Неліктен тұрақты ток VFD-де қолданылады?

Қазіргі заманғы өнеркәсіптік және коммерциялық қолданбаларда электр қозғалтқышының жылдамдығы мен айналу моментін дәл және тиімді басқару үшін айнымалы жиілік жетектер (АЖЖ) қажет. АЖЖ мұны айнымалы ток қозғалтқышының қуат жиілігі мен кернеуін реттеу арқылы жүзеге асырады. Қызығы, АЖЖ-лар айнымалы ток қозғалтқыштарын басқара отырып, электр энергиясын түрлендіру үшін тұрақты токты (ТТЖ) пайдаланады.

Егер VFD айнымалы ток қозғалтқыштарын қуаттандыруға арналған болса, неге тұрақты токты пайдалану керек? VFD құрылымы және қуатты түрлендіру, басқару және жеткізу механизмдері шешімді ұсынады. Міне, дизайнның техникалық түсіндірмесі мен артықшылықтары.

VFD жұмысының негіздерін үйрену

Неліктен тұрақты ток VFD-де қолданылатынын түсіну үшін олардың негізгі жұмысын түсініңіз. VFD әдетте үш кезеңнен тұрады:

• Түзету кезеңі
• Аралық тізбек немесе тұрақты ток байланысы
• Инверсия кезеңі

Негізгі айнымалы ток көзінің электр қуаты VFD-ге енген кезде түзету басталады. Айнымалы ток қуатын тұрақты ток кернеуіне түрлендіру үшін түзеткіш ретінде диодтар немесе басқарылатын тиристорлар қолданылады.

Тұрақты ток кернеуі тегіс емес, сондықтан ол сүзгілеу және тұрақтандыру үшін конденсаторлар мен индукторларды пайдаланып тұрақты ток байланысы (ТТ шина) арқылы жіберіледі. Содан кейін тегіс тұрақты ток кернеуі қозғалтқышты іске қосу үшін оны айнымалы жиілікті айнымалы токқа айналдыру үшін транзисторларды немесе IGBT-лерді пайдаланатын инвертор компонентіне жіберіледі.

Тұрақты токты түрлендіру рөлі

Тұрақты ток VFD-де қуатты түрлендіру үшін қажет. Тұрақты ток әдетте аралық кезеңде қолданылады, себебі ол инвертор сатысына айнымалы ток шығысын дұрыс қалыптастыруға мүмкіндік беретін тұрақты және реттелетін кернеу көзін ұсынады.

Айнымалы токты тұрақты токқа және керісінше айнымалы токқа түрлендіру арқылы VFD кернеу мен жиілікті жақсы басқара алады. Айнымалы токты айнымалы жиіліктегі айнымалы токқа тікелей түрлендіру күрделірек және дәл емес болар еді.

Жақсырақ бақылау және дәлдік

VFD жүйелеріндегі тұрақты токтың техникалық артықшылықтары қозғалтқышты басқаруды және жүйенің өнімділігін арттырады.

Біріншіден, ол қозғалтқыштың жылдамдығы мен айналу моментін дәл басқарады. Инвертор импульстік енді модуляция (PWM) көмегімен тұрақты токтан айнымалы ток толқынының формасын қайта құратындықтан, бірнеше жиіліктер жасай алады. Конвейерлер, желдеткіштер, сорғылар және көтергіштер үшін айнымалы қозғалтқыш жылдамдықтары қажет.

Екіншіден, тұрақты ток сатысы VFD-ге жүктеме өзгерістеріне жылдам әрекет етуге мүмкіндік береді. Тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін VFD қозғалтқыш жүктемесі артқан сайын шығыс жиілігі мен кернеуін нақты уақыт режимінде өзгерте алады. Тұрақты ток қосылымынсыз бұл модификациялар баяу және дәлірек болмас еді.

Үшіншіден, тұрақты ток шиналары тежеуді және регенерацияны жақсартады. Қозғалтқыштар көптеген өнеркәсіптік қолданбаларда жылдам баяулауы керек. Баяулау энергиясы тұрақты ток қосылымында сақталуы немесе тежегіш резисторлары арқылы таратылуы мүмкін. Электр желісі бұл энергияны регенеративті VFD арқылы алуы мүмкін.

Қуат сапасы мен тиімділігін арттыру

Тиімділік пен қуат сапасы - VFD-лардың тұрақты токты пайдалануының тағы бір себебі. Тұрақты ток байланысы түзетілгеннен кейін инверторға тұрақты, толқынсыз қуат береді, бұл жоғары сапалы шығыс толқын формасын қамтамасыз етеді. Таза толқын формалары қозғалтқыш температурасын, шығындарды және жүйенің тозуын азайтады.

Жетілдірілген VFD-лер тұрақты ток кернеуін тегістеу және басқару, сондай-ақ гармоникаларды азайту үшін белсенді алдыңғы ұштарды (AFE) пайдаланады. Бұл қуат коэффициентін жақсартады және жүйенің шуын азайтады.

Қауіпсіздік және қорғаныс

Тұрақты ток сатылары VFD қауіпсіздігін арттырады. Кіріс және шығыс арасындағы буфер ретінде тұрақты ток шиналары қозғалтқыш пен жетекті кернеулерден және ақаулардан оқшаулайды. VFD шамадан тыс жүктемелер мен қысқа тұйықталуды дереу анықтап, зақымданудан бұрын қуатты өшіре алады.

Диагностика көбінесе тұрақты ток шинасының кернеуін бақылауды қамтиды. Тұрақты ток кернеуінің ауытқулары кіріс көзінің, түзеткіштің немесе конденсатордың мәселелерін сигнал беруі мүмкін, бұл техникалық қызмет көрсету топтарына мәселелер нашарлағанға дейін оларды табуға және түзетуге мүмкіндік береді.

Қорытынды

Тұрақты ток айнымалы жиілік жетектерінің айнымалы ток қозғалтқыштарын реттеу мүмкіндігі үшін өте маңызды. VFD айнымалы токты тұрақты токқа және керісінше айнымалы токқа түрлендіру арқылы қозғалтқыштың дәл, үнемді және бейімделгіш жұмысын қамтамасыз етеді.