יישום VFD על בקרת מנועי אינדוקציה.
בקרת מהירות של מנוע AC באמצעות כונן תדר משתנה (VFD). המהירות של מנועי AC נשארת קבועה מכיוון שהיא לוקחת כוח מדורג מהאספקה ולכן היא גורמת לבעיות כאשר יש צורך בפחות מהירות מנוע. מנגנון VFD מספק גישה לשינוי במהירות של מנועי AC. המאמר מציג את עקרון העבודה של VFD, הביצועים שלו והשימוש ב-PWM (Pulse Width Modulation) במהפך התלת פאזי כדי לשלוט או לשמור על היחס בין מתח לתדר. המודל מדומה באמצעות מודלים של תבלינים והתוצאות מנותחות. מאמר זה נועד לספק את ההבנה הבסיסית של מונחי VFD, פעולות בקרת מנוע vfd ושיפור מקדם הספק.
היישום ועקרון העבודה של כונן תדר משתנה. הביצועים של בקרת מנוע vfd מתוארים גם הם. מודל הסימולציה מדומה באמצעות MATLAB Simulink וגם התוצאות שלהם מנותחות. בקרת מהירות יעילה מנתחים. היישומים הנפוצים של בקרת מנוע vfd הם במטפל באוויר, צ'ילר, משאבות ומאווררי מגדלים. בתוצאות ניתוח הנייר הוצגה העיוות ההרמוני הכולל (THD) כלומר העיוות בייצור המקור והמומנט קטן יותר.
ההמצאה מתייחסת לשואב אבק עם התקן ויסות ובקרה למנוע של מכלול המאוורר. אלמנט בקרה להפעלה מרחוק של מכשיר הוויסות והבקרה מסופק בשואב על ידית צינור היניקה, המחובר לפיית היניקה, או של צינור ההובלה המחובר לבית השואב. על מנת להסתדר ללא מקור אנרגיה חשמלית להפעלה מרחוק של מכשיר הבקרה, מסופקת על בית שואב האבק טורבינה המסודרת בתא טורבינה ומקושרת למפעיל המוקצה למכשיר הוויסות או הבקרה. צינור המשמש לאספקה או פריקה של אוויר מוביל מצד אחד של תא הטורבינה לאלמנט הבקרה הבנוי כאלמנט סגירה. הצד השני של תא הטורבינה מחובר לצד היניקה או האספקה של מכלול המאוורר.
נושא הסמינר הזה ידון בהשפעה של בקרת מנוע vfd כאשר היא מותקנת בסביבה תעשייתית הקשורה למערכת החשמל ולמנוע החשמלי. יידונו נושאים כגון הרמוניות, מעברי קו, נחשולי מתח וסוגיות אחרות של איכות הספק יידונו ויספקו לתלמיד תובנה כיצד הפרעות החשמל היומיומיות הללו ייצרו השפעות לא רצויות אם לא יפחיתו. בעיות רעש לממירים כיום יש זמן מיתוג מהיר ביותר ושינוי שלב זה במתח עלול לגרום לבעיות תקשורת, לחץ מנוע גבוה ואפילו פגיעה בזרימת הזרם דרך מיסבי המנוע. התלמיד ילמד כיצד ו מדוע בקרת המנוע vfd יכולה ליצור את הבעיות הללו ולראות את השפעת הנזק שעלול להתרחש אם לא מסומן. הכבל בין המנוע לבקרת המנוע vfd מתנהג באופן שונה באופן משמעותי כאשר הוא על כוח גלי סינוס לעומת בקרת מנוע vfd. התלמיד ילמד את ההשפעה של הכבל מאורך קצר מאוד ועד למרחקים ארוכים במיוחד.
בשוק התחרותי של היום, תעשיות מתמודדות עם הדרישות ההולכות וגוברות - לשיפור יעילות התהליך, עמידה בתקנות הסביבתיות - ועמידה ביעדים פיננסיים של החברה. שוק הייצור התעשייתי הדינמי, מערכות אוטומציה תעשייתיות חכמות ובעלות נמוכה - נדרשים כדי לשפר את הפרודוקטיביות והיעילות שלהן. יש צורך במערכת אוטומציה אלחוטית חסכונית - מאובטחת וגמישה. אז בהקשר זה, העבודה הנוכחית מכוונת לניטור ובקרה מרחוק של פרמטרים חשמליים כגון מהירות, זרם של כונן תדר משתנה vfd בקרת מנוע מוזנת מנוע אינדוקציה תלת פאזי עם בקר לוגי מתכנת (PLC) ותוכנת LabVIEW. ממשק המשתמש הגרפי (GUI) של LabVIEW פועל כמו שרת מתקשר עם הלקוח המורשה המרוחק ויכול לגשת לפרמטרים של המנוע באמצעות פרוטוקול בקרת שידור/פרוטוקול אינטרנט (TCP/IP). הגדרת חומרה ואלגוריתם פותחו ב-PLC ובמודול Arduino לרכישת נתוני זרם ומהירות של מנוע אינדוקציה תלת פאזי.
המטרה היא להציג בצורה תמציתית את התיאוריה הבסיסית, התוצאות העיקריות והיישומים המעשיים של אוטומציה של תעלות. המאמר מתמקד בבקרת השער של התעלה. המאמר נכתב בכוונה ללא מינוח "מתקדם" לטובת מהנדסים מתאמנים במתקנים כיום, שאולי אינם בקיאים באוטומציה ויישומה בבקרה מוטורית vfd. מים הם צורך בסיסי של אדם וחיה. בחיי היום יום דרישות רבות של מים וממשלה יש את הבעיות ביותר חלוקת מים בכל המקומות. הממשלה קיבלה גם מימון עדיפות יותר ולחלוקת מים בכל המקומות. כך שחיסכון במים הוא המטרה העיקרית של הפרויקט. בהתייחס למידול תעלות השקיה, הליך מפורט להשגת מודלים של תעלות השקיה ליניאריות מונעות נתונים פותח בהצלחה בקרת רמת המים היא המטרה העיקרית של הפרויקט. בגוג'אראט, Narmada הוא אחד מהנהרות הגדולים ביותר וסכר Sardar Sarovar אחד הסכרים הגדולים ביותר.
נחשפות מערכת בקרה ושיטה של בקרת מנוע vfd. מערכת הבקרה שולטת על מנוע חשמלי באמצעות בקרת מנוע vfd, והמנוע החשמלי מניע את המשאבה. מערכת הבקרה כוללת: מודול הזרקת אדוות להזרקת אות אדוות לנתיב בקרה, האות נגד אדוות גורם לאדוות לחץ בפלט המשאבה לביטול חלקי לפחות. עוד נחשפת מערכת משאבה, הכוללת: בקרת מנוע vfd, מנוע חשמלי ומשאבה, כאשר ה-VFD מורכבת ממערכת הבקרה האמורה לעיל.
הקלט של בקר השיכוך העזר המוצע הוא כוח היציאה של הטורבינה. זהו אות סטנדרטי המנוטר בחדרי בקרה של תחנות כוח וזמין באופן מקומי ללא צורך בתשתית מדידה ו/או תקשורת נוספת. בקר שיכוך העזר (ADC) מוסיף אות מהירות עזר להתייחסות המהירות הקיימת בבקרת ההנעה של המנוע בלולאה סגורה בתגובה לכל תנודות טווח פיתול הנראות ב-, באמצעות מפצה משוב. ה-ADC מחלץ שיכוך על ידי ניצול אינטראקציות עומס SSR ומכוון באמצעות טכניקת מיקום מוט מבוסס שאריות. ביצועי ה-ADC מוערכים הן עבור סוגי אינטראקציה פיתול והן עבור סוגי הגברה של מומנט של SSR ברשתות IEEE First Benchmark ו-IEEE 68-bus.
התפקיד העיקרי של כונן תדר משתנה (VFD) הוא לשנות את המהירות של מנוע אינדוקציה AC תלת פאזי. VFDs מספקים גם בקרת התנעה ועצירה ללא חירום, האצה והאטה והגנה מפני עומס יתר. בנוסף, בקרת מנוע vfd יכולה להפחית את כמות זרם הפתיחה של המנוע על ידי האצת המנוע בהדרגה. מסיבות אלו, VFDs מתאימים למסועים, מאווררים ומשאבות הנהנים ממהירות פעולת מנוע מופחתת ומבוקרת.
סדרת VFD-M מיוצרת עם רכיבים וחומרים איכותיים ומשלבת את טכנולוגיית המיקרו-מעבד העדכנית ביותר הזמינה. מדריך זה מיועד להתקנה, הגדרת פרמטרים, פתרון בעיות ותחזוקה יומיומית של כונן מנוע ה-AC. כדי להבטיח פעולה בטוחה של הציוד, קרא את הנחיות הבטיחות הבאות לפני חיבור החשמל לכונן מנוע AC. שמור מדריך הפעלה זה בהישג יד והפיץ אותו לכל המשתמשים לעיון. כדי להבטיח את בטיחות המפעילים והציוד, רק צוות מוסמך שמכיר את כונן מנוע AC אמור לבצע התקנה, הפעלה ותחזוקה. קרא תמיד מדריך זה ביסודיות לפני השימוש במנוע AC מסדרת VFD-M, במיוחד את הערות האזהרה, הסכנה והזהירות. אי ציות עלול לגרום לפציעה אישית ולנזק לציוד. אם יש לך שאלות, אנא צור קשר עם המשווק שלך.
כונני תדר משתנה (VFDs) מיושמים באופן נרחב במנועי אינדוקציה כדי להפחית את הספק החשמלי על ידי התאמת תדר ההספק. בינתיים VFDs גם מכוונים את מתח ההספק על סמך בקרות מתח שונות, כולל יחס ליניארי, יחס בריבוע ומייעל שטף. יתר על כן, VFDs מודדים נתוני תפעול מנוע, כגון תדר, זרם, מתח והספק, ומספקים אותם דרך היציאות האנלוגיות שלהם. עם זאת, לא ברור אם נתוני הפלט האנלוגי של VFD מדויקים וכיצד בקרות המתח השונות משפיעות על ביצועי מערכת הכונן. מטרת מאמר זה היא לחקור את הדיוק של נתוני פלט אנלוגי VFD ואת ביצועי האנרגיה של בקרות מתח שונות באמצעות ניסוי שנערך על מערכת בקרת מנוע vfd. תחילה הושוו נתוני ההפעלה שסופקו על ידי ה-VFD ונמדדו על ידי מנתח הספק, לאחר מכן נמדדו והוערכו היעילות של רצועת המנוע, ה-VFD ומערכת ההנעה בין בקרות מתח שונות.
בשנים האחרונות, עם ההתפתחות המהירה של האינטרנט ברחבי העולם, טכנולוגיית הרשת מיושמת באופן נרחב בכל מיני ארגונים ומערכות תעשייתיות, יותר ויותר מוצרי מידע צריכים להיות מסוגלים לגשת לאינטרנט דרך דף אינטרנט עבור מרחוק גישה ושליטה. באמצעות שרת אינטרנט שולח פקודות הבקשה מתוארות במאמר זה, באמצעות העברת נתונים באינטרנט, שליטה בזמן אמת של PLC, מימוש שליטה גמישה של מהירות המנוע על ידי בקרת המנוע vfd, סוף סוף מממש את הניטור מרחוק.
בין השאר בשל התמקדות מוגברת בחיסכון באנרגיה, השימוש בכוננים בתדר משתנה (VFDs) המאופנים ברוחב פולסים לשליטה במנועי AC גדל באופן דרמטי בשנים האחרונות. עם זאת, זרמי גל המושרים על ידי בקרת מנוע vfd יכולים להרוס את המנוע מיסבים, מה שמוביל לזמן השבתה יקר ולאיבוד ייצור. ללא צורה כלשהי של הפחתה, מתחים הרסניים מצטברים עד שהם מוצאים נתיב למסגרת המנוע (הקרקע). לעתים קרובות מדי, מתחים אלה מתפרקים דרך המסבים, וגורמים לנזק שעלול לגרום ל רעש מיסבים, כשל מיסבים, וכשל מנוע שלאחר מכן.
הטכנולוגיה שמאחורי והיישומים של מרכזי בקרת מוטור חכמים (MCCS) המשמשים כיום במתקני עיבוד מינרלים. שתי הטכנולוגיות שיידונו הן בקרי מנוע מוצק שניתן להתקין ב-MCC ורשתות התקשורת הדיגיטליות המשלימות שיכולות להעביר פרמטרים תפעוליים של מכשירי המצב המוצק למערכת הפיקוח. הקשיחות והאמינות של טכנולוגיות מצב מוצק הובילו. לעלייה דרמטית בשימוש בהם בכל תעשיית הכרייה. מוצרים כגון מגני מנוע מוצק, בקרים וכונני תדר משתנה הפגינו גמישות וביצועים גדולים יותר במגוון יישומים מאשר מקביליהם האלקטרו-מכאניים והמכניים שלהם. יישום VFD על בקרת מנועי אינדוקציה.שלושת המגמות המרכזיות הנראות במכשירי המצב המוצק הן: 1. מעבר למכשירים קטנים יותר, חכמים יותר ומשולבים יותר, המאפשר למכשיר מצב מוצק יחיד לשרת את המטרה של מספר מכשירים אלקטרומכניים אך בגורם צורה קטן בהרבה.
מטרת פרויקט זה הייתה לתכנן מערך מעבדה שישמש מבוא לכוננים בתדרים משתנים. התוכנית המקורית הייתה לקיים סכמת שליטה דיגיטלית לאנלוגית (DAQ) באמצעות תוכנה מבוססת מחשב כגון Vissim כדי לקבל קלט ממנוע ולצאת מערכת בקרה לבקרת המנוע vfd כדי לווסת מהירות או תבנית מסוימת. זה ייתן לתלמידים הזדמנות לתרגל שליטה במנועים עם מערכת אוטומטית באמצעות משוב שיכול להיות שימושי ביישומים תעשייתיים רבים.
מכלול בקרת כונן למנוע הכולל מודול הנעה בתדר משתנה לאספקת בקרת מהירות משתנה למנוע, מודול מעקף לאספקת בקרת מעקף למנוע, ומתג למעבר בקרת המנוע בין מודול הכונן בתדר משתנה לבין מודול עוקף. מודול המעקף יכול לספק שליטה למנוע גם כאשר מודול הכונן בתדר משתנה מוסר ממכלול בקרת הכונן.
מערכת סימולציה ואמולציה באמצעות Matlab ו-SCADA (בקרת פיקוח ורכישת נתונים). Matlab משמש להדמיית תחנת כוח מיקרו. מערכת האמולציה מורכבת על ידי SEIG (גנרטור אינדוקציה מעורר עצמי) מחובר למנוע חשמלי המונע על ידי ממיר תדרים. פרוטוקול Modbus RTU (Remote Terminal Unit) מחבר את SCADA עם ממיר התדרים ו-OPC (קישור אובייקטים והטמעה עבור בקרת תהליכים) מקשר את SCADA עם סביבת Matlab. מערכות הדמיית תחנות כוח הידרו מצריכות אינטגרציה של מספר מרכיבים ולצורך כך נעשה בה שימוש במערכת SCADA לעיבוד מידע והפיכתו לרשות המפעיל בזמן אמת.
האופטימיסט אומר שחצי הכוס מלאה, הפסימיסט אומר שהכוס חצי ריקה; המהנדס אומר שהזכוכית גדולה פי שניים ממה שהיא צריכה להיות. האמת הבסיסית של הבדיחה הזו אולי נראית פשוטה, אבל כמהנדסים, לעתים קרובות אנו מאבדים את העקרונות המנחים הבסיסיים הללו בבחירת ציוד עבור יישום מסוים. אז בעוד שלעתים קרובות אנו נציין בקרת מנוע vfd עבור מנועים כפתרון "כיסוי הכל" לכל שיקולי היעילות והבקרה האנרגטית שלנו, לאותן פרקטיקות סטנדרטיות גנריות יש לעתים קרובות שיעור תשואה נמוך מהצפוי או שהם פשוט לא יעילים לעשות מה חשבנו שהם יעשו זאת.
ממיר תדרים של סימנס MM440 נשלט על ידי סימנס S7-200 PLC כדי לממש בקרת סיבוב מרובת מהירויות וסיבוב קדימה/אחור עם מנוע אסינכרוני תלת פאזי. מערכת הבקרה הורכבה משני מודולים: סימנס S7-200 PLC ו-MM440 VFD. לאחר תכנון והרכבה של מערכת החומרה, תוכננה התוכנה, ובוצעו הרצה ואיתור באגים של המערכת. התוצאות מראות שהמערכת מאפשרת בחירת תדרים ידנית כמו גם המרת תדרים אוטומטית.
מנוע אינדוקציה נמצא בשימוש נרחב בתעשיות שונות. עם הפיתוח הטכנולוגי המתקדם של כונן תדר משתנה, מכונות אינדוקציה מוזנות בשליטה על מנוע vfd משתמשים בתדירות גבוהה יותר בתעשייה בגלל העלות היורדת שלה ויתרונות החוסן, הגודל והתחזוקה של מנוע האינדוקציה על פני DC. VFD מספק גמישות בבקרת התנעה ומהירות ומשפר את הביצועים של מנועי אינדוקציה. גורמים המשפיעים על הביצועים ההתחלתיים נחקרו. מאמר זה עוסק בחקירה ובבדיקות ניסיוניות על הרעיון המרכזי של מנוע אינדוקציה שהוא גורם חשוב הניצב בפני בעיות לאחרונה בתעשיות שונות. המערכת נחקרה, נבדקה והקטנת מומנט. על מנת להפוך את המומנט לקבוע מהירות ההחלקה יורדת ולכן המהירות יורדת. כדי לשמור על מהירות הוא צורך כוח וזה חסרון חסכוני. כוונת הנייר היא התנעה, בקרת מהירות של מנוע אינדוקציה. מה שאומר הגבלת זרם ההתנעה והגדלת מומנט ההתנעה וכדי להגן על מנוע האינדוקציה.
מוצגת גישה חדשה לכונני תדר משתנה המבוססים על ממיר מטריקס. מוצע כי כוננים אלה משמשים לספק או להוציא כוח תגובתי מקו חלוקת הכוח, תוך שמירה על גורם ההספק קרוב ליחידה, ובמקביל, לבצע את תפקידם העיקרי של הנעת מנוע ובקרת מהירות. יישום זה של כונני תדר משתנה המבוססים על ממיר מטריקס נדרש עקב הצורך לפצות על הספק תגובתי קיבולי שנוצר על ידי התקני תאורה של דיודות פולטות אור. במחקר זה, נקבע טווח פיצוי ההספק התגובתי של כונן התדרים המשתנה המבוסס על ממיר מטריקס, ומוצעת שיטה להרחבת טווח הפיצוי.
מאמר זה מציג את הדור החדש של כונן תדרים משתנה מסדרת NC EVFD המסופק על ידי חברת NANCAL. NC EVFD משתמש בטכנולוגיה של ריבוי כוננים המחוברים לאוטובוס DC משותף, עם קבל DC סרט מתכת, מודול מעוצב וצפיפות הספק גבוהה.יישום VFD על בקרת מנועי אינדוקציה.אלגוריתם בקרת המנוע משתמש באלגוריתם בקרת וקטור בעל ביצועים גבוהים, המספק בקרת מהירות דיוק גבוהה ותגובה דינמית מהירה. NC EVFD מתאים ליישומי הספק גבוה, ביצועים גבוהים ואמינות גבוהה.
ההתקדמות במכשירי האלקטרוניקה הכוחנית פתחה את האפשרות לסמוך על מנועים סינכרוניים (SynRM) שבהם נדרשת שינוי מהירות. עם זאת, מנועי אינדוקציה (IM) סיפקו בהצלחה את הביקוש הזה ביישומים תעשייתיים. באשר ליישומי מתיחה, SynRM בסיוע מגנט קבוע הוא גם חלופה למנועי מגנט קבועים פנימיים (IPM). במחקר זה, תוכנן והוערך מנוע אינדוקציה מונע מהפך (IDIM) בהספק של 55kW באמצעות אסטרטגיית בקרת זרם מכוונת שדה עקיף (IFOCC). באופן דומה, מנוע סריגה סינכרוני שווה ערך עם יחס השראות בטווח של 6-10 תוכנן גם הוא על ידי שימוש באותו סטאטור כמו IDIM. אסטרטגיית בקרת וקטור (VC) המבוססת על נקודת גורם ההספק המרבי יושמה כדי לבדוק את הביצועים שלה. שני המנועים המותאמים ליישומי מהירות משתנה הושוו תחת אותן וריאציות של עומס, מתח ותדירות על מנת להעריך את הצריכה שלהם מנקודת מבט נראית לעין של הספק.
מערכת חלוקת המים חשובה בעולמנו המודרני. הצרכן זקוק למים נאותים שיסופקו ישירות דרך צינורות, מתקני אחסון או רכיב המעביר מים בבתים, בבתי ספר, בבתי חולים או בתעשיות. מערכת המים הציבורית תלויה במערכת הפצה המספקת מים הנישאים ממתקן הטיהור. בדרך כלל יהיו מספר בעיות בתחזוקה כגון קשה לשלוט במהירות המים ונטייה גבוהה יותר של תקלות בקלות בעת שימוש במנוע DC כדי לשלוט בזרימת המים. תפעול חלוקת המים נעשה באופן ידני וצריך סיוע אנושי ולכן הוא נוטה למפלס מים לא עקבי. חוץ מזה, כאשר קורה מצב בלתי צפוי, למשל, עובד התחנה בקושי יכול לזהות דליפות או בעיה אם אין מערכת ניטור. מטרת פרויקט זה היא לתכנן וליישם את מערכת VFD מבוססת PLC עבור מנוע אינדוקציה תלת פאזי.
השווקים הימיים והחוף והקידוחים דורשים בלמים גדולים יותר וטעינה מחזורית תובענית יותר של מערכת בקרת מתח ובלמים. בגלל צבר בדיקות, דרישות הלקוח להארכת חיים של חומרי חיכוך, והביקוש למצמדים ובלמים גדולים יותר, יצרנית המצמד החליטה שיש להכפיל את התפוקה והקיבולת של עמדת המבחן הקיימת שלהם עם 1500HP. עמדת הבדיקה הקיימת השתמשה בכונן תדר משתנה (VFD) ובמנוע של 1500HP כדי: בדיקת ביצועים והברקת בלמים עבור לקוחות, הפעלת שינויי עומס סטטיים ודינמיים על מצמדים ובלמים לצורך מחקר ופיתוח, ועבור יישומים ספציפיים ללקוח. ה-VFD והמנוע הקיימים היו אמורים להישאר ולעשות בהם שימוש חוזר. יתווספו VFD ומנוע זהים שניים, ושניהם יחוברו לתיבת הילוכים משולבת. כל VFD ומנוע יכולים לבדוק בלם בודד של 1500HP, או שניתן לשלב את שתי מערכות ה-VFDs כדי להפעיל בלם בודד של 3000HP.
למערכת יש מאפנן לחץ נוזל בלמים (MD) בין הגליל הראשי (MC) לבין צילינדר בלם הגלגל, משאבה (HP) המספקת נוזל למאפנן בלחץ ומיכל לאחסון נוזל היוצא מגליל הגלגל על ידי אִפְנָן. שסתום ראשון בדרך כלל מחבר את הצילינדר הראשי למאפנן. שסתום שני בדרך כלל חוסם את החיבור בין הצילינדר הראשי לכניסת המשאבה. שסתום אל-חזור מאפשר לנוזל לזרום למשאבה ומונע זרימה הפוכה. ווסת מפעיל את המשאבה בנסיעה רציפה אם היא מווסתת את המודולטור ומפעילה את השסתום השני כדי לחבר את הצילינדר הראשי למשאבה אם לחץ הבלימה בצילינדר הגלגל מוגבר.
ההמצאה הנוכחית מתייחסת למעגל לאספקת זרם חילופין מותנה למנוע להפעלת מנוע חוזר של משאבת באר אשר חווה מומנט לא אחיד. מסופקת מערכת למיזוג אספקת החשמל הראשית 310, העברת השירות הראשי המותנה 318 למכשיר הנעה בתדר משתנה VFD 336 אשר משנה את תדר הקו של זרם החילופין לתדר מבוקר כדי לשנות את מהירות המנוע בתגובה ל- אות המתקבל מבקר באר 330, ואם המערכת מתחילה ליצור מחדש זרם באופן אינדוקטיבי כאשר מהירות הרוטור עולה על תדר הקו מהכונן, להתנות ולהעביר את הזרם הישר העודף R לצד האספקה הראשית 318 של המשתנה. מנהל התדר שבו ניתן לעשות בו שימוש חוזר.
