Udhibiti wa VFD huruhusu kutumia kibadilishaji fedha maalum ili kubadilisha kwa urahisi njia za uendeshaji za mori ya umeme: anza, simamisha, ongeza kasi, breki, badilisha kasi ya kuzunguka.
Kubadilisha mzunguko wa voltage ya usambazaji husababisha mabadiliko katika kasi ya angular ya uga wa sumaku wa stator. Mzunguko unapopungua, kasi ya gari hupungua na mtelezo huongezeka.
Kanuni ya utendakazi wa kibadilishaji masafa ya kiendeshi
Hasara kuu ya motors asynchronous ni utata wa udhibiti wa kasi kwa njia za jadi: kwa kubadilisha voltage ya usambazaji na kuanzisha upinzani wa ziada kwenye saketi ya vilima. Ukamilifu zaidi ni gari la mzunguko wa motor ya umeme. Hadi hivi karibuni, waongofu walikuwa wa gharama kubwa, lakini ujio wa transistors wa IGBT na mifumo ya udhibiti wa microprocessor iliruhusu wazalishaji wa kigeni kuunda vifaa vya bei nafuu. Wengikamili sasa ni vigeuzi vya masafa tuli.
Kasi ya angular ya uga sumaku wa stator ω0 hubadilika kulingana na marudio ƒ1 kulingana na fomula:
ω0=2π׃1/p, ambapo p ni idadi ya jozi za nguzo.
Njia hii hutoa udhibiti mzuri wa kasi. Katika hali hii, kasi ya kuteleza ya injini haiongezeki.
Ili kupata utendakazi wa juu wa nishati ya injini - ufanisi, kipengele cha nguvu na uwezo wa upakiaji, pamoja na marudio, badilisha voltage ya usambazaji kulingana na vitegemezi fulani:
- torque ya upakiaji mara kwa mara - U1/ ƒ1=const;
- chanzo cha shabiki wa wakati wa kupakia - U1/ ƒ12=const;
- Pakia torati kinyume chake sawia na kasi - U1/√ ƒ1=const.
Utendaji huu hutekelezwa kwa kutumia kibadilishaji fedha ambacho hubadilisha kwa wakati mmoja frequency na volteji kwenye stator ya motor. Umeme huhifadhiwa kutokana na udhibiti kwa kutumia kigezo muhimu cha kiteknolojia: shinikizo la pampu, utendaji wa feni, kasi ya mlisho wa mashine, n.k. Katika hali hii, vigezo hubadilika vizuri.
Njia za udhibiti wa masafa ya injini za umeme zisizolingana na zinazolingana
Katika kiendeshi kinachodhibitiwa mara kwa mara kulingana na motors zisizo sawa na rotor ya squirrel-cage, mbinu mbili za udhibiti hutumiwa - scalar na vector. Katika kesi ya kwanza, wao hubadilika wakati huo huoamplitude na marudio ya voltage ya usambazaji.
Hii ni muhimu ili kudumisha utendakazi wa injini, mara nyingi uwiano wa mara kwa mara wa torati yake ya juu hadi wakati wa upinzani kwenye shimoni. Kwa hivyo, utendakazi na kipengele cha nguvu husalia bila kubadilika katika safu nzima ya mzunguko.
Udhibiti wa vekta unajumuisha mabadiliko ya wakati mmoja ya amplitude na awamu ya mkondo kwenye stator.
Marudio ya kiendeshi cha injini ya aina ya synchronous hufanya kazi kwa mizigo midogo tu, yenye ukuaji ambao juu ya maadili yanayoruhusiwa, usawazishaji unaweza kuvunjika.
Manufaa ya kuendesha masafa
Udhibiti wa mara kwa mara una manufaa mbalimbali juu ya mbinu zingine.
- Uendeshaji otomatiki wa injini na michakato ya uzalishaji.
- Mwanzo laini ambao huondoa hitilafu za kawaida zinazotokea wakati wa kuongeza kasi ya injini. Kuboresha uaminifu wa kiendeshi cha masafa na vifaa kwa kupunguza upakiaji.
- Boresha uchumi wa jumla na utendakazi.
- Uundaji wa kasi isiyobadilika ya motor ya umeme bila kujali asili ya mzigo, ambayo ni muhimu wakati wa muda mfupi. Utumiaji wa maoni hurahisisha kudumisha kasi ya gari isiyobadilika chini ya mvuto mbalimbali zinazosumbua, hasa chini ya mizigo inayobadilika.
- Vigeuzi huunganishwa kwa urahisi katika mifumo iliyopo ya kiufundi bila mabadiliko makubwa na kusimamishwa kwa michakato ya kiteknolojia. Upeo wa nguvu ni kubwa, lakini kwa ongezeko laobei zinapanda kwa kiasi kikubwa.
- Uwezo wa kuacha vibadala, visanduku vya gia, vibao na vifaa vingine vya kudhibiti au kupanua anuwai ya matumizi yake. Hii inasababisha uokoaji mkubwa wa nishati.
- Kuondoa madhara ya viambajengo kwenye mitambo ya kuchakata, kama vile nyundo ya maji au shinikizo la maji kuongezeka kwenye mabomba huku ukipunguza matumizi yake usiku.
Dosari
Kama vibadilishaji umeme vyote, chastotniki ni vyanzo vya mwingiliano. Wanahitaji kusakinisha vichujio.
Gharama ya chapa ni kubwa. Huongezeka sana kwa kuongezeka kwa nguvu za vifaa.
Marekebisho ya masafa ya kusafirisha vimiminika
Katika vituo ambapo maji na vimiminika vingine vinasukumwa, udhibiti wa mtiririko mara nyingi hufanywa kwa usaidizi wa vali za lango na vali. Kwa sasa, mwelekeo mzuri ni utumiaji wa kiendeshi cha mara kwa mara cha pampu au feni inayoweka vile vile.
Matumizi ya kibadilishaji mawimbi kama mbadala wa vali ya kukaba hutoa athari ya kuokoa nishati ya hadi 75%. Valve, inayozuia mtiririko wa maji, haifanyi kazi muhimu. Wakati huo huo, upotezaji wa nishati na vitu kwa usafirishaji wake huongezeka.
Marudio ya gari hukuwezesha kudumisha shinikizo la mara kwa mara kwa mtumiaji wakati mtiririko wa maji unabadilika. Kutoka kwa sensor ya shinikizo, ishara inatumwa kwa gari, ambayo inabadilisha kasi ya injini na hivyo kuidhibitimapinduzi, kudumisha kiwango kilichowekwa cha mtiririko.
Vipimo vya kusukuma maji vinadhibitiwa kwa kubadilisha utendakazi wake. Matumizi ya nguvu ya pampu iko katika utegemezi wa ujazo juu ya utendaji au kasi ya mzunguko wa gurudumu. Ikiwa kasi imepunguzwa kwa mara 2, utendaji wa pampu utashuka kwa mara 8. Uwepo wa ratiba ya kila siku ya matumizi ya maji inakuwezesha kuamua akiba ya nishati kwa kipindi hiki, ikiwa unadhibiti gari la mzunguko. Kutokana na hilo, inawezekana kufanyia kituo cha kusukumia kiotomatiki na hivyo kuongeza shinikizo la maji katika mitandao.
Uendeshaji wa mifumo ya uingizaji hewa na viyoyozi
Upeo wa juu wa mtiririko wa hewa katika mifumo ya uingizaji hewa hauhitajiki kila wakati. Hali ya uendeshaji inaweza kuhitaji kupunguzwa kwa utendaji. Kijadi, throttling hutumiwa kwa hili, wakati kasi ya gurudumu inabaki mara kwa mara. Ni rahisi zaidi kubadilisha kiwango cha mtiririko wa hewa kutokana na kiendeshi kinachodhibitiwa na mzunguko, wakati hali ya msimu na hali ya hewa inabadilika, kutolewa kwa joto, unyevu, mvuke na gesi hatari.
Uokoaji wa nishati katika mifumo ya uingizaji hewa na viyoyozi hupatikana kwa kiwango cha chini kuliko katika vituo vya kusukuma maji, kwa kuwa matumizi ya nishati ya mzunguko wa shimoni iko katika utegemezi wa ujazo wa mapinduzi.
Kifaa cha kubadilisha masafa
Hifadhi ya masafa ya kisasa hupangwa kulingana na mpango wa kubadilisha fedha maradufu. Inajumuisha kirekebishaji na kibadilisha sauti cha mpigo chenye mfumo wa kudhibiti.
Baadayekurekebisha voltage ya mtandao, ishara hupunguzwa na chujio na kulishwa kwa inverter na swichi sita za transistor, ambapo kila mmoja wao huunganishwa na windings ya stator ya motor ya umeme ya asynchronous. Kitengo kinabadilisha ishara iliyorekebishwa kuwa ishara ya awamu ya tatu ya mzunguko unaohitajika na amplitude. IGBT za nguvu katika hatua za kutoa zina mzunguko wa juu wa kubadili na hutoa wimbi la mraba lisilo na upotovu. Kwa sababu ya sifa za kuchuja za vilima vya motor, umbo la curve ya sasa kwenye pato lao hubaki kuwa sinusoidal.
Mbinu za udhibiti wa amplitude ya mawimbi
Kiwango cha umeme cha kutoa hudhibitiwa na mbinu mbili:
- Amplitude - mabadiliko ya thamani ya voltage.
- Urekebishaji wa upana wa mapigo ni mbinu ya kubadilisha mawimbi ya mapigo, ambapo muda wake hubadilika, lakini masafa bado hayajabadilika. Hapa nguvu inategemea upana wa mpigo.
Njia ya pili hutumiwa mara nyingi zaidi kuhusiana na ukuzaji wa teknolojia ya microprocessor. Vigeuzi vya kisasa vinatengenezwa kwa kutumia transistors za kuzima za GTO au IGBT.
Uwezo na utumiaji wa vigeuzi
Hifadhi ya masafa ina uwezekano mwingi.
- Kudhibiti marudio ya voltage ya usambazaji wa awamu tatu kutoka sifuri hadi 400 Hz.
- Kuongeza kasi au kupunguza kasi kwa mori ya umeme kutoka sekunde 0.01. hadi dakika 50. kulingana na sheria fulani ya wakati (kawaida ya mstari). Wakati wa kuongeza kasi, sio tu kupungua, lakini pia ongezeko la hadi 150% ya torque zinazobadilika na zinazoanza kunawezekana.
- Kurejesha nyuma injini kwa njia ulizopewa za kushika breki na kuongeza kasi hadi unayotakakasi katika upande mwingine.
- Vigeuzi huangazia ulinzi wa kielektroniki unaoweza kusanidiwa dhidi ya saketi fupi, mizigo iliyojaa, kuvuja kwa ardhi na nyaya za umeme zilizo wazi.
- Maonyesho ya kidijitali ya vigeuzi huonyesha data kwenye vigezo vyao: marudio, voltage ya usambazaji, kasi, mkondo, n.k.
- Sifa za V/f huwekwa katika vibadilishaji fedha kulingana na mizigo ya motor inayohitajika. Majukumu ya mifumo ya udhibiti kulingana nayo hutolewa na vidhibiti vilivyojengewa ndani.
- Kwa masafa ya chini, ni muhimu kutumia udhibiti wa vekta, ambao hukuruhusu kufanya kazi na torati kamili ya injini, kudumisha kasi isiyobadilika wakati mizigo inabadilika, na kudhibiti torati kwenye shimoni. Mzunguko wa mzunguko wa kutofautiana hufanya kazi vizuri na pembejeo sahihi ya data ya pasipoti ya magari na baada ya kupima kwa mafanikio. Bidhaa zinazojulikana kutoka HYUNDAI, Sanyu, n.k.
Maeneo ya utumiaji wa vigeuzi ni kama ifuatavyo:
- pampu za maji moto na baridi na mifumo ya usambazaji joto;
- pampu za tope, mchanga na tope za konteta;
- mifumo ya usafirishaji: conveyors, meza za roller na njia zingine;
- michanganyiko, vinu, viponda, vitoa nje, vitoa dawa, vipaji chakula;
- centrifuges;
- lifti;
- vifaa vya metallurgiska;
- vifaa vya kuchimba visima;
- viendeshi vya umeme vya zana za mashine;
- chimba na vifaa vya crane, njia za kichezeshi.
Watengenezaji wa kibadilishaji mara kwa mara, hakiki
Mtengenezaji wa ndani tayari ameanza kutoa bidhaa zinazofaa watumiaji kulingana na ubora na bei. Faida ni uwezo wa kupata kwa haraka kifaa kinachofaa, pamoja na ushauri wa kina kuhusu kusanidi.
Kampuni "Mifumo Inayofaa" huzalisha bidhaa za mfululizo na beti za majaribio za vifaa. Bidhaa hutumiwa kwa matumizi ya nyumbani, katika biashara ndogo na katika tasnia. Mtengenezaji wa Vesper huzalisha mfululizo saba wa viongofu, kati ya hizo kuna viongofu vyenye kazi nyingi zinazofaa kwa mifumo mingi ya viwanda.
Kampuni ya Danfoss ya Denmark ndiyo inayoongoza katika utayarishaji wa chastotnikov. Bidhaa zake hutumiwa katika uingizaji hewa, hali ya hewa, usambazaji wa maji na mifumo ya joto. Kampuni ya Kifini Vacon, ambayo ni sehemu ya kampuni ya Denmark, inazalisha miundo ya kawaida ambayo unaweza kukusanya vifaa muhimu bila sehemu zisizohitajika, ambazo huhifadhi kwenye vipengele. Pia inajulikana ni vibadilishaji fedha vya ABB ya wasiwasi wa kimataifa, inayotumika viwandani na katika maisha ya kila siku.
Kwa kuzingatia maoni, vibadilishi vya bei nafuu vya nyumbani vinaweza kutumika kutatua matatizo rahisi ya kawaida, huku magumu yanahitaji chapa iliyo na mipangilio mingi zaidi.
Hitimisho
Marudio ya gari hudhibiti mori ya umeme kwa kubadilisha frequency na amplitude ya volteji ya usambazaji, huku ikiilinda dhidi ya hitilafu: upakiaji mwingi, saketi fupi, kukatika kwa mtandao wa usambazaji. Viwanja hivyo vya umeme hufanya kazi kuu tatu,inayohusiana na kuongeza kasi, kupunguza kasi na kasi ya gari. Hii inaboresha ufanisi wa vifaa katika maeneo mengi ya teknolojia.
