จะเลือกความจุของไดรฟ์ความถี่ตัวแปรอย่างสมเหตุสมผลได้อย่างไร

เนื่องจากเป็นองค์ประกอบหลักของระบบควบคุมอุตสาหกรรมสมัยใหม่ การเลือกความจุของไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) จึงส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ ระดับการใช้พลังงาน และความเสถียรของระบบ การคัดเลือกทางวิทยาศาสตร์โดยพิจารณาจากปัจจัยสำคัญ เช่น กำลังมอเตอร์ คุณลักษณะโหลด และสภาพแวดล้อมในการทำงาน สามารถป้องกันความเสี่ยงในการบรรทุกเกิน ("เกินกำลัง") หรือการสิ้นเปลืองทรัพยากร ("การใช้งานน้อยเกินไป") ต่อไปนี้จะสรุปวิธีการคัดเลือกอย่างเป็นระบบ:

I. กฎการคำนวณพารามิเตอร์พื้นฐาน

1. หลักการจับคู่มอเตอร์

กำลังพิกัดของตัวแปลงความถี่ต้องมากกว่าหรือเท่ากับกำลังพิกัดของมอเตอร์ สำหรับโหลดแรงบิดสี่เหลี่ยม เช่น ปั๊มแรงเหวี่ยงและพัดลม กำลังของคอนเวอร์เตอร์อาจต่ำกว่ามอเตอร์หนึ่งขั้น (เช่น มอเตอร์ขนาด 37kW ที่จับคู่กับคอนเวอร์เตอร์ขนาด 30kW) อย่างไรก็ตาม โหลดแรงบิดคงที่ เช่น เครนและโรงรีด จำเป็นต้องมีการจับคู่ 1:1 ที่เข้มงวด ที่โรงงานปูนซีเมนต์ มอเตอร์หลักของโรงสีแนวตั้งเผา VFD ขนาด 1600kW อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากไม่สามารถแยกแยะประเภทโหลดระหว่างการเลือกได้ ปัญหาได้รับการแก้ไขหลังจากแทนที่ด้วยรุ่นเฉพาะที่มีแรงบิดคงที่ 1800kW- เท่านั้น

2. ประเด็นสำคัญในการยืนยันปัจจุบัน

ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขทั้งสอง:กระแสไฟพิกัด VFD มากกว่าหรือเท่ากับกระแสไฟพิกัดมอเตอร์ × 1.1 (ปัจจัยด้านความปลอดภัย) ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ 4 ขั้วขนาด 55kW ที่มีกระแสไฟพิกัด 103A ต้องใช้ VFD ที่มีกระแสเอาท์พุตมากกว่าหรือเท่ากับ 113A คอมเพรสเซอร์แบบสกรูขนาด 90kW ที่โรงงานเคมีแห่งหนึ่งสะดุดบ่อยครั้งในช่วงคลื่นความร้อนในฤดูร้อน การตรวจสอบพบว่า VFD ดั้งเดิมรองรับกระแสเอาต์พุต 125A เท่านั้น การแทนที่ด้วยรุ่น 160A จะช่วยขจัดข้อผิดพลาด

ครั้งที่สอง ปัจจัยการแก้ไขโหลดแบบไดนามิก

1. การประเมินความจุเกิน

สำหรับความต้องการโหลดเกิน-ในระยะสั้น (เช่น การสตาร์ทเครื่องคั้น) ให้เลือกอินเวอร์เตอร์ที่ควบคุมโดยเวกเตอร์- ซึ่งสามารถรองรับการโอเวอร์โหลด 150% เป็นเวลา 1 นาที หลังจากอัปเกรดระบบเครื่องบดย่อยจากอินเวอร์เตอร์มาตรฐานเป็นโมเดลงานหนัก-ที่มีความจุเกิน 200% อัตราความสำเร็จในการเริ่มต้นอุปกรณ์เพิ่มขึ้นจาก 78% เป็น 99.6%

2. การปรับค่าสัมประสิทธิ์สภาพการทำงาน

● มอเตอร์หลายตัวขนานกัน:ความจุรวม=กำลังมอเตอร์เดี่ยว × จำนวนมอเตอร์ × 0.8 (สัมประสิทธิ์การทำงานพร้อมกัน)
● สภาพแวดล้อมที่สูง-:ทุกๆ 100 เมตรเหนือระดับความสูง 1,000 เมตร ให้ลดความจุลง 1%
● สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง-:สำหรับอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงกว่า 40 องศา ให้เพิ่มความจุหนึ่งระดับ

III. โซลูชั่นสภาพการทำงานพิเศษ

1. ข้อกำหนดการปราบปรามฮาร์มอนิก

อินเวอร์เตอร์ 6 พัลส์สร้างกระแสฮาร์โมนิคประมาณ 30% เมื่อความจุของโครงข่ายมีจำกัด (ความจุของหม้อแปลง < 10 เท่าของความจุของอินเวอร์เตอร์) ให้เลือกอินเวอร์เตอร์ 12 พัลส์หรือเมทริกซ์ ศูนย์การถ่ายภาพของโรงพยาบาลแก้ไขปัญหาการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์ CT ด้วยการใช้อินเวอร์เตอร์ 18 พัลส์

2. การจัดการพลังงานเบรก

สำหรับโหลดพลังงานที่อาจเกิดขึ้น เช่น สายพานลำเลียงแบบลดระดับลงและเครื่องหมุนเหวี่ยง ให้คำนวณกำลังเบรก: P=0.1047 × แรงบิด (N·m) × ความเร็วลดความเร็ว (รอบ/นาที) / 9550 เมื่อกำลังเบรกเกินค่าความจุของชุดเบรก-ในตัวของอินเวอร์เตอร์ จะต้องติดตั้งตัวต้านทานเบรกภายนอกหรือหน่วยนำพลังงานกลับคืน ในโครงการปรับปรุงโรงจอดรถหลายระดับ- การติดตั้งอุปกรณ์นำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ขนาด 200kW สามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ 120,000 kWh ต่อปี

IV. การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน

1. การเลือกคะแนนประสิทธิภาพพลังงาน

ตัวอย่างการใช้ VFD ขนาด 160kW: ประสิทธิภาพของ IE1 คือ 96%, IE2 คือ 98.5% โดยมีราคาส่วนต่างประมาณ 20,000 เยน เมื่อพิจารณาจากชั่วโมงการทำงาน 6,000 ชั่วโมงต่อปี โมเดล IE2 จะชดใช้ค่าใช้จ่ายภายในสองปีผ่านการประหยัดไฟฟ้า

2. การสำรองกำลังการผลิตในการขยาย

อนุญาตให้มีอัตรากำลังการผลิต 15%-20% สำหรับการอัพเกรดกระบวนการ ในระหว่างการขยายขีดความสามารถด้านหุ่นยนต์ที่สายการเชื่อมของยานยนต์ อินเทอร์เฟซการสื่อสารที่สงวนไว้และอัตราพลังงาน 20% ใน VFD ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนทั้งหมดได้ประมาณ 800,000 หยวน

V. กรณีการใช้งานในอุตสาหกรรมทั่วไป

1. อุตสาหกรรมสิ่งทอ

เฟรมการปั่นต้องใช้ VFD ที่มีการป้องกันแรงบิดกระเพื่อม หลังจากเปลี่ยน VFD ขนาด 30kW เป็นรุ่นพิเศษที่มีระบบกำจัดฮาร์มอนิก องค์กรแห่งหนึ่งสามารถลดอัตราการขาดของเส้นด้ายลงได้ 40%

2. อุตสาหกรรมโลหะวิทยา

เครื่องยืดผมด้วยเครื่องหล่อแบบต่อเนื่องควรใช้อินเวอร์เตอร์การทำงานควอแดรนท์สี่- หลังการปรับปรุงใหม่ โรงถลุงเหล็กได้รับการตอบสนองด้านพลังงานในการเบรก ซึ่งช่วยประหยัดเงินได้ 470,000 หยวนต่อปีต่อหน่วย

3. อุตสาหกรรมปิโตรเลียม

อินเวอร์เตอร์ปั๊มฉีดน้ำต้องมี-ใบรับรองการป้องกันการระเบิดและ-การเคลือบป้องกันการกัดกร่อน หลังจากเลือกอินเวอร์เตอร์ที่ได้รับการจัดอันดับ IP55 สำหรับแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง ระยะเวลาการบำรุงรักษาอุปกรณ์ก็ขยายจาก 3 เดือนเป็น 2 ปี

แผนผังการตัดสินใจคัดเลือก:

1. ระบุประเภทโหลด (แรงบิดคงที่/แรงบิดแปรผัน)
2. คำนวณกำลังพื้นฐานและกระแส
3. ประเมินข้อกำหนดการโอเวอร์โหลด
4. ตรวจสอบสภาพแวดล้อม
5. กำหนดวิธีแก้ปัญหาการเบรก
6. เลือกโทโพโลยี (แหล่งแรงดัน/แหล่งกระแส)
7. กำหนดค่าฟังก์ชันเพิ่มเติม (การควบคุม PID, โปรโตคอลการสื่อสาร ฯลฯ)

การประเมินอย่างเป็นระบบโดยใช้-วิธีการเลือกสามมิติ (มิติกำลัง มิติการทำงาน มิติต้นทุน) สามารถยกระดับความแม่นยำในการเลือกอินเวอร์เตอร์ได้มากกว่า 95% ขอแนะนำให้สร้างฐานข้อมูลการเลือก โดยผสมผสานเส้นโค้งคุณลักษณะโหลดโปรเจ็กต์ในอดีต บันทึกข้อผิดพลาด และข้อมูลอื่นๆ ลงในแบบจำลองการตัดสินใจเพื่อให้ได้การเลือกที่ชาญฉลาด รูปแบบการคัดเลือกขั้นสุดท้ายจะต้องได้รับการตรวจสอบผ่านซอฟต์แวร์จำลองเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะการทำงานที่หนักหน่วง