalı çeviricilər var.
Danimarkanın Danfoss şirkəti chastotnikov istehsalında liderdir. Onun məhsulları havalandırma, kondisioner, su təchizatı və istilik sistemlərində istifadə olunur. Danimarka şirkətinin bir hissəsi olan Finlandiyanın Vacon şirkəti modul dizaynlar istehsal edir, onlardan lazımsız hissələri olmadan lazımi cihazları yığa bilərsiniz, bu da komponentlərə qənaət edir. Sənayedə və gündəlik həyatda istifadə edilən beynəlxalq ABB konvertorları da məlumdur.
Rəylərə əsasən, ucuz yerli çeviricilər sadə tipik problemləri həll etmək üçün istifadə oluna bilər, mürəkkəb olanlar isə daha çox parametrləri olan brendə ehtiyac duyur.
Nəticə
Tezlik ötürücüsü təchizatı gərginliyinin tezliyini və amplitudasını dəyişdirərək elektrik mühərrikini idarə edir, eyni zamanda onu nasazlıqlardan qoruyur: həddindən artıq yüklənmələr, qısaqapanmalar, təchizatı şəbəkəsindəki fasilələr. Belə elektrik ötürücüləri üç əsas funksiyanı yerinə yetirir:sürətlənmə, yavaşlama və motor sürəti ilə bağlıdır. Bu, texnologiyanın bir çox sahələrində avadanlığın səmərəliliyini artırır.
