Ako základná súčasť moderných priemyselných riadiacich systémov má výber kapacity pohonov s premenlivou frekvenciou (VFD) priamy vplyv na prevádzkovú účinnosť zariadenia, úrovne spotreby energie a stabilitu systému. Vedecký výber založený na kľúčových faktoroch, ako je výkon motora, charakteristiky záťaže a prevádzkové prostredie, môže zabrániť rizikám preťaženia („preťaženie“) alebo plytvaniu zdrojmi („nedostatočné využitie“). Nasleduje prehľad metodológie systematického výberu:
I. Pravidlá výpočtu základných parametrov
1. Princípy zhody motora
Menovitý výkon frekvenčného meniča musí byť väčší alebo rovný menovitému výkonu motora. Pri zaťažení kvadratickým krútiacim momentom, ako sú odstredivé čerpadlá a ventilátory, môže byť výkon meniča o jeden stupeň nižší ako výkon motora (napr. 37kW motor spárovaný s 30kW meničom). Zaťaženia s konštantným krútiacim momentom, ako sú žeriavy a valcovne, však vyžadujú prísne prispôsobenie 1:1. V cementárni hlavný motor vertikálneho mlyna nepretržite spaľoval VFD s výkonom 1600 kW z dôvodu nerozlíšenia typu zaťaženia pri výbere. Problém bol vyriešený až po jeho nahradení modelom s konštantným{12}}krútiacim momentom 1800 kW.
2. Aktuálne kľúčové body overovania
Musia byť splnené obe podmienky:Menovitý prúd VFD Väčší alebo rovný menovitému prúdu motora × 1,1 (bezpečnostný faktor). Napríklad 55kW 4-pólový motor s menovitým prúdom 103A vyžaduje VFD s výstupným prúdom väčším alebo rovným 113A. Skrutkový kompresor s výkonom 90 kW v chemickej továrni často vypínal počas letných horúčav. Inšpekcia odhalila, že pôvodný VFD udržal iba 125A výstupný prúd; jeho výmena za model 160A odstránila poruchu.
II. Dynamické korekčné faktory zaťaženia
1. Posúdenie kapacity preťaženia
Pre krátkodobé-požiadavky na preťaženie (napr. spustenie drviča) vyberte vektorovo{3}}riadené invertory schopné vydržať 150 % preťaženie po dobu 1 minúty. Po inovácii systému banského drviča zo štandardných invertorov na modely s vysokou záťažou-s kapacitou preťaženia 200 % sa úspešnosť spustenia zariadenia zvýšila zo 78 % na 99,6 %.
2. Úpravy koeficientu prevádzkových podmienok
● Viac paralelných motorov:Celková kapacita=Výkon jedného motora × Počet motorov × 0,8 (koeficient súčasnej prevádzky).
● Prostredia vo veľkých{0}}nadmorských výškach:Na každých 100 metrov nad 1000 metrov nadmorskej výšky znížte kapacitu o 1 %.
● Vysoko-teplotné prostredia:Pri okolitých teplotách nad 40 stupňov zvýšte kapacitu o jeden menovitý stupeň.
III. Špeciálne riešenia prevádzkových podmienok
1. Požiadavky na harmonické potlačenie
6-pulzné meniče generujú približne 30 % prúdových harmonických. Keď je kapacita siete obmedzená (kapacita transformátora < 10-násobok kapacity meniča), vyberte 12-pulzné alebo maticové meniče. Nemocničné zobrazovacie centrum vyriešilo problémy s elektromagnetickým rušením zariadenia CT prijatím 18-pulzného meniča.
2. Manažment brzdnej energie
Pre potenciálne energetické zaťaženie, ako sú klesajúce pásové dopravníky a odstredivky, vypočítajte brzdný výkon: P=0.1047 × krútiaci moment (N·m) × rýchlosť spomalenia (ot./min) / 9550. Keď brzdný výkon prekročí kapacitu zabudovanej brzdovej jednotky meniča-, musí byť nainštalovaný externý brzdný odpor alebo jednotka na rekuperáciu energie. V projekte rekonštrukcie viacúrovňovej parkovacej garáže sa inštaláciou zariadenia na rekuperáciu energie s výkonom 200 kW dosiahlo ročné úspory elektrickej energie 120 000 kWh.
IV. Optimalizácia nákladov na celý životný cyklus
1. Výber hodnotenia energetickej účinnosti
Ako príklad použijeme 160kW VFD: účinnosť IE1 je 96 %, IE2 je 98,5 %, s cenovým rozdielom približne 20 000 jenov. Na základe 6 000 ročných prevádzkových hodín sa modelu IE2 vrátia náklady do dvoch rokov prostredníctvom úspory elektrickej energie.
2. Rezervácia kapacity rozšírenia
Umožnite 15%-20% kapacitnú rezervu na modernizáciu procesov. Počas rozšírenia robotickej kapacity na zváracej linke v automobiloch ušetrili vyhradené komunikačné rozhrania a 20 % výkonová rezerva vo VFD približne 800 000 juanov na úplných nákladoch na výmenu.
V. Typické prípady priemyselných aplikácií
1. Textilný priemysel
Točiace sa rámy vyžadujú VFD s potlačením zvlnenia krútiaceho momentu. Po výmene 30kW VFD za špecializované modely s harmonickou elimináciou jeden podnik znížil mieru pretrhnutia priadze o 40 %.
2. Hutnícky priemysel
Urovnávače stroja na kontinuálne odlievanie by mali využívať štvor{0}}kvadrantové prevádzkové invertory. Po dodatočnom vybavení oceliareň dosiahla spätnú väzbu brzdnej energie, čím ušetrila 470 000 juanov ročne na jednotku.
3. Ropný priemysel
Invertory vodného vstrekovacieho čerpadla vyžadujú certifikáciu-odolnú proti výbuchu a antikorózne{1}nátery. Po výbere meniča s krytím IP55 pre platformu na mori sa intervaly údržby zariadenia predĺžili z 3 mesiacov na 2 roky.
Strom rozhodovania o výbere:
1. Identifikujte typ zaťaženia (konštantný krútiaci moment/premenlivý krútiaci moment).
2. Vypočítajte základný výkon a prúd.
3. Posúďte požiadavky na preťaženie.
4. Overte podmienky prostredia.
5. Určite brzdový roztok.
6. Zvoľte topológiu (zdroj napätia/zdroj prúdu).
7. Konfigurácia doplnkových funkcií (riadenie PID, komunikačné protokoly atď.).
Systematické hodnotenie pomocou trojrozmernej metódy výberu (dimenzia výkonu, dimenzia funkčnosti, dimenzia nákladov) môže zvýšiť presnosť výberu meniča na viac ako 95 %. Na dosiahnutie inteligentného výberu sa odporúča vytvoriť databázu výberu, ktorá do rozhodovacieho modelu zahrnie historické charakteristiky zaťaženia projektu, záznamy porúch a ďalšie údaje. Konečná výberová schéma sa musí overiť pomocou simulačného softvéru, aby sa zabezpečila spoľahlivosť v extrémnych prevádzkových podmienkach.