El convertidor de frecuencia es un dispositivo de control de energía eléctrica que utiliza la acción de encendido de los dispositivos semiconductores de potencia para convertir la fuente de alimentación de frecuencia industrial a otra frecuencia.
El inversor que usamos ahora adopta principalmente el método AC-Direct-AC (inversor VVVF o inversor controlado por vectores), que primero convierte la potencia de CA en la frecuencia de trabajo en alimentación de CC a través de un rectificador, y luego convierte la potencia de CC en potencia de CA con frecuencia controlable y voltage para suministrar el motor.
El circuito del inversor generalmente se compone de cuatro partes: rectificador, enlace de CC intermedio, inversor y control.
El rectificador es un rectificador incontrolable de tipo de puente trifásico, el inversor es un inversor de tipo de puente trifásico IGBT con salida de forma de onda PWM, y el enlace de CC intermedio es para filtrar, almacenamiento de energía de CC y potencia reactiva de amortiguación.
Selección del inversor.
La selección del inversor debe determinar los siguientes puntos.
1) el propósito de usar la conversión de frecuencia; control de voltaje constante o control de corriente constante, etc.
2) el tipo de carga del inversor; como la bomba de paleta o la bomba de desplazamiento, etc.
Preste especial atención a la curva de rendimiento de la carga, la curva de rendimiento determina la forma y el método de aplicación.
3) Problema coincidente de inversor y carga.
Coincidencia de voltaje; El voltaje nominal del inversor coincide con el voltaje nominal de la carga.
Coincidencia actual; Para las bombas centrífugas ordinarias, la corriente nominal del inversor coincide con la corriente nominal del motor. Para cargas especiales como bombas de agua profunda
Es necesario consultar los parámetros de rendimiento del motor para determinar la corriente del inversor y la capacidad de sobrecarga con la corriente máxima.
Coincidencia de torque; Esta situación es posible con cargas de torque constantes o con dispositivos de reducción.
4) Al usar un inversor para conducir un motor de alta velocidad, el valor de corriente de salida aumenta debido al aumento de los altos armónicos como resultado de la pequeña reactancia del motor de alta velocidad.
Por lo tanto, la selección del inversor utilizado para motores de alta velocidad tiene una capacidad ligeramente mayor que la selección de motores ordinarios.
5) Si el inversor ejecuta un cable largo, entonces se deben tomar medidas para suprimir el impacto del cable largo en la capacitancia de acoplamiento de tierra para evitar la escasez de alimentación de salida del inversor.
Entonces, en tales casos, la capacidad del inversor debe ampliarse en un grado o el reactor de salida debe instalarse en la salida del inversor.
6) Para algunas aplicaciones especiales, como alta temperatura, gran altitud.
Esto causará la reducción de la capacidad del inversor, la capacidad del inversor debe ser ampliada por un solo engranaje.
¿Cómo seleccionar el motor variable de frecuencia VFD?
El motor variable de frecuencia VFD generalmente se selecciona de motores de 4 etapas, el punto de operación de frecuencia base está diseñado a 50Hz, rango de frecuencia 0-50Hz (velocidad 0-1480R/min) de motores para operación constante de torque, frecuencia 50-100Hz (velocidad 1480-280000R/min) rango de motores para operación de potencia constante, todo el rango de velocidad (0-280000r/min).
Básicamente, cumpla con los requisitos generales del equipo de unidad, sus características operativas y el motor de control de velocidad de CC, regulación de velocidad lisa y estable.
Si desea aumentar el par de salida en el rango de torque constante, también puede elegir un motor de 6 etapas o 8 etapas, pero el tamaño del motor es relativamente mayor.
Como el diseño electromagnético del motor controlado por frecuencia utiliza un software de diseño CAD flexible.
El punto de diseño de la frecuencia fundamental del motor se puede ajustar en cualquier momento, y podemos simular con precisión las características de trabajo del motor en cada punto de frecuencia fundamental en la computadora, lo que también expande el rango de velocidad de torque constante del motor, y de acuerdo con las condiciones de trabajo reales del motor.
Podemos hacer que la potencia del motor sea más grande en el mismo número de asiento, y también en el par de salida del motor se puede aumentar en función del mismo inversor para cumplir con el diseño y la fabricación del motor en las mejores condiciones en diversas condiciones de trabajo.
Los motores de conversión de frecuencia se pueden equipar con codificadores de velocidad adicionales para lograr las ventajas de la alta velocidad de precisión y el control de posición y la respuesta dinámica rápida.
El freno DC (o AC) también se puede utilizar para lograr un rendimiento de frenado rápido, efectivo, seguro y confiable.
Diseño de frecuencia base ajustable de velocidad de frecuencia variable, también podemos fabricar una variedad de motor de alta velocidad, en operación de alta velocidad para mantener las características de torque constante, en cierta medida para reemplazar el motor de frecuencia media original y el precio bajo.
El motor de conversión de frecuencia para el motor síncrono o asincrónico de CA trifásico de CA, de acuerdo con la fuente de alimentación de salida del inversor, tiene tres fase 380V o tres fase 220V, por lo que la fuente de alimentación del motor también tiene diferencias de tres fase 380V o tres fase 220V diferentes.
Generalmente por debajo del inversor de 4kW, solo el triple 220V puede, porque el motor de conversión de frecuencia es para el punto de frecuencia base del motor (o punto de inflexión) para dividir el área de control de velocidad de potencia constante y la zona de control de velocidad de par constante.
Entonces, el punto de frecuencia base del inversor y la configuración son muy importantes.
¿Por qué los motores trifásicos IEC no se pueden usar como motor VFD?
Muchos clientes que reparan inversores preguntan si los motores comunes con inversores son motores de inversores.
Es cierto que el motor ordinario con inversor puede realizar la operación del inversor, pero no es un motor de inversor real.
De hecho, el motor ordinario está diseñado por frecuencia constante y voltaje constante, y es imposible adaptarse completamente a los requisitos de la regulación de la velocidad del inversor, por lo que no se puede usar más como motor de inversor.
El impacto del inversor en el motor está principalmente en la eficiencia del motor y el aumento de la temperatura
El convertidor de frecuencia puede producir diferentes grados de voltaje armónico y corriente en funcionamiento, lo que hace que el motor funcione bajo voltaje y corriente no minusoidales, los armónicos altos en el interior causarán el consumo de cobre del estator del motor, el consumo de cobre del rotor, el consumo de hierro y el aumento de la pérdida adicional, la mayor significativa es el consumo de cobre del rotor, estas pérdidas del 10% aumentarán el calor del motor, reducen la eficiencia de la potencia del motor, el aumento de la temperatura del motor, el aumento del 10%. -20%.
Resistencia a aislamiento del motor
La frecuencia del portador del convertidor de frecuencia es de varios miles a más de diez mil Hz, lo que hace que el devanado del estator del motor tenga una velocidad de aumento de alto voltaje, que es equivalente a aplicar un voltaje de choque pronunciado al motor, lo que hace que el aislamiento entre giros del motor sea una prueba más grave.
Vibración y ruido electromagnético armónico
Cuando el motor ordinario adopta la fuente de alimentación del inversor, hará que la vibración y el ruido causados por los factores electromagnéticos, mecánicos y de ventilación se vuelvan más complicados. Los diversos armónicos contenidos en la fuente de alimentación del inversor interfieren entre sí y forman diversas fuerzas de excitación electromagnética con los armónicos del espacio inherente de la parte electromagnética del motor, aumentando así el ruido. Debido al amplio rango de frecuencia de operación del motor (número público: ama de llaves de bomba) y la amplia gama de cambios de velocidad, es difícil evitar la frecuencia de varias ondas de fuerza electromagnética de la frecuencia de vibración inherente de cada parte estructural del motor.
El problema de enfriamiento a baja velocidad
Cuando la frecuencia de potencia es baja, la pérdida causada por los altos armónicos en la fuente de alimentación es mayor; En segundo lugar, cuando disminuye la velocidad del motor variable, el volumen de aire de enfriamiento disminuye proporcionalmente a la tercera potencia de la velocidad, lo que resulta en que el calor del motor no se disipe, el aumento de la temperatura aumenta bruscamente y es difícil realizar la salida de torque constante.
Lo anterior es mi resumen de algunos conocimientos, si tiene algo que agregar, bienvenido a dejar un mensaje en la sección de comentarios.
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