Apliko de frekvenc-konvertiloj en aŭtomatigaj sistemoj

Apliko de Permanenta Magnet-Malsinkrona Motoro (PMSM) Variabla Frekvenca Ŝanĝado en la Kemia Fibraro- kaj Glasa Industrioj​

En la 19-a jarcento, permanentaj magnetoj estis uzitaj por kreacio de elektraj motoroj. Hodiaŭ, kun la rapidega progreso de la elektronika teknologio, Permanentaj Magnet-Malsinkronaj Motoroj (PMSMs) kaj frekvencaj konvertiloj kune formas malfermit-cirkvitajn, rapidajn, alta-preciĝajn variablajn frekvencajn ŝanĝad-sistemojn. Ĉi tiuj sistemoj estas vaste aplikitaj en diversaj industraj sektoroj, anstataŭigante tradiciajn DC ŝanĝad-sistemojn kaj elektromagnetajn glitajn ŝanĝad-sistemojn, montrante fortan vitalon.

Ĝi estas bone konata ke la turna rapido de PMSM estas strikte proporcia al la subfurnada frekvenco. Se la precizeco de la subfurnada frekvenco estas garantita, la precizeco de la motor-turna rapido estas ankaŭ garantita, rezultigante linearan mekanikan karakteron. Ekzemple, en unu enteprizo, du sendependaj operaciantaj sinkronaj sistemoj daŭrigis kontinuan funkciadon por kelkaj monatoj, kaj la akumula rapida eraro estis preskaŭ nul.

Ĉar la eldonfrekvenca precizeco de frekvencaj konvertiloj povas atingi 1,0‰ - 0,1‰, aŭ eĉ pli alta, la precizeco de la kontrol-sistemo estas ankaŭ plibonorigita. Plue, la sistemo havas pli malmultajn kontrolkomponantojn, farante sian cirkviton pli simpla ol iu ajn alia tipo de ŝanĝad-sistemo. Aldone, PMSMs posedas avantaĝojn kiel alta potencafaktoro, alta efikeco, energiepargado, kompakta grandeco, senbroŝa, kaj oferante alta sekureco kaj fidindeco. Konsekvence, ĉi tiu sistemo nuntempe estas vaste kaj komune uzata en diversaj industraj departamentoj. Ekzemploj inkludas vintradon, etendigon, mezuradon, kaj godet-rulantajn apliko en la kemia fibraro-industrio; kaj apliko en anneal-fornoj por ebena glaso, glas-fornroso, rando-rulantaj (aŭ "tirantaj"), kaj butel-formigaj maŝinoj en la glasa industrio.

​Apliko de PMSM Variabla Frekvenca Ŝanĝado en la Kemia Fibraro-Industrio​

PMSM variabla frekvenca ŝanĝad-sistemoj estas sukcese realigitaj en fus-metitaj maŝinoj por kemia fibraro, kiel montrite en la sistemo-diagramo (Figuro 12-1). La mezur-pompujo-drive motoro en la metitaj maŝinoj uzas PMSM, postulas precizan rapidan eldon por kontroli la kvantitan subfurnadon de la kemia fibraro-solvo, do respondante al la bezonoj de la metita proceso. Kiam ŝanĝante fibra produkto-varietoj, simple regulante la rapidon de la mezur-pompujo-drive motoro plenumas la procesajn bezonojn.

La potenco de la ĉefa mezur-pompujo tipike varias inter 0,37 kW ĝis 11 kW, kun motoroj havantaj 4 aŭ 6 poluso. La frekvenca variaĵo estas 25 Hz ĝis 150 Hz. Tipe, unu frekvenca konvertilo estas elektita por drivi multajn motoroj, kvankam dediĉitaj sistemoj (unu konvertilo por unu motoro) ankaŭ estas uzata, ĉiu proksimumo havas siajn proprajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn.

Aliaj esencaj proceso en metitado, kiel vintradado, etendigo, kaj godet-rulantado, postulas aŭ konstantajn turnajn rapidojn aŭ specifajn rapidadproporciojn inter paraj rulantaj. La variabla frekvenca ŝanĝad-sistemo estas la idealaj unua elekto, fakto konfirmita per long-term praktikaj operacio. Post adoptado de variabla frekvenca ŝanĝado, la metitaj liniaj rapidoj povas atingi 3,000 ĝis 7,000 m/min. Etendigaj rulantaj inkluzive internaj ĉaŭfo-elementoj postulas konstantan rapidan operacion; la akompana PMSM potenco varias inter 0,2 kW ĝis 7,5 kW, kun alta-rapida du-polusaj motoroj selektitaj, havantaj frekvenca regulo-viceton de 50 Hz ĝis 250 Hz. Uzado de variabla frekvenca kontrolado provizas alta start-trakcion, rapida akcelado, kaj respondas al la bezonoj de demandoj startaj kondiĉoj (malfacila startado).

​Apliko de PMSM Variabla Frekvenca Ŝanĝado en la Glasa Industrio​

Variabla frekvenca ŝanĝad-sistemoj por la ĉefaj drivoj de flot-glasi anneal-fornoj estas aplikitaj en dekoj da produktlinioj en Ĉinio, anstataŭigante la originalan DC drivojn kaj atingante kontentigan ekonomian beneficon.

Flot-glasi produktlinio implicas alta temperaturo glas-fluido fluas de la fondujo, graduale refroidiĝas laŭ la linio. Post solidigado, la glaso subiras termo-traktadon en la anneal-forno antaŭ procedado al la malvarma fino por tranĉado, inspektado, pakado, kaj aliaj malsupraj flu-proceso. La anneal-forno proceso impozas severajn postulojn; super ĝia proksimume 200 metroj longo, ĉiu rulantaro devas operaci kontinue kaj uniforme. Stopiĝoj estas absolute neakcepteblaj, ĉar ili kaŭzus signifajn ekonomiajn perdojn.

Por ĉi tiu apliko, TYB100-8 tri-fazan rare-teran PMSM kun Fuji G5 frekvenca konvertilo estis elektita. Ĉi tiu sistemo operacias kontinue kaj sekure dum dekoj da miloj da horoj kaj ricevis laudon de ĉiuj flankoj. Ĝiaj ĉefaj avantaĝoj estas:

1. ​Alta Rapida Precizeco (ĝis 0,4%)​: Garantias produto-dikceco toleranco, savas raw-materialoj, kaj donas evidajn ekonomiajn beneficojn.
2. ​Alta Fidindeco: Reduktas manĝteknikan laboron.
3. ​Energiesparado: Pro malpli da sistemo-komponantoj kaj la motoro-inherenta alta efikeco.
4. ​Kompakta kaj Leĝera Dizajno: La equipaĵo estas pli malgranda kaj pli leĝera.

Rosilantaro en glas-fondfornoj antaŭe uzis DC drivojn. Tamen, prezentante la alta-temperatura medio kaj manĝteknika defioj, variabla frekvenca ŝanĝad-sistemoj estas adoptitaj ekde 1995. Specife, du TYB400-8 motoroj estas uzitaj por ĉi tiu celo. La operaciaj postuloj estas kiel sekvas:

La du motoroj drivas iliajn respektivajn rosilantarojn, agitante la glas-solucion en la alta-temperatura forno. Por certigi miksa-uniformeco, "mortaj zonoj" ene de la forno-bano ne estas permesitaj. Do, la laboraj areoj de la du rosilantaroj devas iomete supermeti, tamen aranĝitaj tiel ke la rotantaj palaĵoj ne koliziis. Schemo de la labora areo estas montrita en Figuro 12-2.

Se la turnaj rapidoj n1 kaj n2 diferencas, ilia akumula efekto eventualo povas konduk al kolizio inter la rosilantara palaĵoj. Long-term praktika apliko de ĉi tiu sistemo pruvis neniu palaĵ-kolizio, konfirmante ke la rapida precizeco konformas al la postuloj.

La apliko de variabla frekvenca ŝanĝado sur rando-rulantaroj (aŭ "tirantaroj") ankaŭ donis ekzemplajn rezultojn. En la glas-produktlinio, kiel la fonduja glaso graduale transformas de likva stato al plastika du-semi-solida stato, ĝi bezonas esti etendigita kaj egaligita en ebeno. Rando-rulantaroj efektigas ĉi tiun esenan funkcio. Iliaj drive motoroj devas oferi kontinue variablan, senpaŝan rapidan kontrolon. La rapido de ĉiu tirantaro motoro devas esti pre-regulita bazante sur faktoroj kiel la laborpunkta temperaturo kaj glas-tipo. Ĉi tio postulas ekzemplan kontrol-sisteman performon: larĝa rapida gamo, alta rapida precizeco, kaj bona dinamika respondo. Do, la ekzista Z₂-12, 0,6 kW, 1500 r/min DC motoro ŝanĝad-sistemo estis anstataŭigita per TYB500-6, 125 V, 50 Hz tri-faza PMSMs. La frekvenca konvertilo operacias en gamo de 10 Hz ĝis 150 Hz, provizante motor-rapidan gamon de 200 r/min ĝis 3000 r/min. Anstataŭigante DC motorojn per sinkronaj motoroj oferas avantaĝojn inkluzive pli alta produkta aŭtomatigo, pli alta kvalito, pli leĝera, kaj pli facila centra kontrolado.