Paggamit sa mga Frequency Converter sa mga Automation System

Paggamit sa Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) Variable Frequency Speed Control sa Industriya sa Kimikal nga Fiber ug Glass​

Sa ika-19 nga siglo, gigamit ang permanenteng mga magnet aron makahimo og mga elektrikong motor. Karon, tungod sa mabilis nga pagkamatin-ang sa teknolohiya sa elektronika, ang mga Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSMs) ug mga frequency converters nagbuhat isip mga open-loop, high-speed, ug high-precision variable frequency speed control systems. Ang mga sistema niini gipasabot sa daghang industriyal nga sektor, nagsilbi isip kapalit sa tradisyonal nga DC speed control systems ug electromagnetic slip speed control systems, sumala sa dako nga kahibalo.

Gitawag nga ang rotational speed sa PMSM mahimong mas maayo kung proporsyonal sa supply frequency. Kon asegurado ang precision sa power supply frequency, asegurado usab ang rotational speed precision sa motor, resulta sa linear mechanical characteristics. Isip ehempiyo, sa usa ka kompanya, duha ka independently operating synchronous systems nagpadayon sa pila ka bulan, ug ang cumulative speed error mao ra'y halos zero.

Tungod kay ang output frequency precision sa mga frequency converters mahimong maabot ang 1.0‰ - 0.1‰, o paubos pa, ang speed precision sa control system usab nahimong mas maayo. Padulong, ang sistema adunay gamay nga kontrol components, gihimo kini mas simple sa circuitry kon kasagaran sa uban pang tipo sa speed control system. Sa wala pa, ang PMSMs adunay mga advantage sama sa high power factor, high efficiency, energy savings, compact size, brushless, ug high safety and reliability. Taliwala niini, karon gipasabot kini sa daghang industriyal nga departamento. Ehempiyo ania ang winding, stretching, metering, ug godet roller applications sa kimikal nga fiber industry; ug applications sa annealing furnaces para sa flat glass, glass furnace stirring, edge rollers (o "pullers"), ug bottle-forming machines sa glass industry.

​Paggamit sa PMSM Variable Frequency Speed Control sa Industriya sa Kimikal nga Fiber​

Nagpasabot na ang PMSM variable frequency speed control systems sa melt-spinning machines sa kimikal nga fiber, sama sa ipakita sa system diagram (Figure 12-1). Ang metering pump drive motor sa spinning machine gigamit ang PMSM, kinahanglan og precise speed output aron kontrolhon ang quantitative supply sa kimikal nga fiber solution, sukad sa pag-meet sa mga demand sa spinning process. Kon maglihok sa ibang fiber product varieties, basi lang mag-adjust sa speed sa metering pump drive motor para mapasabot ang process requirements.

Ang power sa main metering pump normal nga range gikan sa 0.37 kW hangtod 11 kW, ang motors may 4 o 6 poles. Ang frequency variation range mao 25 Hz hangtod 150 Hz. Normal nga, pipili og usa ka frequency converter aron mag-drive sa daghan ka motors, padulong ang dedicated systems (usa ka converter per motor) usab gigamit, ang bawat approach may iyang mga advantage ug disadvantage.

Ang uban pang essential processes sa spinning sama sa winding, stretching, ug godet rollers, kinahanglan og constant rotational speeds o specific speed ratios tali sa paired rollers. Ang variable frequency speed control system mao ang ideal primary choice, gitawag kini sa long-term practical operation. Pagkahuman sa pag-adapt sa variable frequency speed control, ang spinning line speeds mahimong maabot ang 3,000 hangtod 7,000 m/min. Ang stretch rollers nga may internal heating elements kinahanglan og constant speed operation; ang accompanying PMSM power range gikan sa 0.2 kW hangtod 7.5 kW, ang high-speed two-pole motors pipili, may frequency adjustment range gikan sa 50 Hz hangtod 250 Hz. Ang paggamit sa variable frequency control naghatag og high starting torque, rapid acceleration, ug nagpuno sa mga requirement sa demanding start-up conditions (hard starting).

​Paggamit sa PMSM Variable Frequency Speed Control sa Industriya sa Glass​

Ang variable frequency speed control systems sa main drives sa float glass annealing furnaces gipasabot sa daghan ka production lines sa Tsina, nagpalit sa original nga DC drives ug nakapuyo sa satisfactory economic benefits.

Ang float glass production line may high-temperature glass liquid nga molihok gikan sa melting furnace, gradual nga nagcool down sa line. Pagkahuman sa solidifying, ang glass mogahin sa heat treatment sa annealing furnace bago mobati sa cold end para sa cutting, inspection, packing, ug uban pang downstream processes. Ang annealing furnace process naghatag og stringent requirements; sa iyang mga hampug 200-meter length, ang tanang roller kinahanglan mag-operate continuously ug uniformly. Dili acceptable ang stoppages, tungod kay mosulob kini sa significant economic losses.

Para sa application niini, ang TYB100-8 three-phase rare-earth PMSM ug Fuji G5 frequency converter ang gipili. Ang sistema niini nag-operate continuously ug safely sa tens of thousands ka oras ug nailhan sa tanang bahin. Ang iyang main advantages mao:

1. ​High Speed Precision (hangtod 0.4%)​: Nagaseguro sa product thickness tolerances, nag-save sa raw materials, ug naghatag og obvious economic benefits.
2. ​High Reliability: Nagbawas sa maintenance workload.
3. ​Energy Saving: Tungod sa gamay nga system components ug ang motor's inherent high efficiency.
4. ​Compact and Lightweight Design: Ang equipment mas gamay ug mas light.

Ang stirrers sa glass melting furnaces sa una gigamit ang DC drives. Padulong, tungod sa high-temperature environment ug maintenance challenges, ang variable frequency speed control systems gipasabot tungod sa 1995. Pipili sila og duha ka TYB400-8 motors para sa purpose niini. Ang operational requirements mao:

Ang duha ka motors nag-drive sa ilang respective stirrers, agitating ang glass solution sa high-temperature furnace. Para mapasabot ang mixing uniformity, "dead zones" sa furnace bath dili acceptable. Taliwala niini, ang working areas sa duha ka stirrers kinahanglan mag-overlap gamay, apan arranged in such a way nga ang rotating paddles dili mag-collide. Ang schematic sa working area gipakita sa Figure 12-2.

Kon ang rotational speeds n1 ug n2 walay parehas, ang cumulative effect mahimong mogahin sa collisions sa stirrer paddles. Ang long-term practical application sa sistema niini nagpakita nga walay paddle collisions, confirming nga ang speed precision nagpuno sa requirements.

Ang paggamit sa variable frequency speed control sa edge rollers (o "pullers") usab naghatag og excellent results. Sa glass production line, samtang ang molten glass gradual nga molihok gikan sa liquid state ngadto sa plastic semi-solid state, kinahanglan iya mong stretch ug flatten into a plane. Ang edge rollers nagperform sa crucial function. Ang drive motors kinahanglan offer continuously variable, stepless speed control. Ang speed sa bawat puller motor dapat pre-set batasan sa factors sama sa working point temperature ug glass type. Kini nagkinahanglan og excellent control system performance: wide speed range, high speed precision, ug good dynamic response. Taliwala niini, ang existing Z₂-12, 0.6 kW, 1500 r/min DC motor speed control system gipalit sa TYB500-6, 125 V, 50 Hz three-phase PMSMs. Ang frequency converter operates over a range gikan sa 10 Hz hangtod 150 Hz, providing a motor speed range gikan sa 200 r/min hangtod 3000 r/min. Ang pagpalit sa DC motors ngadto sa synchronous motors naghatag og advantages sama sa higher production automation, superior quality, lighter weight, ug easier centralized control.