Conversor frequentiae est technologia quae peritiam in opere electrico exercendo exercere debet. Usus conversoris frequentiae ad motorem regendum est methodus communis in gubernatione electrica; quaedam etiam peritiam in usu requirunt.
1. Primum omnium, cur convertorem frequentiae ad motorem regendum adhibere?
Motor onus inductivum est, quod mutationem currentis impedit et magnam mutationem currentis cum incipitur producet.
Inverter est instrumentum moderationis energiae electricae quod functione "on-off" instrumentorum semiconductorum potentiae utitur ad fontem potentiae frequentiae industrialis in aliam frequentiam convertendum. Duobus praecipue circuitibus constat: uno circuitu principali (modulo rectificatorio, capacitore electrolytico, et modulo inverter), altero circuitu moderatorio (tabula alimentationis potentiae commutatoriae, tabula circuitu moderatorio).
Ut currentem initialem motoris, praesertim motoris maioris potentiae, minuatur, quo maior potentia, eo maior currentis initialis. Nimium currentis initialis onus maius reti electricae distributionis et alimentationis inferet. Conversor frequentiae hanc quaestionem initialem solvere potest et motorem leniter incipere sine nimio currenti initiali.
Alia functio usus convertoris frequentiae est celeritatem motoris accommodare. Saepe necesse est celeritatem motoris moderari ut melior efficientia productionis obtineatur, et moderatio celeritatis convertoris frequentiae semper eius praecipuum commodum fuit. Convertor frequentiae celeritatem motoris moderatur mutando frequentiam fontis potentiae.
2. Quae sunt modi moderandi inverterem?
Quinque modi frequentissime adhibiti ad motores invertere moderandos sunt hae:
A. Methodus moderationis Modulationis Latitudinis Impulsus Sinusoidalis (SPWM)
Eius proprietates sunt structura circuitus moderandi simplex, sumptus humilis, bona durities mechanica, et requisitis lenis regulationis celeritatis transmissionis generalis satisfacere potest. Late in variis industriae campis adhibitus est.
Attamen, ad frequentias humiles, propter tensionem productam humilem, momentum rotatorium significanter afficitur a casu tensionis resistentiae statoris, quod momentum rotatorium maximum productum minuit.
Praeterea, eius proprietates mechanicae non tam robustae sunt quam motorum DC, et eius capacitas momenti dynamici et effectus regulationis celeritatis staticae non satisfaciunt. Accedit quod effectus systematis non est altus, curva moderationis cum onere mutatur, responsio momenti est lenta, ratio usus momenti motoris non est alta, et effectus decrescit ad celeritatem lenem propter resistentiam statoris et effectum zonae mortuae inverter, et stabilitas deterioratur. Quapropter homines regulationem celeritatis frequentiae variabilis moderationis vectorialis investigaverunt.
B. Methodus Moderationis Vectoris Spatii Tensionis (SVPWM)
Fundatur in effectu generationis generali formae undae trium phasium, eo consilio ut ad trajectoriam idealem campi magnetici circularis rotantis hiatus aeris motoris accedat, formam undae modulationis trium phasium singulis vicibus generet, et eam modo polygoni inscripti circulum approximantis moderetur.
Post usum practicum, emendatum est, id est, compensatione frequentiae introducta ad errorem moderationis celeritatis eliminandum; amplitudine fluxus per retroactionem aestimata ad vim resistentiae statoris in celeritate lenta eliminandam; circuitu tensionis et currentis emissarii claudenda ad accuratiam dynamicam et stabilitatem augendam. Attamen, multae nexus circuitus moderationis sunt, et nulla adaptatio momenti introducta est, itaque efficacia systematis fundamentaliter non emendata est.
C. Methodus moderationis vectoris (VC)
Summa est motorem AC aequiparari motori DC, atque celeritatem atque campum magneticum independenter moderari. Moderando fluxum rotoris, fluxus statoris dividitur ut momentum et componentes campi magnetici obtineantur, et transformatio coordinatarum adhibetur ad moderationem orthogonalem vel disiunctam efficiendam. Introductio methodi moderationis vectorialis momentum epochum facit. Attamen, in applicationibus practicis, cum fluxus rotoris accurate observari difficile sit, proprietates systematis magnopere a parametris motoris afficiuntur, et transformatio rotationis vectorialis in processu moderationis motoris DC aequivalentis adhibita relative complexa est, ita ut effectus moderationis actualis difficile sit ad exitum analysis idealem assequendum.
D. Methodus Moderationis Torsionis Directae (DTC)
Anno MCMLXXXV, Professor DePenbrock Universitatis Ruhrensis in Germania primus technologiam conversionis frequentiae moderationis torques directae proposuit. Haec technologia plerumque defectus moderationis vectorialis supra memoratae solvit, et celeriter evoluta est cum novis ideis moderationis, structura systematis concisa et clara, et excellenti effectu dynamico et statico.
In praesenti, haec technologia feliciter ad transmissionem AC magnae potentiae locomotivarum electricarum adhibita est. Moderatio directa momenti torquentis directe exemplar mathematicum motorum AC in systemate coordinatarum statoris analizat et fluxum magneticum atque momentum torquentis motoris moderatur. Non opus est motores AC motoribus DC aequare, ita multas computationes complexas in transformatione rotationis vectoris eliminans; non opus est moderationem motorum DC imitari, nec opus est exemplar mathematicum motorum AC ad disiungendum simplificare.
E. Methodus moderationis matricis AC-AC
Conversio frequentiae VVVF, conversio frequentiae moderationis vectoris, et conversio frequentiae moderationis torques directae omnes sunt genera conversionis frequentiae AC-DC-AC. Incommoda communia sunt factor potentiae ingressae humilis, magnus fluxus harmonicus, capacitor accumulationis energiae magnus pro circuitu DC requisitus, et energia regenerativa non potest ad retem electricam reddi, id est, non potest in quattuor quadrantibus operari.
Ob hanc causam, conversio frequentiae matricis AC-AC in orta est. Cum conversio frequentiae matricis AC-AC nexum DC intermedium tollat, condensatorem electrolyticum magnum et sumptuosum eliminat. Factorem potentiae 1, currentem sinusoidalem in ingressum, et in quattuor quadrantibus operari potest, et systema densitatem potentiae magnam habet. Quamquam haec technologia nondum matura est, multos eruditos ad investigationes profundas peragendas allicit. Essentia eius non est indirecte currentem, fluxum magneticum, aliasque quantitates moderari, sed directe momentum rotatorium ut quantitatem moderatam ad id assequendum adhibere.
3. Quomodo conversor frequentiae motorem regit? Quomodo duo inter se connectuntur?
Coniunctio filorum inverteris ad motorem regendum relative simplex est, similis filis contactoris, cum tribus filis potentiae principalibus ingredientibus deinde ad motorem exeuntibus, sed configurationes sunt implicatiores, et modi ad inverterem regendum etiam differunt.
Primum omnium, quod ad terminale inverter attinet, quamquam multae notae et variae rationes nexus exstant, terminales nexus plerorumque inverterorum non multum differunt. Generaliter in ingressus commutationis directi et inversi dividuntur, qui ad initium directum et inversum motoris moderandum adhibentur. Terminales responsionis ad statum operationis motoris responsum dandum adhibentur.inter quas frequentia operationis, celeritas, status erroris, et cetera.
Ad celeritatem ordinandam, quidam conversores frequentiae potentiometra utuntur, quidam bullas directe, quae omnia per fila physica reguntur. Alia via est reti communicationis uti. Multi conversores frequentiae nunc moderationem communicationis sustinent. Linea communicationis adhiberi potest ad initium et cessationem, rotationem antrorsum et retrorsum, adaptationem celeritatis, etc. motoris moderandum. Simul, informationes responsae etiam per communicationem transmittuntur.
4. Quid accidit momento torquenti producto motoris cum celeritas rotationis (frequentia) eius mutatur?
Momentum initiale et momentum maximum, cum a convertore frequentiae aguntur, minores sunt quam cum directe a fonte potentiae aguntur.
Motor magnum impetum in initiando et accelerando habet cum a fonte potentiae impulsatur, sed hi impetus debiliores sunt cum a convertore frequentiae impulsatur. Initiatio directa cum fonte potentiae magnum currentem initialem generabit. Cum convertor frequentiae adhibetur, tensio egressa et frequentia convertoris frequentiae paulatim motori adduntur, ita currentis initialis motoris et impetus minores sunt. Solet momentum torquens a motore generatum decrescere cum frequentia decrescit (celeritas decrescit). Data actualia reductionis in quibusdam manualibus convertorum frequentiae explicabuntur.
Motor communis ad tensionem 50Hz designatur et fabricatur, et momentum eius nominale etiam intra hoc ambitum tensionis datur. Ergo, regulatio celeritatis infra frequentiam nominalem regulatio celeritatis momenti constantis appellatur. (T=Te, P<=Pe)
Cum frequentia emissaria convertoris frequentiae maior est quam 50Hz, momentum rotatorium a motore generatum secundum relationem linearem, inverse proportionalem frequentiae, decrescit.
Cum motor frequentia maiore quam 50Hz currit, magnitudo oneris motoris consideranda est ne momentum motoris emissus insufficiens sit.
Exempli gratia, momentum torquens a motore ad 100Hz generatum ad circiter dimidium momenti torquens ad 50Hz generati reducitur.
Ergo, regulatio celeritatis supra frequentiam nominalem appellatur regulatio celeritatis potentiae constantis (P = Ue * Ie).
5. Usus convertoris frequentiae supra 50Hz
Pro motore specifico, eius tensio nominalis et fluxus electricus nominalis constantes sunt.
Exempli gratia, si valores nominales inverteris et motoris ambo sunt: 15kW/380V/30A, motor supra 50Hz operari potest.
Cum celeritas 50Hz est, tensio emissa inverteris 380V est et fluxus electricus 30A. Hoc tempore, si frequentia emissa ad 60Hz augetur, maxima tensio emissa et fluxus electricus inverteris tantum 380V/30A esse possunt. Scilicet, potentia emissa immutata manet, itaque hanc regulationem celeritatis potentiae constantis appellamus.
Qualis est torques hoc tempore?
Quia P = wT(w; velocitas angularis, T: momentum torquens), cum P immutatum maneat et w augeatur, momentum torquens proinde decrescet.
Etiam ex alio angulo rem considerare possumus:
Tensio statorica motoris est U = E + I * R (I est fluxus electricus, R est resistentia electronica, et E est potentiale inductum).
Patet cum U et I non mutantur, E quoque non mutari.
Et E = k*f*X (k: constans; f: frequentia; X: fluxus magneticus), ita cum f a 50–>60Hz mutatur, X pro rata decrescet.
Pro motore, T = K*I*X (K: constans; I: fluxus magneticus; X: fluxus magneticus), ergo momentum torquens T decrescet cum fluxus magneticus X decrescit.
Simul, cum minus quam 50Hz sit, quoniam I*R valde parvum est, cum U/f = E/f non mutatur, fluxus magneticus (X) constans est. Momentum torquens T proportionale est currenti. Quam ob rem capacitas supercurrentis invertoris plerumque adhibetur ad describendam capacitatem superflui (momenti torquentis), et appellatur regulatio celeritatis momenti torquentis constans (currentis nominalis immutabilis manet – > momentum torquens maximum immutabilis manet).
Conclusio: Cum frequentia producta inverteris supra 50Hz augetur, momentum rotatorium productum motoris minuetur.
6. Alii factores ad momentum rotatorium productum pertinentes
Capacitas generationis caloris et dissipationis caloris capacitatem currentis emissionis inverteris determinant, ita capacitatem momenti emissionis inverteris afficientes.
1. Frequentia vectoris: Valor nominalis in inversore notatus plerumque est valor qui continuam productionem ad maximam frequentiam vectoris et maximam temperaturam ambientis praestare potest. Frequentia vectoris reducta currentem motoris non afficiet. Attamen, generatio caloris partium minuetur.
2. Temperatura ambientis: Sicut valor currentis protectionis inverter non augebitur cum temperatura ambientis relative humilis detegitur.
3. Altitudo: Incrementum altitudinis vim habet in dissipationem caloris et efficaciam insulationis. Generaliter, infra 1000m neglegi potest, et capacitas 5% pro singulis 1000 metris supra reduci potest.
7. Quae est frequentia apta pro convertore frequentiae ad motorem regendum?
In summa supradicta, didicimus cur inverter ad motorem regendum adhibeatur, et etiam intelleximus quomodo inverter motorem regat. Inverter motorem regit, quod sic summatim dici potest:
Primo, inverter tensionem initialem et frequentiam motoris moderatur ut initium lenem et sistum lenem efficiat;
Secundo, inverter ad celeritatem motoris adaptandam adhibetur, et celeritas motoris per frequentiam mutandam adaptatur.
Motor magnetis permanentis Anhui MingtengProducta ab invertere reguntur. Intra onus 25%-120%, maiorem efficientiam et latiorem ambitum operationis quam motores asynchroni easdem specificationes habent, et significantes effectus energiae conservandae praebent.
Periti nostri artifices, secundum condiciones operandi specificas et necessitates reales clientium, inversorem aptiorem eligent, ut meliorem gubernationem motoris consequantur et eius efficaciam quam maxime augeant. Praeterea, ministerium nostrum technicum clientes e longinquo ad inversorem instituendum et corrigendum ducere potest, et curam continuam et servitium ante et post venditionem praebere.
Ius auctoris: Hic articulus est exemplar numeri publici WeChat "Technical Training", nexus originalis https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA.
Hic articulus opiniones societatis nostrae non repraesentat. Si opiniones vel opiniones differentes habes, quaeso nos corrige!
Tempus publicationis: IX Septembris, MMXXIV