Đặc điểm của hệ thống kiểm soát tốc độ chuyển đổi tần số

1. Hệ thống điều khiển tốc độ biến tần AC có những ưu điểm vượt trội so với hệ thống điều khiển tốc độ DC:

1) Dễ dàng điều chỉnh tốc độ, tiết kiệm năng lượng và giảm mức tiêu thụ.

2) Động cơ xoay chiều có cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ, quán tính nhỏ, giá thành thấp, dễ bảo trì và độ bền.

3) Công suất có thể được mở rộng để đạt được tốc độ cao và hoạt động điện áp cao.

4) Có thể đạt được khởi động mềm và phanh nhanh.

5) Không có tia lửa, chống cháy nổ, khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ. Trong những năm gần đây, hộp số điều khiển tốc độ biến tần AC đã phát triển với tốc độ tăng trưởng hàng năm từ 13% đến 16% và có xu hướng thay thế dần hầu hết hộp số điều khiển tốc độ DC. Do những hạn chế của động cơ không đồng bộ thông thường hoạt động với nguồn điện có tần số không đổi và điện áp không đổi khi áp dụng cho các hệ thống điều khiển tốc độ tần số thay đổi, động cơ AC có tần số thay đổi đặc biệt được thiết kế tùy theo từng trường hợp ứng dụng và yêu cầu sử dụng. hệ thống tốc độ.

2. Đặc điểm chính của động cơ biến tần

1) Thiết kế tăng nhiệt độ loại B, sản xuất vật liệu cách nhiệt loại F. Việc sử dụng vật liệu cách điện polymer, quy trình sản xuất vecni nhúng áp suất chân không và cấu trúc cách điện đặc biệt giúp cải thiện đáng kể điện áp cách điện và độ bền cơ học của cuộn dây điện, đồng thời có khả năng vận hành động cơ tốc độ cao và chống lại tác động của dòng điện tần số cao của biến tần và hư hỏng cách điện do điện áp. 

2) Chất lượng cân bằng cao, độ rung là R, độ chính xác gia công của các bộ phận cơ khí cao và sử dụng vòng bi có độ chính xác cao đặc biệt, có thể chạy ở tốc độ cao.

3) Hệ thống làm mát thông gió cưỡng bức, tất cả quạt hướng trục nhập khẩu đều cực kỳ yên tĩnh, tuổi thọ cao và gió mạnh. Đảm bảo rằng động cơ được tiêu tán hiệu quả ở bất kỳ tốc độ nào và có thể đạt được hoạt động lâu dài ở tốc độ cao hoặc tốc độ thấp.

4) So với động cơ truyền thống, nó có phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng hơn và chất lượng thiết kế cao hơn. Thiết kế từ trường đặc biệt giúp triệt tiêu hơn nữa từ trường hài bậc cao để đáp ứng các chỉ số thiết kế về băng thông rộng, tiết kiệm năng lượng và độ ồn thấp.

5) Với một loạt các đặc tính điều chỉnh tốc độ công suất và mô-men xoắn không đổi, việc điều chỉnh tốc độ ổn định và không có xung mô-men xoắn. Nó được sử dụng cùng với các bộ biến tần khác nhau và có khả năng kết hợp thông số tốt. Với điều khiển vector, nó có thể nhận ra tốc độ bằng XNUMX, mô-men xoắn đầy đủ, mô-men xoắn cao tần số thấp và điều khiển tốc độ có độ chính xác cao, điều khiển vị trí và điều khiển phản ứng động nhanh.

6) Điều đặc biệt động cơ chuyển đổi tần số có thể được trang bị phanh và bộ mã hóa để đỗ xe chính xác và đạt được khả năng kiểm soát tốc độ có độ chính xác cao thông qua điều khiển tốc độ vòng kín.

7) Động cơ chuyển đổi tần số có tính linh hoạt tốt, kích thước lắp đặt phù hợp với tiêu chuẩn IEC và có thể thay thế được với động cơ tiêu chuẩn chung.

3. Sự khác biệt giữa động cơ biến tần và động cơ thông thường và các phương pháp điều khiển tốc độ khác nhau

Động cơ chuyển đổi tần số tốt hơn động cơ thông thường trong những trường hợp cần khởi động thường xuyên, điều chỉnh tốc độ thường xuyên và phanh thường xuyên. Trong điều khiển tần số thay đổi, hiệu suất của động cơ tần số thay đổi sẽ tăng khoảng 10% và mức tăng nhiệt độ sẽ giảm khoảng 20%, đặc biệt là ở vùng tần số thấp của điều khiển vectơ hoặc điều khiển mô-men xoắn trực tiếp. Về tiếng ồn và độ rung điện từ, động cơ có tần số thay đổi có độ ồn thấp hơn và độ rung điện từ ít hơn so với động cơ thông thường khi được điều khiển bởi tần số thay đổi. Do động cơ chuyển đổi tần số được thiết kế đặc biệt cho bộ điều khiển bộ biến tần nên nó có thể chịu được du/dt lớn hơn và độ bền cách điện của động cơ chuyển đổi tần số cao hơn, đặc biệt là ở chế độ điều khiển DTC, đưa ra yêu cầu cao hơn về độ bền cách điện của động cơ.

Trong trường hợp bình thường, động cơ có tần số thay đổi chạy liên tục với tải định mức 100% trong khoảng tốc độ định mức 10% ~ 100% và mức tăng nhiệt độ sẽ không vượt quá giá trị cho phép định mức của động cơ. Động cơ biến tần chủ yếu giải quyết một số vấn đề của động cơ thông thường chạy ở tốc độ thấp và tốc độ cao. Khi động cơ thông thường chạy ở tốc độ thấp, sẽ có vấn đề về tản nhiệt động cơ và độ bền chịu lực của động cơ ở tốc độ cao.

Hầu hết các động cơ thông thường đều được làm mát bằng không khí và dựa vào quạt phía sau để tản nhiệt. Khi tốc độ của động cơ thấp, khả năng tản nhiệt của động cơ dễ gặp vấn đề. So với động cơ thông thường, động cơ biến tần có những ưu điểm rõ ràng. Động cơ chuyển đổi tần số áp dụng phương pháp điều chỉnh tốc độ AC của “động cơ cảm ứng chuyển đổi tần số đặc biệt + bộ biến tần”, giúp cải thiện mức độ tự động hóa cơ học và hiệu quả sản xuất, thu nhỏ thiết bị và tăng sự thoải mái.

4. Kết luận

Sử dụng hệ thống điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số, động cơ có thể được khởi động ở tần số và điện áp rất thấp mà không cần dòng điện khởi động và có thể được phanh nhanh chóng bằng nhiều phương pháp phanh khác nhau do bộ biến tần cung cấp để đạt được khả năng khởi động và phanh thường xuyên. Hệ thống cơ và hệ thống điện từ của động cơ chịu tác dụng của lực xoay chiều theo chu kỳ, gây ra hiện tượng mỏi và lão hóa nhanh chóng của kết cấu cơ khí và kết cấu cách điện. Các yêu cầu của hệ thống điều khiển tốc độ tần số thay đổi cho động cơ chủ yếu ở ba khía cạnh: mức cách điện, làm mát cưỡng bức và ổ trục rôto. Nếu tốc độ được điều chỉnh trên tần số cơ bản thì độ bền cơ học của kết cấu động cơ cũng cần được xem xét.