تأثیر نوسانات شبکه برق در VFD برای اسپیندل ابزار ماشین چیست؟

نوسانات شبکه برق یک مسئله مشترک در بسیاری از تنظیمات صنعتی است و می تواند تأثیر قابل توجهی در تجهیزات مختلف الکتریکی از جمله درایوهای فرکانس متغیر (VFD) مورد استفاده برای اسپیندل ابزار داشته باشد. به عنوان تأمین کنندهVFD برای اسپیندل ابزار ماشین، من دست اول شاهد چالش هایی بوده ام که نوسانات شبکه برق برای این مؤلفه های مهم مطرح می شود. در این وبلاگ ، من به ماهیت نوسانات شبکه برق ، تأثیر آنها بر روی VFD ها برای اسپیندل ابزار و چگونگی کاهش این جلوه ها می پردازم.

درک نوسانات شبکه برق

نوسانات شبکه برق به تغییرات در ولتاژ ، فرکانس یا فاز انرژی الکتریکی تأمین شده توسط شبکه اشاره دارد. این نوسانات به دلایل مختلفی از جمله تغییرات ناگهانی تقاضای بار ، گسل در شبکه توزیع برق ، اعتصاب صاعقه یا عملکرد تجهیزات الکتریکی بزرگ ممکن است رخ دهد. نوسانات ولتاژ می تواند به عنوان ولتاژ بیش از ولتاژ یا ولتاژها آشکار شود. ولتاژ بیش از حد رخ می دهد که ولتاژ بیش از مقدار اسمی باشد ، در حالی که در زیر ولتاژ با ولتاژ پایین تر از سطح استاندارد مشخص می شود. از طرف دیگر ، نوسانات فرکانس از فرکانس استاندارد منحرف می شود (به عنوان مثال ، 50 هرتز یا 60 هرتز در بیشتر سیستم های برق).

تأثیر بر روی VFDS برای اسپیندل ابزار ماشین

1. ولتاژ - مسائل مرتبط با آن

• بیش از - ولتاژ: هنگامی که شبکه برق وضعیت ولتاژ بیش از حد را تجربه می کند ، VFD برای اسپیندل ابزار ماشین ممکن است با مشکلات مختلفی روبرو شود. ولتاژ اتوبوس DC در داخل VFD ، که از ورودی AC اصلاح شده حاصل می شود ، افزایش می یابد. اگر ولتاژ بیش از حد مجاز VFD باشد ، می تواند به خازن های پیوند DC آسیب برساند. این خازن ها برای ذخیره انرژی الکتریکی و صاف کردن ولتاژ DC بسیار مهم هستند. پس از آسیب دیدگی ، VFD ممکن است نقص داشته باشد و منجر به عملکرد دوک نخ ریسی یا حتی خاموش شدن کامل شود. به عنوان مثال ، در یک کارخانه تولیدی که موتورهای بزرگ اغلب شروع و متوقف می شوند ، ناگهان ولتاژ می تواند رخ دهد. اگر VFD به درستی محافظت نشود ، خرابی خازن می تواند منجر به تعمیرات پرهزینه و خرابی تولید شود.
• زیر - ولتاژ: تحت - شرایط ولتاژ همچنین می تواند برای VFD مضر باشد. هنگامی که ولتاژ ورودی از زیر محدوده قابل قبول پایین می آید ، VFD ممکن است یک حالت محافظت از ولتاژ کم وارد کند. در این حالت ، VFD قدرت خروجی را به موتور دوک نخ ریسی کاهش می دهد تا از آسیب دیدن جلوگیری کند. این کاهش قدرت می تواند باعث کند شدن یا از دست دادن گشتاور دوک کند و بر دقت ماشینکاری تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، در عملیات ماشینکاری دقیق ، حتی کاهش جزئی در سرعت دوک می تواند منجر به پایان سطح ضعیف و نادرستی های بعدی قطعات ماشینکاری شود.

2. موضوعات مرتبط با فرکانس

• انحراف بار: نوسانات فرکانس شبکه برق می تواند عملکرد عادی VFD را مختل کند. VFD از فرکانس ورودی به عنوان مرجع برای کنترل فرکانس خروجی و سرعت موتور دوک دوک استفاده می کند. هنگامی که فرکانس شبکه از مقدار استاندارد منحرف می شود ، VFD ممکن است سیگنال مرجع را تفسیر کند. این می تواند منجر به کنترل سرعت نادرست دوک نخ ریسی شود. اگر انحراف فرکانس قابل توجه باشد ، دوک نخ ریسی ممکن است با سرعت ناپایدار اجرا شود و باعث لرزش و کاهش عمر ابزار شود. به عنوان مثال ، در یک فرآیند ماشینکاری با سرعت بالا ، یک سرعت دوک نخ ریسی ناپایدار می تواند باعث شود ابزار برش به سرعت از بین برود و خطر شکستن ابزار را افزایش دهد.

3. هارمونیک و کیفیت قدرت

• تولید هارمونیک: نوسانات شبکه برق اغلب هارمونیک را در سیستم الکتریکی معرفی می کند. هارمونیک ها چند برابر فرکانس اساسی هستند و می توانند باعث گرمایش اضافی در اجزای VFD مانند ماژول اینورتر و سیم پیچ های موتور شوند. گرمایش بیش از حد می تواند کارایی VFD را کاهش داده و طول عمر آن را کوتاه کند. علاوه بر این ، هارمونیک همچنین می تواند در سایر تجهیزات الکتریکی در مجاورت دخالت کند و منجر به مشکلات تداخل الکترومغناطیسی (EMI) شود. به عنوان مثال ، در یک مغازه ماشین با دوک های کنترل شده VFD ، تداخل هارمونیک می تواند باعث نقص در سیستم های کنترل مجاور یا دستگاه های اندازه گیری شود.

استراتژی های کاهش

1 تنظیم ولتاژ

• استفاده از تثبیت کننده ولتاژ: نصب تثبیت کننده ولتاژ می تواند به حفظ ولتاژ ورودی ثابت به VFD کمک کند. این دستگاه ها به طور خودکار ولتاژ خروجی را برای جبران هرگونه نوسانات در ولتاژ ورودی تنظیم می کنند. انواع مختلفی از تثبیت کننده ولتاژ مانند تثبیت کننده های کنترل شده سروو و تثبیت کننده ولتاژ استاتیک وجود دارد. تثبیت کننده های کنترل شده از یک موتور سروو برای تنظیم ولتاژ خروجی استفاده می کنند ، در حالی که تثبیت کننده های ولتاژ استاتیک از الکترونیک برق برای دستیابی به تنظیم ولتاژ استفاده می کنند.
• منبع تغذیه بدون وقفه (UPS): UPS می تواند در صورت قطع برق یا افت ولتاژ قابل توجه ، منبع تغذیه موقت را فراهم کند. این انرژی الکتریکی را در باتری ها ذخیره می کند و می تواند برای مدت کوتاهی به VFD تأمین شود و امکان خاموش کردن کنترل شده ابزار یا ادامه کار در هنگام وقفه برق را فراهم می کند.

2. جبران فرکانس

• الگوریتم های کنترل پیشرفته: VFD های مدرن مجهز به الگوریتم های کنترل پیشرفته هستند که می توانند نوسانات فرکانس را جبران کنند. این الگوریتم ها به طور مداوم فرکانس ورودی را رصد می کنند و فرکانس خروجی را بر این اساس تنظیم می کنند تا سرعت دوک دوک پایدار را حفظ کنند. به عنوان مثال ، برخی از VFD ها از الگوریتم های ردیابی فرکانس استفاده می کنند تا با تغییرات در فرکانس شبکه سازگار شوند.

3. فیلتر کننده هارمونیک

• نصب فیلترهای هارمونیک: فیلترهای Harmonics می توانند در ورودی VFD نصب شوند تا محتوای هارمونیک در سیستم الکتریکی کاهش یابد. این فیلترها برای جذب یا منحرف کردن جریانهای هارمونیک ، بهبود کیفیت قدرت و کاهش استرس در اجزای VFD طراحی شده اند. فیلترهای هارمونیک منفعل و فعال در دسترس است. فیلترهای منفعل از سلف ، خازن و مقاومت برای فیلتر کردن هارمونیک استفاده می کنند ، در حالی که فیلترهای فعال از الکترونیک برق برای تولید جریانهای ضد هارمونیک برای لغو هارمونیک های ناخواسته استفاده می کنند.

راه حل های ما به عنوان تأمین کننده

به عنوان تأمین کنندهVFD برای اسپیندل ابزار ماشینوتاینورتر فرکانس اسپیندل 380 ولت، ما طیف وسیعی از محصولات و خدمات را برای رفع چالش های ناشی از نوسانات شبکه برق ارائه می دهیم. VFD های ما با ویژگی های محافظت شده برای مقاومت در برابر ولتاژ و فرکانس طراحی شده اند. آنها مجهز به الگوریتم های کنترل پیشرفته برای جبران فرکانس هستند و به راحتی می توانند با تثبیت کننده ولتاژ خارجی و فیلترهای هارمونیک ادغام شوند.

ما همچنین خدمات پشتیبانی و مشاوره فنی را به مشتریان ارائه می دهیم. تیم متخصصان ما می توانند به مشتریان کمک کنند تا شرایط شبکه برق خود را تجزیه و تحلیل کنند ، مدل های مناسب VFD را انتخاب کنند و راه حل های سفارشی را برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد اسپیندل های ابزار خود طراحی کنند. این که آیا شما یک کارگاه ماشینکاری در مقیاس کوچک هستید یا یک کارخانه تولید مقیاس بزرگ ، ما تخصص و محصولات لازم را برای رفع نیازهای شما داریم.

برای تهیه و مشاوره با ما تماس بگیرید

اگر با نوسانات شبکه برق مواجه هستید که بر روی اسپیندل ابزار شما تأثیر می گذارد یا علاقه مند به ارتقاء VFD های موجود خود هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا با ما تماس بگیرید. تیم فروش اختصاصی ما آماده است تا در انتخاب محصول ، قیمت گذاری و پشتیبانی فنی به شما کمک کند. ما اهمیت عملکرد اسپیندل قابل اعتماد را در فرآیندهای تولید شما درک می کنیم و ما متعهد هستیم که بهترین راه حل ها را برای شما ارائه دهیم. اجازه ندهید که نوسانات شبکه برق تولید شما را مختل کند. امروز به ما دسترسی پیدا کنید و بیایید با هم کار کنیم تا عملکرد ماشین آلات خود را بهینه کنیم.

منابع

• Fitzgerald ، AE ، Kingsley ، C. ، & Umans ، SD (2003). ماشین آلات برقی (ویرایش ششم). مک گرا - هیل.
• Mohan ، N. ، Undeland ، TM ، & Robbins ، WP (2012). برق الکترونیک: مبدل ها ، برنامه ها و طراحی (چاپ 3). ویلی
• چاپمن ، SJ (2012). اصول ماشین آلات برقی (ویرایش 5). مک گرا - هیل.