من به عنوان تأمین کننده مبدل های فرکانس تخصصی ، من دست اول شاهد نقش مهمی بود که بار بی تحرکی در عملکرد و عملکرد این دستگاه ها ایفا می کند. اینرسی بار ، که به مقاومت بار در برابر تغییر در سرعت چرخش آن اشاره دارد ، می تواند تأثیر عمیقی بر کارایی ، قابلیت اطمینان و عملکرد کلی مبدل فرکانس داشته باشد. در این پست وبلاگ ، من به روش های مختلفی می پردازم که اینرسی بار در یک مبدل فرکانس تخصصی تأثیر می گذارد و در مورد چگونگی درک این تأثیرات می تواند به شما در تصمیم گیری های آگاهانه هنگام انتخاب و استفاده از مبدل فرکانس برای برنامه خاص خود کمک کند.
درک بی تحرکی بار
قبل از بررسی تأثیر اینرسی بار بر مبدل فرکانس ، مهم است که درک روشنی از عدم تحرک بار و اندازه گیری آن داشته باشیم. اینرسی بار در اصل اندازه گیری میزان انرژی مورد نیاز برای تسریع یا کاهش بار چرخان است. این با جرم بار ، توزیع آن توده در اطراف محور چرخش و شعاع غرق شدن تعیین می شود. از نظر عملی ، یک بار با اینرسی زیاد به انرژی بیشتری برای شروع و متوقف کردن نسبت به بار با اینرسی کم نیاز دارد.
اینرسی بار به طور معمول در واحدهای کیلوگرم - متر مربع (کیلوگرم · متر مربع) در سیستم SI بیان می شود. هنگام انتخاب مبدل فرکانس ، دانستن عدم تحرک بار برنامه بسیار مهم است تا اطمینان حاصل شود که مبدل فرکانس می تواند نیازهای شتاب و کاهش سرعت را برطرف کند.
تأثیر بر عملکرد مبدل فرکانس
1. شتاب و کاهش
یکی از مهمترین راه هایی که در آن تحرک بار بر مبدل فرکانس تأثیر می گذارد ، در مراحل شتاب و کاهش است. یک بار اینرسی بالا برای رسیدن به سرعت مورد نظر خود در حین شتاب بیشتر طول می کشد و در طول کاهش در مقایسه با بار کم تحرک ، متوقف می شود. این بدان معنی است که مبدل فرکانس برای رسیدن به همان میزان شتاب یا کاهش سرعت ، باید گشتاور بیشتری را در مدت زمان طولانی تر تأمین کند.
اگر مبدل فرکانس به درستی برای رسیدگی به اینرسی زیاد اندازه نداشته باشد ، ممکن است بیش از حد گرم شود ، از حفاظت از جریان بیش از حد سفر کند ، یا نتواند به سرعت مورد نظر برسد. از طرف دیگر ، مبدل فرکانس که برای بار بزرگ است ممکن است منجر به افزایش هزینه ها و کاهش بهره وری انرژی شود.
به عنوان مثال ، دراینورترهای دستگاه سنگ زنی صنعتیکاربرد ، چرخ سنگ زنی اغلب از بی تحرکی نسبتاً بالایی برخوردار است. مبدل فرکانس باید بتواند گشتاور کافی را برای تسریع چرخ به سرعت عملیاتی خود فراهم کند و سپس آن سرعت را در شرایط بار مختلف حفظ کند. اگر اینرسی به درستی مورد توجه قرار نگیرد ، مبدل فرکانس ممکن است برای شروع دستگاه تلاش کند یا ممکن است شکست های مکرر را تجربه کند.
2. الزامات گشتاور
اینرسی بار مستقیماً بر نیازهای گشتاور مبدل فرکانس تأثیر می گذارد. برای تسریع بار زیاد - اینرسی ، مبدل فرکانس باید گشتاور شروع بالاتری ایجاد کند. این امر به این دلیل است که گشتاور به طور مستقیم با میزان تغییر حرکت زاویه ای مرتبط است و بار اینرسی زیاد دارای یک حرکت زاویه ای بزرگی است.
بیشتر مبدل های فرکانس حداکثر حد گشتاور را دارند. اگر اینرسی بار خیلی زیاد باشد ، مبدل فرکانس ممکن است قادر به تولید گشتاور کافی برای تسریع بار نباشد و منجر به شتاب آهسته یا ناقص شود. در بعضی موارد ، مبدل فرکانس حتی ممکن است متوقف شود.
به عنوان مثال ، در aدرایو فرکانس متغیر متغیر موتور همزمان آهنربای دائمیسیستم ، توانایی موتور در تسریع بار زیاد - اینرسی به گشتاور بستگی دارد - ظرفیت تولید مبدل فرکانس. اگر اینرسی بیش از قابلیت مبدل فرکانس باشد ، ممکن است موتور نتواند به سرعت امتیاز خود برسد و در نتیجه عملکرد ضعیفی داشته باشد.
3. مصرف انرژی
اینرسی بار نیز در مصرف انرژی مبدل فرکانس تأثیر دارد. بار زیاد اینرسی برای شروع و متوقف کردن به انرژی بیشتری نیاز دارد که می تواند منجر به افزایش مصرف انرژی در این مراحل شود. علاوه بر این ، اگر مبدل فرکانس به طور مداوم در تلاش باشد تا بی تحرکی بالا را کنترل کند ، ممکن است با کارآمدتر کار کند و بیشتر مصرف انرژی را افزایش دهد.
با این حال ، در برخی از برنامه هایی که بار برای مدت طولانی با سرعت ثابت اجرا می شود ، تأثیر اینرسی بار بر مصرف انرژی ممکن است کمتر قابل توجه باشد. به عنوان مثال ، در یک سیستم نقاله که به طور مداوم عمل می کند ، پس از سرعت کمربند نوار نقاله بالا - اینرسی ، مصرف انرژی عمدتاً با تلفات اصطکاک و بار موجود در کمربند تعیین می شود.
تأثیر در انتخاب مبدل فرکانس
1. اندازه
هنگام انتخاب مبدل فرکانس تخصصی ، عدم تحرک بار یک عامل اصلی در تعیین اندازه مناسب است. مبدل فرکانس باید بر اساس بی تحرکی بار ، میزان شتاب و کاهش سرعت مورد نیاز و حداکثر نیاز گشتاور اندازه گیری شود.
به عنوان یک قاعده کلی ، یک مبدل فرکانس باید دارای ظرفیت جریان و گشتاور دارای امتیاز باشد که بتواند تقاضای اوج بار را در هنگام شتاب و کاهش سرعت تحمل کند. اگر اینرسی بار زیاد باشد ، برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد ممکن است مبدل فرکانس بزرگتر مورد نیاز باشد.
2. استراتژی های کنترل
اینرسی بار همچنین بر انتخاب استراتژی های کنترل برای مبدل فرکانس تأثیر می گذارد. برای بارهای بالا - اینرسی ، استراتژی های کنترل پیشرفته تری مانند کنترل بردار یا کنترل گشتاور مستقیم ممکن است لازم باشد. این روشهای کنترل می توانند کنترل گشتاور بهتر و تنظیم دقیق سرعت بیشتری را فراهم کنند ، که برای رسیدگی به پویایی پیچیده بارهای بالا - اینرسی ضروری است.
به عنوان مثال ،اینورتر فرکانس همزمان مگنت 220 ولتاغلب از الگوریتم های کنترل پیشرفته برای بهینه سازی عملکرد موتور استفاده می کنید ، به خصوص هنگام برخورد با بارهای بالا - اینرسی. این اینورترها می توانند ولتاژ و فرکانس خروجی را در زمان واقعی تنظیم کنند تا گشتاور لازم را برای شتاب و کاهش فراهم کند.
کاهش اثرات اینرسی بار زیاد
1. نرم - شروع و نرم - توقف
استفاده از یک عملکرد نرم و نرم و نرم - توقف در مبدل فرکانس می تواند به کاهش اثرات اینرسی بار بالا کمک کند. نرم - شروع به تدریج ولتاژ و فرکانس را به موتور افزایش می دهد و به بار اجازه می دهد تا به آرامی و یکدست تسریع شود. به طور مشابه ، نرم - متوقف به تدریج ولتاژ و فرکانس را کاهش می دهد و به بار اجازه می دهد تا به آرامی کاهش یابد.
این نه تنها استرس در مبدل فرکانس و موتور را کاهش می دهد بلکه طول عمر آنها را نیز افزایش می دهد. علاوه بر این ، می تواند استرس مکانیکی را بر روی بار خود کاهش دهد ، که برای برنامه های کاربردی با بارهای بالا و بی تحرکی مفید است.
2. مقاومت ترمز
در برنامه هایی که کاهش سریع بار زیاد اینرسی مورد نیاز است ، می توان از مقاومتهای ترمز استفاده کرد. هنگامی که مبدل فرکانس موتور را کاهش می دهد ، انرژی جنبشی بار به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. مقاومت های ترمز این انرژی را به عنوان گرما از بین می برند و از ولتاژ بیش از ولتاژ از مبدل فرکانس به دلیل انرژی اضافی جلوگیری می کنند.
پایان
اینرسی بار تأثیر زیادی در عملکرد ، انتخاب و عملکرد مبدل فرکانس تخصصی دارد. به عنوان یک تأمین کننده ، ما اهمیت ارزیابی دقیق اینرسی بار و تطبیق آن را با مبدل فرکانس مناسب درک می کنیم. با در نظر گرفتن الزامات شتاب و کاهش ، تقاضای گشتاور و مصرف انرژی مرتبط با اینرسی بار ، می توانیم به مشتریان خود کمک کنیم تا مناسب ترین مبدل فرکانس را برای کاربردهای خود انتخاب کنند.
اگر در بازار مبدل فرکانس تخصصی هستید و در تعیین بهترین راه حل برای نیازهای بی تحرکی بار خود به کمک نیاز دارید ، از تماس با ما دریغ نکنید. تیم متخصصان ما آماده هستند تا مشاوره و پشتیبانی فنی مفصلی را در اختیار شما قرار دهند تا اطمینان حاصل کنند که از کارآمدترین و قابل اطمینان ترین مبدل فرکانس برای نیازهای خود استفاده می کنید.
منابع
- Boldea ، I. ، و Nasar ، SA (1999). درایوهای برقی: یک رویکرد یکپارچه. مطبوعات CRC.
- Mohan ، N. ، Undeland ، TM ، & Robbins ، WP (2012). برق الکترونیک: مبدل ها ، برنامه ها و طراحی. ویلی
- Krause ، PC ، Wasynczuk ، O. ، & Sudhoff ، SD (2002). تجزیه و تحلیل ماشین آلات برقی و سیستم های درایو. ویلی - بینابینی.