Il est très important de déterminer le type de convertisseur de charge et de sélectionner le convertisseur de fréquence approprié pour le fonctionnement normal du système de contrôle. Lors du choix du convertisseur de fréquence, il faut bien comprendre les caractéristiques de la charge entraînée par le convertisseur de fréquence. Dans la pratique, les machines de production sont souvent divisées en trois types : charges à couple constant, charges à puissance constante et charges de ventilateurs, charges de pompes.
(01) Les charges à couple constant sont des charges dans lesquelles le couple TL est indépendant de la vitesse de rotation n, et TL est toujours constant ou essentiellement constant à n'importe quelle vitesse de rotation. Par exemple, les bandes transporteuses, les mélangeurs, les extrudeuses et autres charges de frottement, ainsi que les grues, les palans et autres charges énergétiques potentielles sont des charges à couple constant. Lorsque le convertisseur de fréquence entraîne des charges à couple constant, le couple à basse vitesse doit être suffisamment important et avoir une capacité de surcharge suffisante. S'il est nécessaire de fonctionner en continu à basse vitesse, la capacité de dissipation thermique du moteur asynchrone standard doit être prise en compte pour éviter une élévation de température trop élevée du moteur.
(02) Charges à puissance constante Le couple requis par les broches des machines-outils et les laminoirs, les usines de papier, les enrouleurs et les dérouleurs dans les lignes de production de films plastiques est à peu près inversement proportionnel à la vitesse de rotation, ce qui est connu sous le nom de charge à puissance constante. La nature de puissance constante de la charge doit être exprimée en termes d'une certaine plage de changements de vitesse. Lorsque la vitesse est très faible, en raison des limitations de résistance mécanique, TL ne peut pas être augmenté indéfiniment, dans la transformation à basse vitesse en une nature de couple constant. Si la plage de contrôle de vitesse à couple constant et à puissance constante du moteur et la plage de contrôle de vitesse à couple constant et à puissance constante de la charge sont cohérentes, c'est-à-dire la situation dite de « correspondance », la capacité du moteur et la capacité de l'onduleur sont minimisées.
(03) Charges de ventilateurs et de pompes Dans divers ventilateurs, pompes et pompes à huile, avec la rotation de la roue, la résistance de l'air ou du liquide dans une certaine plage de vitesses est approximativement proportionnelle à la deuxième puissance de la vitesse n. Lorsque la vitesse diminue, le couple est proportionnel à la deuxième puissance de la vitesse. Lorsque la vitesse diminue, le couple diminue de la deuxième puissance de la vitesse. La puissance requise pour ce type de charge est proportionnelle à la troisième puissance de la vitesse. Lorsque le volume d'air et le débit requis diminuent, l'utilisation d'un convertisseur de fréquence pour ajuster le volume d'air et le débit au moyen d'une régulation de vitesse peut économiser considérablement de l'énergie. En raison de la vitesse élevée lorsque la puissance requise avec la croissance de la vitesse est trop rapide, et la vitesse de la troisième puissance est directement proportionnelle à la vitesse, il ne faut généralement pas faire fonctionner les ventilateurs, les pompes et les charges à une fréquence supérieure.
Connaître les principes de sélection de conversion de fréquence
(01) En combinaison avec le cadre global du projet, à partir des caractéristiques du processus et du contrôle électrique, le type de charge, l'utilisation de l'environnement, l'architecture de communication et les types d'interface doivent être pris en compte, comme par exemple le port série, l'interface de communication DP ou PN.
(02) Sélectionnez le convertisseur de fréquence en fonction des caractéristiques de charge, telles que la charge pour la charge à couple constant, vous pouvez choisir le convertisseur de fréquence Siemens G120, telles que la charge pour les ventilateurs, la charge des pompes peut choisir le convertisseur de fréquence Siemens G120XA.
(03) Lors de la sélection du variateur, la valeur réelle du courant du moteur doit être prise comme base pour la sélection du variateur, et la puissance nominale du moteur ne peut être utilisée qu'à titre de référence. De plus, il convient de tenir compte du fait que la sortie du convertisseur de fréquence contient des harmoniques élevées, ce qui entraînera une détérioration du facteur de puissance et de l'efficacité du moteur. Par conséquent, avec la comparaison entre l'alimentation du variateur et du moteur et l'alimentation du réseau électrique à fréquence industrielle, le courant du moteur a augmenté de 10 % et l'élévation de température a augmenté d'environ 20 %. Par conséquent, lors du choix du moteur et du convertisseur de fréquence, il convient de prendre en compte cette situation, une marge appropriée, afin d'éviter que l'élévation de température ne soit trop élevée, affectant la durée de vie du moteur.
(04) convertisseur de fréquence pour un fonctionnement avec un câble long, à ce stade, des mesures doivent être prises pour inhiber l'influence de la capacité de couplage du câble long sur le sol, pour éviter que le convertisseur de fréquence ne soit pas suffisant, le convertisseur de fréquence doit donc être agrandi par une sélection de grade ou le réacteur de sortie installé à la sortie du convertisseur de fréquence.
(05) pour certaines applications spéciales, telles que la température ambiante élevée, la fréquence de commutation élevée (en particulier dans l'automatisation des bâtiments et d'autres restrictions de bruit sur l'utilisation d'applications plus élevées doivent être prises en compte), l'altitude élevée, etc., à ce moment-là entraînera la réduction de la capacité de l'onduleur, l'onduleur doit être agrandi d'une sélection de vitesse.
(06) Lorsque l'onduleur est utilisé pour contrôler plusieurs moteurs connectés en parallèle, la longueur totale du câble entre l'onduleur et le moteur doit être prise en compte dans la tolérance de l'onduleur. Si elle dépasse la valeur spécifiée, amplifiez l'onduleur d'un ou deux arrêts pour sélectionner l'onduleur. De plus, dans ce cas, le mode de contrôle du convertisseur de fréquence ne peut être que le mode de contrôle V/F, et le convertisseur de fréquence ne peut pas protéger le moteur contre les surintensités et les surcharges. À ce stade, il faut ajouter un fusible à chaque moteur pour réaliser la protection.
(07) pour certaines applications spéciales, telles qu'une température ambiante élevée, une fréquence de commutation élevée, une altitude élevée, etc., à ce moment-là, la capacité du convertisseur de fréquence sera réduite, le convertisseur de fréquence devra être agrandi d'une sélection de vitesse.
(08) Lors de l'utilisation d'un onduleur pour contrôler un moteur à grande vitesse, en raison de la faible réactance du moteur à grande vitesse, les harmoniques élevées augmentent également la valeur du courant de sortie. Par conséquent, lors du choix de l'onduleur pour moteur à grande vitesse, il doit être légèrement plus grand que l'onduleur pour moteur ordinaire.
(09) Lorsque le convertisseur de fréquence est utilisé pour un moteur à pôles variables, il convient de veiller à sélectionner la capacité du convertisseur de fréquence de manière à ce que son courant nominal maximal soit inférieur au courant de sortie nominal du convertisseur de fréquence. De plus, lors de la conversion des pôles en fonctionnement, le moteur doit d'abord être arrêté, sinon il tournera au ralenti, ce qui endommagera l'onduleur en cas de mauvais temps.
(10) Lors de la conduite d'un moteur antidéflagrant, l'onduleur n'a pas de structure antidéflagrante et l'onduleur doit être placé à l'extérieur de la zone dangereuse.
(11) Lorsqu'un onduleur est utilisé pour entraîner un moteur à engrenages, la plage d'utilisation est limitée par la méthode de lubrification de la partie rotative de l'engrenage. Il n'y a aucune restriction de lubrification dans la plage de basse vitesse, mais il existe un risque de manque de lubrifiant dans la plage de haute vitesse qui dépasse la vitesse nominale. Par conséquent, ne dépassez pas la tolérance de vitesse maximale.
(12) Lorsque l'onduleur entraîne un moteur asynchrone à rotor bobiné, il utilise généralement un moteur existant. L'impédance de l'enroulement d'un moteur bobiné est faible par rapport à celle d'un moteur à cage d'écureuil ordinaire. Par conséquent, un déclenchement par surintensité dû au courant d'ondulation est susceptible de se produire, il convient donc de sélectionner un onduleur avec une capacité légèrement supérieure à celle habituelle. En général, le moteur bobiné est principalement utilisé dans le cas d'un couple de volant d'inertie GD2 plus important, et une plus grande attention doit être accordée au réglage du temps d'accélération et de décélération.
(13) Le moteur synchrone à entraînement par onduleur, par rapport à l'alimentation électrique à fréquence industrielle, réduit la capacité de sortie de 10% à 20%, le courant de sortie continu du convertisseur de fréquence doit être supérieur au courant nominal du moteur synchrone et au courant de tirage synchrone du produit de la valeur standard.
(14) Pour les compresseurs, les machines vibrantes et autres charges avec de grandes fluctuations de couple et les pompes à pression d'huile et autres charges de pointe, si l'onduleur est sélectionné en fonction du courant nominal ou de la valeur de puissance du moteur, la protection contre les surintensités peut être activée en raison du courant de pointe. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner un onduleur avec un courant de sortie nominal supérieur au courant maximal, en connaissant les conditions de fonctionnement de la fréquence industrielle. Lorsque l'onduleur entraîne le moteur de la pompe submersible, étant donné que le courant nominal du moteur de la pompe submersible est supérieur à celui du moteur habituel, le courant nominal de l'onduleur doit être supérieur à celui du moteur de la pompe submersible lors de la sélection de l'onduleur.
(15) Lorsque le convertisseur de fréquence contrôle le ventilateur Roots, étant donné que son courant de démarrage est important, lors de la sélection du convertisseur de fréquence, assurez-vous de vérifier si la capacité du convertisseur de fréquence est suffisamment grande.
(16) Lors de la sélection du convertisseur de fréquence, veillez à vérifier si son niveau de protection correspond à la situation sur site. Dans le cas contraire, la poussière et la vapeur d'eau présentes sur le site affecteront le fonctionnement à long terme de l'onduleur.
(17) Les moteurs monophasés ne conviennent pas à l'entraînement par onduleur.
(18) Lorsque la charge du moteur est très faible, même si le courant de charge du moteur est dans la limite du courant nominal du convertisseur de fréquence, le convertisseur de fréquence bien inférieur à la capacité du moteur ne peut pas être utilisé. En effet, la réactance du moteur est différente de la capacité du moteur, même si la charge du moteur est la même, plus la capacité du moteur est grande, plus la valeur de son courant pulsé est élevée, et peut donc dépasser la valeur admissible du courant de l'onduleur. (19) Si l'alimentation électrique de l'onduleur est auto-alimentée, il est préférable d'ajouter un réacteur d'admission.