عملکرد ردیابی سرعت درایو AC (شروع فراری)

عملکرد ردیابی سرعت درایو AC (شروع فراری)

عملکرد ردیابی سرعت یک ویژگی فنی مهم مبدل فرکانس است. این ماده عمدتاً زمانی استفاده می شود که موتور در حالت چرخان باشد (مانند ساحل اینرسی ، کشیدن بار و غیره). مبدل فرکانس می تواند به سرعت سرعت و فاز واقعی موتور را تشخیص دهد و موتور را در فرکانس مناسب مجدداً راه اندازی کند تا از شیوع بیش از حد ، ولتاژ یا شوک مکانیکی ناشی از عدم تطابق فرکانس در لحظه راه اندازی جلوگیری شود. این ویژگی همچنین به عنوان "شروع فراری" ، "ردیابی سرعت بدون سنسور" یا "راه اندازی مجدد اتوماتیک" شناخته می شود و معمولاً در سناریوهایی مشاهده می شود که در آن شروع و توقف های مکرر مورد نیاز است یا در جایی که اینرسی بار بزرگ است.

I. اصول اصلی و اجرای فنی

1. اصل کار

مرحله تشخیص: هنگامی که مبدل فرکانس سیگنال شروع را دریافت می کند ، ابتدا فرکانس ولتاژ باقیمانده و فاز را در پایانه های حرکتی از طریق یک ترانسفورماتور فعلی (CT) یا ترانسفورماتور ولتاژ (PT) تشخیص می دهد و سرعت واقعی فعلی موتور را محاسبه می کند.

مرحله همزمان: مبدل فرکانس به سرعت فرکانس خروجی را بر روی یک نقطه فرکانس تنظیم می کند که با سرعت فعلی موتور بر اساس سرعت شناسایی شده مطابقت دارد (به عنوان مثال ، اگر سرعت موتور فعلی با فرکانس 20 هرتز مطابقت داشته باشد ، مبدل فرکانس در ابتدا 20 هرتز را خروجی می کند) ، از جلوگیری از افزایش جریان ناشی از پرش فرکانس در هنگام راه اندازی جلوگیری می کند.

مرحله شتاب صاف: پس از تأیید هماهنگ سازی فرکانس ، مبدل فرکانس به تدریج فرکانس خروجی را با توجه به منحنی شتاب از پیش تعیین شده (مانند خطی یا S شکل) به مقدار هدف افزایش می دهد و روند راه اندازی را تکمیل می کند.

2. نکات فنی کلیدی

تشخیص بدون سنسور: هیچ نصب رمزگذار اضافی لازم نیست. فقط از الگوریتم داخلی مبدل فرکانس برای تجزیه و تحلیل نیروی الکتروموتوری ضد موتور (EMF) یا شکل های موج ولتاژ/جریان ترمینال استفاده می شود. برای پروژه های نوسازی یا سناریوهای کم هزینه مناسب است.

پاسخ سریع: زمان تشخیص معمولاً در محدوده 10 تا 100 میلی ثانیه است ، اطمینان حاصل می کند که موتور همگام سازی را قبل از کاهش قابل توجه به دلیل ساحل بی تحرکی انجام می دهد ، بنابراین از خرابی راه اندازی ناشی از اختلاف سرعت بیش از حد جلوگیری می شود.

الگوریتم تطبیقی: می تواند پارامترهای مختلف حرکتی (مانند القاء و مقاومت) را شناسایی کند و با موتورهای ناهمزمان (IM) و موتورهای همزمان مگنت دائمی (PMSM) سازگار است.

ii. سناریوهای برنامه معمولی

تجهیزات بارگذاری بالا

صحنه: طرفداران ، پمپ های آب ، سانتریفیوژ ، کارخانه های توپ ، کمربند نوار نقاله و سایر تجهیزات که به دلیل بی تحرک پس از خاموش شدن به چرخش خود ادامه می دهند.

نقطه درد: اگر مبدل فرکانس به طور مستقیم قبل از اینکه موتور به طور کامل متوقف شود ، شروع شود ، روش شروع سنتی به دلیل افزایش نیروی الکتروموتوری ضد پیشخوان و ولتاژ منبع تغذیه ناشی از عدم تطابق بین سرعت موتور و فرکانس خروجی مبدل فرکانس (که ممکن است باعث محافظت بیش از حد به سفر شود) ، یا آسیب های مکانیکی به دلیل آسیب رساندن به همبستگی و ضخامت به دلیل ضرر ، به دلیل عدم استفاده از فرکانس موتور (که ممکن است باعث ایجاد بیش از حد شود) به دلیل عدم تطابق بین موتور (که ممکن است باعث ایجاد محافظت بیش از حد شود) ، یا به دلیل آسیب رساندن به همبستگی و ضخامت.

مقدار: عملکرد ردیابی سرعت می تواند مستقیماً در طی فرآیند ساحل موتور همزمان شروع شود و از زمان انتظار خرابی و افزایش راندمان تولید (مانند راه اندازی مجدد سریع بعد از خاموش شدن اضطراری یک فن در یک کارخانه سیمان) جلوگیری کند.

2. سیستم پیوند چند حرکتی

صحنه: در تجهیزات مانند ماشین آلات چاپ ، ماشین های نساجی و خطوط تولید پاپرم سازی که چندین موتور به طور همزمان کار می کنند ، هنگامی که یک موتور به دلیل نقص متوقف می شود و مجدداً راه اندازی می شود.

نقطه درد: اگر سرعت یک موتور واحد با استفاده از سایر موتورهای در حال اجرا هماهنگ نباشد ، باعث تغییر ناگهانی در تنش مواد (مانند شکستن پارچه یا چین و چروک های کاغذی) می شود.

مقدار: با ردیابی سرعت چرخش ، موتور راه اندازی شده می تواند به سرعت با سرعت عملیاتی فعلی سیستم مطابقت داشته باشد ، هماهنگ سازی چند ماشین را حفظ کند و سرعت قراضه را کاهش دهد.

3 سناریو برای بازیابی قطع برق یا تنظیم مجدد گسل

سناریوها: تجهیزاتی که هنگام ترمیم شبکه برق باید به سرعت مجدداً راه اندازی شوند یا گسل ها پس از خاموش شدن به دلیل نوسانات شبکه برق ، محافظت از خرابی اینورتر و غیره از بین بروند (مانند پمپ های تصفیه فاضلاب ، همزن رگ های واکنش شیمیایی).

نقطه درد: روش راه اندازی سنتی نیاز به انتظار برای جلوگیری از چرخش کامل موتور دارد ، که ممکن است منجر به قطع جریان فرآیند یا آسیب تجهیزات شود (مانند جریان عقب فاضلاب ، جامد سازی مواد).

مقدار: می توان مستقیماً هنگامی شروع شد که موتور به طور کامل متوقف نشود ، زمان بهبودی را کوتاه کند و باعث کاهش تلفات ایجاد شود.

4. بار نوع بازخورد انرژی

در سناریوهایی مانند جرثقیل ها که اشیاء سنگین و آسانسورها را در حال خالی کردن بالا می برند ، موتورهای موجود در حالت تولید برق به دلیل بار در هنگام متوقف شدن ، به چرخش خود می پردازند.

نقطه درد: راه اندازی مستقیم ممکن است باعث شود ولتاژ اتوبوس DC مبدل فرکانس به دلیل قرار گرفتن موتور در حالت تولید برق (محافظت از ولتاژ) افزایش یابد ، یا جریان بزرگی را ایجاد کند.

مقدار: عملکرد ردیابی سرعت ابتدا می تواند جهت و سرعت چرخش موتور را تشخیص دهد ، از فرکانس تطبیق شروع شود و در عین حال انرژی بازخورد را از طریق واحد ترمز مصرف کنید تا از شروع ایمن اطمینان حاصل شود.

iii مزایا و محدودیت های عملکردی

مزیت اصلی

از تأثیر بیش از حد اجتناب کنید: جریان شروع را در دو برابر جریان درجه بندی شده (شروع سنتی ممکن است به 5 تا 7 بار) محدود کنید تا از مبدل و موتور فرکانس محافظت کنید.

زمان راه اندازی را کوتاه کنید: دیگر نیازی به انتظار برای متوقف کردن موتور نیست. می توان آن را به طور مستقیم در هنگام ساحل شروع کرد و باعث بهبود کارایی سیستم شد (به عنوان مثال ، زمان راه اندازی مجدد فن از 2 دقیقه به 30 ثانیه کاهش می یابد).

کاهش سایش مکانیکی: ضربه دنده و لغزش کمربند ناشی از اختلاف سرعت در لحظه راه اندازی را از بین ببرید و عمر خدمات اجزای مکانیکی را گسترش دهید.

قابلیت اطمینان سیستم: با تقاضا برای بهبود سریع پس از خاموش شدن اضطراری ، به ویژه در سناریوهای تولید مداوم (مانند پتروشیمی و ذوب فولادی) سازگار شوید.

محدودیت ها

دقت تشخیص سرعت کم محدود است: هنگامی که سرعت موتور از 10 ٪ تا 20 ٪ از سرعت رتبه بندی شده پایین باشد (مانند نزدیک شدن به حالت خاموش) ، سیگنال نیروی الکتروموتوری پشت ضعیف است ، که ممکن است منجر به خرابی تشخیص شود و نیاز به تغییر به حالت شروع سنتی دارد.

وابستگی شدید به پارامترهای حرکتی: اگر پارامترهای موتور از پیش تعیین شده مبدل فرکانس (مانند قدرت امتیاز و تعداد قطب) با وضعیت واقعی مطابقت نداشته باشند ، ممکن است منجر به انحراف در محاسبه سرعت شود و پارامترها باید دوباره بهینه شوند.

واحد ترمز اختیاری مورد نیاز است: برای بارهای اینتیه بالا یا سناریوهای بازخورد انرژی ، برای مصرف انرژی احیا کننده ای که ممکن است در طی فرآیند راه اندازی تولید شود ، باید یک مقاومت ترمز اضافی یا واحد بازخورد پیکربندی شود.