Функция за проследяване на скоростта на проследяване на променлив ток (стартиране на бягство)

Функция за проследяване на скоростта на проследяване на променлив ток (стартиране на бягство)

Функцията за проследяване на скоростта е важна техническа характеристика на честотния конвертор. Използва се главно, когато двигателят е в въртящо се състояние (като инерционно крайбрежие, влачене на натоварване и т.н.). Честотният преобразувател може бързо да открие действителната скорост и фаза на двигателя и да рестартира двигателя с подходяща честота, за да се избегне свръхток, пренапрежение или механичен шок, причинен от честотно несъответствие в момента на стартиране. Тази функция е известна още като "стартиране на бягство", "проследяване на скоростта на сензора" или "автоматично рестартиране" и обикновено се наблюдава в сценарии, при които се изискват чести старти и спирки или където инерцията на товара е голяма.

I. Основни принципи и техническо изпълнение

1. Принцип на работа

Етап на откриване: Когато честотният преобразувател получи стартовия сигнал, той първо открива честотата на остатъчното напрежение и фазата на двигателните клеми чрез токов трансформатор (CT) или трансформатор на напрежение (PT) и изчислява текущата действителна скорост на двигателя.

Синхронен етап: Честотният преобразувател бързо регулира изходната честота до честотна точка, която съответства на скоростта на тока на двигателя въз основа на откритата скорост (например, ако скоростта на текущия двигател съответства на честота от 20Hz, честотният преобразувател избира 20Hz първо), като избягва токът, причинен от честотни скокове по време на стартиране.

Етап на гладко ускорение: След потвърждаване на честотната синхронизация, честотният преобразувател постепенно увеличава изходната честота до целевата стойност според кривата на предварително зададено ускорение (като линейна или S-образна), завършвайки процеса на стартиране.

2. Основни технически точки

Откриване на сензори: Не се изисква допълнителна инсталация на енкодера. Използва се само вграденият алгоритъм на честотния преобразувател за анализ на броячката на електромотивната сила на двигателя (EMF) или терминалното напрежение/токовите вълнови форми. Той е подходящ за проекти за обновяване или на нискотарифни сценарии.

Бърза реакция: Времето за откриване обикновено е в рамките на 10 до 100 милисекунди, като се гарантира, че двигателят завършва синхронизацията преди значително забавяне поради инерционното крайбрежие, като по този начин се избягва неуспех на стартиране, причинен от прекомерни разлики в скоростта.

Адаптивен алгоритъм: Той може да идентифицира различни параметри на двигателя (като индуктивност и съпротивление) и е съвместим с асинхронните двигатели (IM) и постоянните магнитни синхронни двигатели (PMSM).

II. Типични сценарии за приложение

Оборудване с висока инерция на товар

Сцена: вентилатори, водни помпи, центрофуги, точни мелници, конвейерни ленти и друго оборудване, които продължават да се въртят поради инерция, след като са изключени.

Точка на болката: Ако честотният преобразувател се стартира директно, преди двигателят да е спрял напълно, традиционният метод за стартиране ще доведе до прекомерно течение поради суперпозицията на противоречивата електромотивна сила и напрежението на захранването, причинено от несъответствието между скоростта на двигателя и честотата на изхода на честотния конвертор (който може да предизвика прекомерната защита на защитата на прекомерната защита), или да повреди съединителя и скоростните кутии поради механичния шок.

Стойност: Функцията за проследяване на скоростта може директно да започне синхронно по време на процеса на крайбрежие на мотора, като избягва времето за изчакване и повишава ефективността на производството (като бързо рестартиране след аварийно изключване на вентилатор в циментова инсталация).

2. Система за многомоторни връзки

Сцена: В оборудване като печатни машини, текстилни машини и производствени линии за производство на хартия, където множество двигатели работят синхронно, когато един мотор спира поради неизправност и се рестартира.

Точка за болка: Ако скоростта на един двигател не се синхронизира с тази на други работещи двигатели, когато се рестартира, това ще доведе до внезапна промяна в напрежението на материала (като счупване на тъкани или набръчкане на хартия).

Стойност: Чрез проследяване на скоростта на въртене, рестартираният двигател може бързо да съответства на текущата работна скорост на системата, поддържайки синхронизацията на много машини и намалява скоростта на скрап.

3. Сценарии за възстановяване на прекъсване на електрозахранването или нулиране на неизправности

Сценарии: Оборудването, което трябва бързо да се рестартира, когато електрическата мрежа бъде възстановена или повредите се елиминират след изключване поради колебанията на електрическата мрежа, защита на повреда на инвертора и др. (Като помпи за пречистване на канализацията, агитатори на съдове за химическа реакция).

Точка на болката: Традиционният метод за стартиране изисква изчакване на двигателя да спре напълно да се върти, което може да доведе до прекъсване на процеса на потока или повреда на оборудването (като обратен поток на канализацията, втвърдяване на материал).

Стойност: Може да се стартира директно, когато двигателят не е спрял напълно, съкращавайки времето за възстановяване и намалявайки загубите от прекъсване на производството.

4. Натоварване на енергийната обратна връзка

В сценарии като кранове, понижаващи тежки предмети и асансьори, движещи се нагоре, двигателите в състоянието на производство на енергия продължават да се въртят поради товара, когато спират.

Точка на болката: Директното стартиране може да доведе до напрежение на постояннотоковата шина на честотния конвертор да се извисява поради това, че двигателят е в състояние на производство на енергия (защита на пренапрежение) или генериране на голям вход.

Стойност: Функцията за проследяване на скоростта може първо да открие посоката и скоростта на въртене на двигателя, да започне със съвпадаща честота и в същото време да консумира енергията на обратната връзка през спирачния блок, за да осигури безопасен старт.

Iii. Функционални предимства и ограничения

Основно предимство

Избягвайте въздействието на свръхток: Ограничете началния ток до два пъти повече от номиналния ток (традиционното стартиране може да достигне 5 до 7 пъти), за да защитите честотния преобразувател и двигателя.

Скъпете времето за стартиране: Няма нужда да чакате мотора да спре напълно. Може да се стартира директно по време на крайбрежното, подобрявайки ефективността на системата (например времето за рестартиране на вентилатора се намалява от 2 минути до 30 секунди).

Намалете механичното износване: Елиминирайте въздействието на предавката и подхлъзването на колана, причинено от разликата в скоростта в момента на стартиране, и удължете експлоатационния живот на механичните компоненти.

Подобряване на надеждността на системата: Адаптирайте се към търсенето на бързо възстановяване след аварийни спирки, особено при непрекъснати производствени сценарии (като нефтохимикали и стоманена топене).

Ограничения

Точността на откриване с ниска скорост е ограничена: когато скоростта на двигателя е по-ниска от 10% до 20% от номиналната скорост (като например приближаването на състоянието на изключване), сигналът на задната електромотивна сила е слаб, което може да доведе до повреда на откриване и изисква преминаване към традиционния режим на стартиране.

Силна зависимост от параметрите на двигателя: Ако предварително зададените параметри на двигателя на честотния конвертор (като номинална мощност и номер на полюс) не съответстват на действителната ситуация, това може да доведе до отклонение в изчисляването на скоростта и параметрите трябва да бъдат оптимизирани.

Необходим е незадължителен спирачен блок: За сценарии на натоварвания с висока инерция или енергия за обратна връзка, трябва да бъде конфигуриран допълнителен спирачен резистор или единица за обратна връзка, за да се консумира регенеративната енергия, която може да бъде генерирана по време на процеса на стартиране.