Funcție de urmărire a vitezei de acționare AC (start runaway)

Funcția de urmărire a vitezei este o caracteristică tehnică importantă a convertorului de frecvență. Este utilizat în principal atunci când motorul se află într -o stare rotativă (cum ar fi coasta inerțială, glisarea sarcinii etc.). Convertorul de frecvență poate detecta rapid viteza și faza reală a motorului și reporni motorul la o frecvență adecvată pentru a evita supra -curent, supratensiunea sau șocul mecanic cauzat de nepotrivirea frecvenței în momentul pornirii. Această caracteristică este, de asemenea, cunoscută sub numele de „Runaway Start”, „Sensorless Speed Tracking” sau „Resart automat” și este văzută în mod obișnuit în scenarii în care sunt necesare începe și opriri frecvente sau unde inerția de încărcare este mare.

I. Principiile de bază și implementarea tehnică

1. Principiul de lucru

Etapa de detectare: Când convertorul de frecvență primește semnalul de pornire, acesta detectează mai întâi frecvența și faza de tensiune reziduală pe bornele motorului printr -un transformator de curent (CT) sau transformator de tensiune (PT) și calculează viteza reală curentă a motorului.

Etapa sincronă: Convertorul de frecvență ajustează rapid frecvența de ieșire la un punct de frecvență care se potrivește cu viteza motorului curentă bazată pe viteza detectată (de exemplu, dacă viteza motorului curent corespunde unei frecvențe de 20Hz, convertorul de frecvență de frecvență iese 20Hz primul), evitând supratensiunile curente cauzate de salturile de frecvență în timpul pornirii.

Etapa de accelerație lină: După confirmarea sincronizării frecvenței, convertorul de frecvență crește treptat frecvența de ieșire la valoarea țintă în funcție de curba de accelerație presetată (cum ar fi liniară sau în formă de S), completând procesul de pornire.

2. Puncte tehnice cheie

Detectarea fără senzor: nu este necesară o instalare suplimentară a codificatorului. Doar algoritmul încorporat al convertorului de frecvență este utilizat pentru a analiza forța de contor electromotivă a motorului (EMF) sau tensiunea terminală/forme de undă de curent. Este potrivit pentru proiecte de renovare sau scenarii cu costuri reduse.

Răspuns rapid: timpul de detectare este de obicei în intervalul de la 10 până la 100 de milisecunde, asigurându-se că motorul completează sincronizarea înainte de o decelerare semnificativă din cauza coastei inerțiale, evitând astfel eșecul de pornire cauzat de diferențe de viteză excesive.

Algoritmul adaptiv: poate identifica diferiți parametri motorii (cum ar fi inductanța și rezistența) și este compatibil cu motoarele asincrone (IM) și cu motoarele sincrone cu magnet permanent (PMSM).

Ii. Scenarii tipice de aplicare

Echipament de încărcare cu inerție ridicată

Scena: Fanii, pompele de apă, centrifugele, fabricile de bile, centurile transportoare și alte echipamente care continuă să se rotească din cauza inerției după ce au fost închise.

Punct de durere: Dacă convertorul de frecvență este pornit direct înainte ca motorul să se oprească complet, metoda tradițională de pornire va provoca o supracurent din cauza suprapunerii forței de contor electromotive și a tensiunii de alimentare cu energie electrică cauzată de nepotrivirea dintre viteza motorului și frecvența de ieșire a convertorului de frecvență (care poate declanșa protecția supraîncărcării.

Valoare: Funcția de urmărire a vitezei poate începe direct sincron în timpul procesului de coastă al motorului, evitând timpul de așteptare a timpului de oprire și îmbunătățirea eficienței producției (cum ar fi repornirea rapidă după o oprire de urgență a unui ventilator într -o fabrică de ciment).

2. Sistem de legătură cu mai multe motoare

Scene: în echipamente precum mașini de imprimare, mașini textile și linii de producție de pași de hârtie, unde mai multe motoare funcționează sincron, atunci când un motor se oprește din cauza unei defecțiuni și este repornit.

Punctul de durere: Dacă viteza unui singur motor nu este sincronizată cu cea a altor motoare care rulează atunci când repornește, aceasta va provoca o schimbare bruscă a tensiunii materiale (cum ar fi ruperea țesăturii sau ridurile de hârtie).

Valoare: urmărind viteza de rotație, motorul repornit se poate potrivi rapid cu viteza de funcționare curentă a sistemului, menținând sincronizarea multi-machine și reducând rata de resturi.

3. Scenarii pentru recuperarea întreruperii puterii sau resetarea defectelor

Scenarii: Echipamentele care trebuie să fie repornite rapid atunci când rețeaua electrică este restabilită sau defectele sunt eliminate după ce au fost închise din cauza fluctuațiilor rețelei electrice, protecției privind defecțiunile invertorului etc. (cum ar fi pompele de tratare a canalizării, agitatorii vaselor de reacție chimică).

Punctul de durere: Metoda tradițională de pornire necesită așteptarea ca motorul să înceteze complet rotirea, ceea ce poate duce la întreruperea fluxului de proces sau a deteriorării echipamentelor (cum ar fi fluxul de canalizare, solidificarea materialelor).

Valoare: Poate fi pornit direct atunci când motorul nu s -a oprit complet, scurtarea timpului de recuperare și reducerea pierderilor de întrerupere a producției.

4. Încărcare de tip feedback de energie

În scenarii precum macarale care coboară obiecte grele și ascensoare care se deplasează gol, motoarele din starea de generare a energiei continuă să se rotească din cauza sarcinii atunci când se opresc.

Punctul de durere: pornirea directă poate determina tensiunea de autobuz DC a convertorului de frecvență să crească din cauza motorului în starea de generare a energiei (protecția supratensiunii) sau să genereze un curent mare.

Valoare: Funcția de urmărire a vitezei poate detecta mai întâi direcția și viteza de rotație a motorului, poate începe la o frecvență de potrivire și, în același timp, poate consuma energia de feedback prin unitatea de frânare pentru a asigura un început sigur.

Iii. Avantaje și limitări funcționale

Avantaj principal

Evitați impactul supracurent: limitați curentul de pornire la de două ori curentul nominal (pornirea tradițională poate ajunge de 5 până la 7 ori) pentru a proteja convertorul și motorul de frecvență.

Reduceți timpul de pornire: nu este necesar să așteptați ca motorul să se oprească complet. Poate fi pornit direct în timpul coastei, îmbunătățind eficiența sistemului (de exemplu, timpul de repornire a ventilatorului este redus de la 2 minute la 30 de secunde).

Reduceți uzura mecanică: eliminați impactul angrenajului și alunecarea curelei cauzate de diferența de viteză în momentul pornirii și extindeți durata de viață a componentelor mecanice.

Îmbunătățirea fiabilității sistemului: adaptați -vă la cererea de recuperare rapidă după oprirea de urgență, în special în scenarii de producție continuă (cum ar fi petrochimice și topirea din oțel).

Limitări

Precizia de detectare a vitezei mici este limitată: atunci când viteza motorului este mai mică de 10% până la 20% din viteza nominală (cum ar fi abordarea stării de oprire), semnalul de forță electromotivă din spate este slab, ceea ce poate duce la eșecul de detectare și necesită trecerea la modul tradițional de pornire.

Dependență puternică de parametrii motorii: Dacă parametrii motorului presetat ai convertorului de frecvență (cum ar fi puterea nominală și numărul de pol) nu se potrivesc cu situația reală, poate duce la o abatere a calculului vitezei, iar parametrii trebuie re-optimizați.

Unitatea de frânare opțională este necesară: Pentru sarcini cu inerție ridicată sau scenarii de feedback pentru energie, trebuie să fie configurată o rezistență suplimentară de frânare sau o unitate de feedback pentru a consuma energia regenerativă care poate fi generată în timpul procesului de pornire.