Cómo elegir un convertidor de frecuencia que coincida con la bomba de agua
■Adopta el último chip DSP dedicado de control de motor de alta velocidad para garantizar respuesta rápida del control vectorial
■El diseño modular del circuito de hardware garantiza un funcionamiento estable y eficiente del circuito
■Diseño de apariencia combinado con conceptos de diseño automotriz europeos. Líneas suaves y apariencia hermosa
■La estructura adopta un diseño de conducto de aire independiente, el ventilador se puede desmontar libremente y el efecto de disipación de calor es bueno
■Sin control vectorial PG, con PG control vectorial, control de par, control V/F disponible
■Potentes terminales programables multifunción de entrada y salida, entrada de pulso de control de velocidad, dos salidas analógicas
■Excavadora adaptable única Características de control: el límite superior del par del motor se limita automáticamente durante el funcionamiento, lo que suprime eficazmente los frecuentes disparos por sobrecorriente
■Entrada de voltaje amplio, regulación automática del voltaje de salida (AVR), sin apagado en caso de pérdida instantánea de energía y mayor capacidad de adaptación
Un método de control flexible puede cumplir con diversas condiciones de trabajo complejas
■Protocolo de comunicación MODBUS RTU ASCII estándar internacional incorporado, los usuarios pueden controlar la computadora host a través de PC/PLC, como la comunicación 485 Red para conversión de frecuencia. Control centralizado del dispositivo.
Selección
Se deben determinar los siguientes puntos al seleccionar el inversor:
1. El propósito de utilizar control de voltaje constante o control de corriente constante, etc. .
2. El tipo de carga del convertidor de frecuencia; como bomba de paletas o bomba de desplazamiento positivo, etc., se debe prestar especial atención a la curva de rendimiento de la carga. La curva de rendimiento determina el método de aplicación y. método.
3. Problema de coincidencia entre el inversor y la carga;
1) Coincidencia de voltaje; el voltaje nominal del inversor coincide con el voltaje nominal de la carga.
2) Coincidencia de corriente; para bombas centrífugas ordinarias, la corriente nominal del convertidor de frecuencia es consistente con la corriente nominal del motor. Para cargas especiales, como bombas de aguas profundas, es necesario consultar los parámetros de rendimiento del motor para determinar la corriente máxima y la capacidad de sobrecarga del convertidor de frecuencia.
3) Coincidencia de par; esto puede ocurrir con cargas de par constante o con engranaje reductor.
4) Cuando se utiliza un convertidor de frecuencia para accionar un motor de alta velocidad, debido a la pequeña reactancia del motor de alta velocidad, el aumento de los armónicos de alto orden hará que aumente el valor de la corriente de salida. Por lo tanto, al seleccionar un inversor para un motor de alta velocidad, su capacidad debe ser ligeramente mayor que al seleccionar un motor normal.
5. Si el convertidor de frecuencia funciona con un cable largo, se deben tomar medidas para suprimir el impacto de la capacitancia de acoplamiento del cable largo en el suelo para evitar una potencia insuficiente del convertidor de frecuencia, por lo tanto, en este caso. , se debe aumentar la capacidad del convertidor de frecuencia en un nivel o instalar un reactor de salida en el lado de salida del inversor.
6. Para algunas aplicaciones especiales, como altas temperaturas y gran altitud, que causarán que se reduzca la capacidad del inversor, la capacidad del inversor debe ampliarse en un nivel.
Diseño del esquema de control
Los pasos para diseñar el esquema de control del inversor son los siguientes:
1. Primero, confirme el entorno de instalación del inversor
1) Temperatura de trabajo. Hay componentes electrónicos de alta potencia dentro del inversor, que se ven afectados muy fácilmente por la temperatura de funcionamiento. Generalmente, los requisitos del producto son 0 ~ 55 °C. Sin embargo, para garantizar la seguridad y confiabilidad del trabajo, se debe considerar. dejar espacio para su uso. Lo mejor es controlar la temperatura por debajo de 40 ℃. En la caja de control, el convertidor de frecuencia generalmente debe instalarse en la parte superior de la caja y se deben seguir estrictamente los requisitos de instalación del manual del producto. No se permite instalar componentes de calefacción o componentes propensos a calentarse cerca de la parte inferior. del convertidor de frecuencia.
2) Temperatura ambiente. Cuando la temperatura es demasiado alta y cambia mucho, es probable que se produzca condensación dentro del inversor, lo que reducirá considerablemente su rendimiento de aislamiento e incluso puede provocar un accidente por cortocircuito. Si es necesario, se debe instalar un desecante y un calentador en la caja. En la sala de tratamiento de agua, el vapor de agua es generalmente más pesado. Si la temperatura cambia mucho, este problema será más prominente.
3) Gas corrosivo. Si la concentración de gases corrosivos en el entorno de uso es alta, no solo corroerá los cables de los componentes, las placas de circuito impreso, etc., sino que también acelerará el envejecimiento de los componentes plásticos y reducirá el rendimiento del aislamiento.
4) Vibraciones y golpes. Cuando el gabinete de control equipado con un convertidor de frecuencia está sujeto a vibraciones e impactos mecánicos, puede ocurrir una falla en el contacto eléctrico. Huaian Thermal Power ha resuelto este problema. Además de mejorar la resistencia mecánica del gabinete de control y mantenerlo alejado de fuentes de vibración e impacto, también se deben usar almohadillas de goma antivibración para fijar componentes antivibración como interruptores electromagnéticos dentro y fuera del gabinete de control. Después de que el equipo haya estado funcionando durante un período de tiempo, se debe inspeccionar y mantener.
5) Interferencias electromagnéticas. Cuando el inversor está funcionando, debido a la rectificación y conversión de frecuencia, se generará una gran cantidad de ondas electromagnéticas de interferencia a su alrededor. Estas ondas electromagnéticas de alta frecuencia interferirán hasta cierto punto con los instrumentos e instrumentos cercanos. Por lo tanto, los instrumentos y sistemas electrónicos del gabinete deben utilizar carcasas metálicas para proteger la interferencia del convertidor de frecuencia en los instrumentos. Todos los componentes deben estar conectados a tierra de manera confiable, excepto los componentes eléctricos, se deben usar cables de control blindados para las conexiones entre instrumentos y la capa de blindaje debe estar conectada a tierra. Si las interferencias electromagnéticas no se manejan bien, a menudo hará que todo el sistema deje de funcionar, provocando que la unidad de control funcione mal o se dañe.
2. Determine la distancia entre el inversor y el motor, cable y métodos de cableado.
1) La distancia entre el inversor y el motor debe ser lo más corta posible. Esto puede reducir la capacitancia del cable a tierra y reducir la fuente de emisiones de interferencia.
2) Utilice cables blindados para cables de control, cables blindados para cables de alimentación o utilice conductos blindados desde el inversor al motor.
3) El cable del motor debe tenderse independientemente del resto de cables, con una distancia mínima de 500 mm. Al mismo tiempo, evite el tendido paralelo de los cables del motor con otros cables de larga distancia para reducir la interferencia electromagnética cuando el voltaje de salida del inversor cambia bruscamente. Cuando los cables de control y los cables de alimentación se cruzan, deben cruzarse en un ángulo de 90 grados tanto como sea posible. Las líneas de señales analógicas relacionadas con el convertidor de frecuencia deben tenderse por separado de las líneas del circuito principal, incluso en el armario de control.
4) Es mejor utilizar pares trenzados blindados para las líneas de señal analógica relacionadas con el convertidor de frecuencia, y las líneas de alimentación deben ser cables blindados de tres núcleos (las especificaciones deben ser más grandes que los cables de motor normales) o cumplir con las disposiciones del manual de usuario del convertidor de frecuencia.
3. Diagrama principio de control del inversor
1) Circuito principal: La función del reactor es evitar que los armónicos de alto orden generados por el inversor regresen a la red eléctrica a través del bucle de entrada de energía, lo que afecta a otros Para equipos de suministro de energía, puede decidir si agregar un reactor de acuerdo con la capacidad del convertidor de frecuencia el filtro se instala en el extremo de salida del convertidor de frecuencia para reducir la salida de armónicos de alto orden; El convertidor de frecuencia cuando la distancia desde el convertidor de frecuencia al motor es relativamente larga, el filtro se instala en el extremo de salida para reducir los armónicos de alto orden de la salida del inversor. Cuando la distancia entre el convertidor de frecuencia y el motor es larga, se debe instalar un filtro. Aunque el convertidor de frecuencia en sí tiene una variedad de funciones de protección, la protección de pérdida de fase no es perfecta. El disyuntor en el circuito principal desempeña funciones de protección contra sobrecarga, pérdida de fase y otras, y se puede seleccionar de acuerdo con la capacidad del convertidor de frecuencia. El relé térmico puede sustituirse por la protección contra sobrecarga del propio convertidor de frecuencia.
2) Bucle de control: con conmutación manual de conversión de frecuencia de potencia, de modo que cuando falla la conversión de frecuencia, la frecuencia se puede cambiar manualmente para funcionar, porque la salida no puede agregar voltaje, la frecuencia fija y la conversión de frecuencia debe estar entrelazado.
4. Puesta a tierra del convertidor de frecuencia
La correcta conexión a tierra del convertidor de frecuencia es un medio importante para mejorar la estabilidad del sistema y suprimir el ruido. La resistencia a tierra del terminal de tierra del convertidor de frecuencia debe ser lo más pequeña posible, la sección transversal del cable de tierra no debe ser inferior a 4 mm y la longitud no debe ser superior a 5 m. El punto de conexión a tierra del convertidor de frecuencia debe estar separado del punto de conexión a tierra del equipo de suministro de energía y no puede conectarse a tierra con ****. Un extremo de la capa protectora de la línea de señal está conectado al extremo de tierra del convertidor de frecuencia y el otro extremo está flotante. El convertidor de frecuencia y el armario de control están conectados eléctricamente entre sí.
Diseño del gabinete de control
El convertidor de frecuencia debe instalarse en el gabinete de control. Se debe prestar atención a las siguientes cuestiones al diseñar el gabinete de control
1. Disipación de calor
El calor del convertidor de frecuencia se genera por pérdidas internas. Entre las distintas partes del convertidor de frecuencia, la pérdida se produce principalmente en el bucle principal, que representa aproximadamente el 98 %, y el bucle de control representa el 2 %.
Para garantizar el funcionamiento normal y confiable del convertidor de frecuencia, el convertidor de frecuencia debe estar refrigerado. Generalmente utilizamos ventiladores para disipar el calor; el ventilador dentro del convertidor de frecuencia puede eliminar el calor dentro de la caja del convertidor de frecuencia. funciona normalmente, el convertidor de frecuencia debe detenerse inmediatamente; los inversores de alta potencia también necesitan instalar ventiladores en el gabinete de control. Los conductos de aire del gabinete de control deben estar diseñados de manera razonable para garantizar que se instalen. escape suave para evitar la formación de corrientes parásitas en el gabinete. Deben fijarse en el gabinete para evitar que se forme un vórtice. Se forman corrientes parásitas en el gabinete y el polvo se acumula en posiciones fijas. Seleccione el ventilador correspondiente de acuerdo con el método de ventilación manual del convertidor de frecuencia. Preste atención a los problemas de antivibración al instalar el ventilador.
2. Interferencia electromagnética
1) Cuando el inversor está funcionando, debido a la rectificación y conversión de frecuencia, se generará una gran cantidad de ondas electromagnéticas interferenciales a su alrededor. Las ondas electromagnéticas tendrán un cierto impacto en los instrumentos e interferencias cercanos y producirán armónicos de alto orden. Estos armónicos de alto orden ingresarán a toda la red de suministro de energía a través del bucle de suministro de energía, afectando así a otros instrumentos. Si la potencia del convertidor de frecuencia es muy grande y representa más del 25% de todo el sistema, se deben considerar medidas antiinterferentes para la fuente de alimentación de control.
2) Cuando hay cargas de impacto de alta frecuencia, como máquinas de soldar y fuentes de alimentación de galvanoplastia, el convertidor de frecuencia en sí estará protegido debido a interferencias, la calidad de la energía de todo. Se debe considerar el sistema.
3. Por cuestiones de protección es necesario tener en cuenta los siguientes puntos
1) Impermeabilización y anticondensación: Si el inversor se coloca al aire libre, se debe prestar atención a la brida de la tubería o otras bridas de tubería encima de la caja del inversor no deben salpicar fugas de agua cerca del inversor. En resumen, el nivel de protección de la caja exterior debe ser superior a IP43.
2) Polvo: Todas las entradas de aire deben estar equipadas con redes a prueba de polvo para evitar la entrada de residuos floculantes. Las redes a prueba de polvo deben estar diseñadas para ser removibles para facilitar la limpieza y el mantenimiento. La rejilla de la red a prueba de polvo se determina de acuerdo con las condiciones específicas del sitio, y la combinación de redes a prueba de polvo alrededor del gabinete de control debe manipularse con firmeza.
3) Gas anticorrosión: Esto es común en la industria química. En este momento, el gabinete de conversión de frecuencia se puede colocar en la sala de control.
Especificaciones de cableado
Las líneas de señal y las líneas de alimentación deben enrutarse por separado: Cuando se utilizan señales analógicas para controlar remotamente el inversor, para reducir la interferencia de la señal analógica por parte del inversor y otros equipos. Separe las líneas de señal de control del inversor del circuito de corriente fuerte (circuito principal y circuito de control suave). La distancia debe ser superior a 30 cm. Se deben mantener las mismas especificaciones de cableado incluso dentro del gabinete de control. La longitud máxima del bucle de control entre esta señal y el convertidor de frecuencia no debe exceder los 50 m.
Las líneas de señal y las líneas de alimentación deben colocarse en tubos metálicos o mangueras metálicas diferentes: si las líneas de señal que conectan el PLC y el convertidor de frecuencia no se colocan en tubos metálicos, el convertidor de frecuencia las dañará fácilmente y equipo externo al mismo tiempo, dado que el inversor no tiene un reactor incorporado, los niveles de entrada y salida de la línea de alimentación del inversor causarán fuertes interferencias al mundo exterior. donde se coloca la línea de señal debe extenderse hasta el extremo de control del inversor, asegúrese de que los cables de señal estén completamente separados de los cables de alimentación. 1) Las líneas de señal de control analógicas deben utilizar cables blindados de doble hebra con una especificación de cable de 0,75 mm2. Asegúrese de prestar atención al realizar el cableado. El cable pelado debe ser lo más corto posible (alrededor de 5-7 mm). Al mismo tiempo, el cable blindado pelado debe envolverse con cinta aislante para evitar que entre en contacto con otros equipos y cause daños. interferencia. 2) Para mejorar la simplicidad y confiabilidad del cableado, se recomienda utilizar terminales de varilla engarzada en las líneas de señal.
El funcionamiento del convertidor de frecuencia y la configuración de parámetros relacionados: al configurar los parámetros para el convertidor de frecuencia, cada parámetro tiene un cierto rango de selección. Durante el uso, a menudo se encuentra que el convertidor de frecuencia no puede funcionar. correctamente debido a ajustes inadecuados de los parámetros individuales del fenómeno de trabajo. Método de control: control de velocidad, control de paso, control PID u otros métodos. Después de adoptar el método de control, generalmente se requiere una identificación estática o dinámica según la precisión del control. Frecuencia mínima de funcionamiento: es decir, la velocidad mínima a la que opera el motor. Cuando el motor funciona a baja velocidad, el rendimiento de disipación de calor es muy deficiente y el funcionamiento prolongado a baja velocidad provocará que el motor se queme. Y cuando se ejecuta a baja velocidad, la corriente en el cable aumentará, lo que también hará que el cable se caliente.
Frecuencia máxima de funcionamiento: Generalmente, la frecuencia máxima del convertidor de frecuencia es de 60 Hz, y algunos incluso alcanzan los 400 Hz. La alta frecuencia hará que el motor funcione a alta velocidad. velocidad nominal durante mucho tiempo, incluso durante el funcionamiento, el rotor del motor no puede soportar dicha fuerza centrífuga. Frecuencia portadora: cuanto mayor sea la frecuencia portadora, mayor será el componente armónico, lo cual está estrechamente relacionado con factores como la longitud del cable, el calentamiento del motor, el calentamiento del cable y el calentamiento del inversor. Parámetros del motor: el inversor establece la potencia del motor, la corriente, el voltaje, la velocidad y la frecuencia máxima en la configuración de parámetros. Estos parámetros se pueden obtener directamente de la placa de identificación del motor. Salto de frecuencia: en un cierto punto de frecuencia, pueden ocurrir vibraciones extremas, especialmente cuando todo el equipo está relativamente alto al controlar el compresor; evite los puntos de sobretensión en el compresor;
Análisis de fallas comunes
1. Falla de sobrecorriente
Las fallas de sobrecorriente se pueden dividir en aceleración, desaceleración y sobrecorriente de velocidad constante. Puede deberse al corto tiempo de aceleración y desaceleración del convertidor de frecuencia, cambios repentinos de carga, distribución desigual de la carga, cortocircuito de salida, etc. Generalmente, se puede resolver extendiendo el tiempo de aceleración y desaceleración, reduciendo los cambios repentinos de carga, agregando componentes de frenado de energía, diseño de distribución de carga y verificando circuitos. Si la carga del inversor se desconecta o se produce una falla de sobrecorriente, significa que el circuito del inversor ha entrado en un bucle y es necesario reemplazar el inversor.
2. Fallo de sobrecarga
El fallo de sobrecarga incluye sobrecarga del inversor y sobrecarga del motor. Puede ser que el tiempo de aceleración sea demasiado corto, la tensión de red demasiado baja, la carga demasiado pesada, etc. Generalmente se puede solucionar ampliando el tiempo de aceleración, ampliando el tiempo de frenado, comprobando la tensión de la red eléctrica, etc. La carga es demasiado pesada, el motor seleccionado y el convertidor de frecuencia no pueden arrastrar la carga o puede deberse a una mala lubricación mecánica. Si es lo primero, se debe reemplazar el motor de alta potencia y el convertidor de frecuencia; si es lo segundo, se debe revisar la maquinaria de producción.