Funkcja śledzenia prędkości prędkości prędkości prądu przemiennego (Runaway Start)

Funkcja śledzenia prędkości prędkości prędkości prądu przemiennego (Runaway Start)

Funkcja śledzenia prędkości jest ważną cechą techniczną konwertera częstotliwości. Jest stosowany głównie, gdy silnik jest w stanie obrotowym (np. Wybrzeże bezwładności, przeciąganie obciążenia itp.). Konwerter częstotliwości może szybko wykryć rzeczywistą prędkość i fazę silnika i ponownie uruchomić silnik z odpowiednią częstotliwością, aby uniknąć nadprądu, przepięcia lub wstrząsu mechanicznego spowodowanego niedopasowaniem częstotliwości w momencie uruchamiania. Ta funkcja jest również znana jako „Runaway Start”, „Bez czujnikowe śledzenie prędkości” lub „automatyczne restart” i jest powszechnie widoczna w scenariuszach, w których wymagane są częste start i zatrzymania lub gdzie bezwładność obciążenia jest duża.

I. Podstawowe zasady i wdrożenie techniczne

1. Zasada pracy

Stopień wykrywania: Gdy przetwornik częstotliwości odbiera sygnał startowy, najpierw wykrywa resztkową częstotliwość napięcia i fazę na zaciskach silnika przez transformator prądowy (CT) lub transformator napięcia (PT) i oblicza obecną rzeczywistą prędkość silnika.

Stopień synchroniczny: Konwerter częstotliwości szybko dostosowuje częstotliwość wyjściową do punktu częstotliwości, która pasuje do prądu prądu silnika w oparciu o wykryte prędkość (na przykład, jeśli prąd prędkości silnika odpowiada częstotliwościom 20 Hz, najpierw wypływy o częstotliwości 20 Hz), unikając przyspieszenia prądu spowodowanego częstotliwością.

Etap płynnego przyspieszenia: Po potwierdzeniu synchronizacji częstotliwości konwerter częstotliwości stopniowo zwiększa częstotliwość wyjściową do wartości docelowej zgodnie z ustawioną krzywą przyspieszenia (taką jak liniowy lub S w kształcie litery S), wypełniając proces uruchamiania.

2. Kluczowe punkty techniczne

Wykrywanie bez czujników: nie jest wymagana dodatkowa instalacja enkodera. Do analizy siły elektromotorycznej (EMF) lub przebiegu napięcia zaciskowego/prądu napięcia/prądu. Jest odpowiedni do projektów remontowych lub tanich scenariuszy.

Szybka odpowiedź: Czas wykrywania jest zwykle w zakresie od 10 do 100 milisekund, zapewniając, że silnik zakończy synchronizację przed znacznym spowolnieniem z powodu bezwładności, unikając w ten sposób awarii start-upu spowodowanego nadmiernymi różnicami prędkości.

Algorytm adaptacyjny: Może zidentyfikować różne parametry silnika (takie jak indukcyjność i opór) i jest kompatybilny z silnikami asynchronicznymi (IM) i silnikami synchronicznymi magnesu stałego (PMSM).

Ii. Typowe scenariusze aplikacji

Sprzęt do obciążenia wysokiej jakości

Scena: wentylatory, pompy wodne, wirowania, młynki, przenośniki i inne urządzenia, które nadal obracają się z powodu bezwładności po zamknięciu.

Punktem bólu: Jeśli przetwornik częstotliwości zostanie uruchomiony bezpośrednio przed całkowitym zatrzymaniem silnika, tradycyjna metoda początkowa spowoduje nadprąd z powodu superpozycji siły elektromotorycznej licznikowej i napięcia zasilania spowodowanego niedopasowaniem między prędkością silnika a częstotliwością wyjściową konwertera częstotliwości (która może uruchomić ochronę nad prądem), lub uszkodzeniem z powodu wstrząsu mechanicznego.

Wartość: Funkcja śledzenia prędkości może bezpośrednio rozpocząć synchronicznie podczas procesu wybrzeża silnika, unikając czasu oczekiwania na przestoje i zwiększając wydajność produkcji (np. Szybkie ponowne uruchomienie po awarii wentylatora w zakładzie cementowym).

2. System łączenia wielokrotnego

Scena: w urządzeniach takich jak maszyny do drukowania, maszyny tekstylne i linie produkcyjne w tworzeniu papieru, w których wiele silników działa synchronicznie, gdy jeden silnik zatrzymuje się z powodu nieprawidłowości i zostanie ponownie uruchomiony.

Punktem bólu: Jeśli prędkość pojedynczego silnika nie jest zsynchronizowana z prędkością innych silników biegowych podczas ponownego uruchamiania, spowoduje to nagłą zmianę napięcia materiału (takiego jak łamanie tkanin lub marszczenie papieru).

Wartość: Śledząc prędkość obrotową, ponownie uruchomiony silnik może szybko dopasować prędkość roboczą systemu, zachowując synchronizację wielopasmową i zmniejszając szybkość złomu.

3. Scenariusze odzyskiwania awarii zasilania lub resetowania usterki

Scenariusze: Sprzęt, który należy szybko ponownie uruchomić po przywróceniu siatki energetycznej lub uskokiem po zamknięciu z powodu wahań siatki mocy, ochrony awarii falownika itp. (Takiej jak pompy oczyszczania ścieków, agitatory chemicznych naczyń reakcyjnych).

Punkt bólu: tradycyjna metoda uruchamiania wymaga oczekiwania, aż silnik całkowicie przestanie się obracać, co może prowadzić do przerwania przepływu procesu lub uszkodzenia sprzętu (takiego jak przepływ ścieków, zestalenie materiału).

Wartość: Można go uruchomić bezpośrednio, gdy silnik nie zatrzyma się całkowicie, skracając czas regeneracji i zmniejszając straty przerwy w produkcji.

4. Obciążenie typu sprzężenia zwrotnego energii

W scenariuszach takich jak dźwigi obniżające ciężkie obiekty i windy poruszające się w górę puste, silniki w stanie wytwarzania energii nadal obracają się z powodu obciążenia po zatrzymaniu.

Punkt bólu: Bezpośrednie uruchamianie może spowodować, że napięcie magistrali DC przetworzenia częstotliwości wzbogacają ze względu na silnik w stanie wytwarzania energii (ochrona nad przepięciem) lub wygenerować duży prąd rozrywki.

Wartość: Funkcja śledzenia prędkości może najpierw wykryć kierunek i prędkość obrotu silnika, rozpocząć się od częstotliwości pasującej, a jednocześnie spożywać energię sprzężenia zwrotnego przez jednostkę hamulcową, aby zapewnić bezpieczny start.

Iii. Zalety i ograniczenia funkcjonalne

Zaleta podstawowa

Unikaj wpływu nadprądowego: Ogranicz prąd początkowy do dwukrotności prądu znamionowego (tradycyjny początek może osiągnąć 5 do 7 razy), aby chronić konwerterę częstotliwości i silnik.

Skróć czas uruchamiania: Nie trzeba czekać, aż silnik całkowicie się zatrzyma. Można go rozpocząć bezpośrednio podczas wybrzeży, poprawia wydajność systemu (na przykład czas restartu wentylatora jest skrócony z 2 minut do 30 sekund).

Zmniejsz zużycie mechaniczne: Wyeliminuj uderzenie biegów i poślizg paska spowodowany różnicą prędkości w momencie uruchamiania i przedłużyć żywotność serwisową komponentów mechanicznych.

Zwiększ niezawodność systemu: dostosuj się do popytu na szybkie odzyskiwanie po zamknięciach awaryjnych, szczególnie w scenariuszach ciągłych produkcji (takich jak petrochemikalia i wytopy stalowe).

Ograniczenia

Dokładność wykrywania niskiej prędkości jest ograniczona: gdy prędkość silnika jest niższa niż 10% do 20% prędkości znamionowej (takich jak zbliżanie się do stanu wyłączania), sygnał siły elektromotorycznej tylnej jest słaby, co może prowadzić do awarii wykrywania i wymaga przejścia do tradycyjnego trybu początkowego.

Silna zależność od parametrów motorycznych: Jeśli ustalone parametry silnika konwertera częstotliwości (takie jak moc znamionowa i liczba bieguna) nie pasują do rzeczywistej sytuacji, może to prowadzić do odchylenia w obliczeniach prędkości, a parametry należy ponownie optymalizować.

Wymagana jest opcjonalna jednostka hamowania: W przypadku obciążeń wysokiej jakości lub scenariuszy sprzężenia zwrotnego energii należy skonfigurować dodatkowy rezystor hamowania lub urządzenie sprzężenia zwrotnego, aby zużywać energię regeneracyjną, którą można wygenerować podczas procesu uruchamiania.