სიხშირის კონვერტერების გამოყენება ავტომატიზებულ სისტემებში

ქიმიური ფიბრა და სტეკლოს სამრეცხავი სფეროებში PMSM-ის ცვლადი სიხშირის სიჩქარის კონტროლის გამოყენება

XIX 世紀に永久磁石が電気モーターの作成に使用されました。今日では、電子技術の急速な進歩により、永続磁石同期モーター (PMSM) と周波数変換器はオープンループ、高速、高精度の可変周波数速度制御システムを形成しています。これらのシステムは様々な産業分野で広く採用され、従来の直流速度制御システムや電磁スリップ速度制御システムに取って代わり、強力な生命力を示しています。

PMSM の回転速度は供給周波数と厳密に比例することがよく知られています。電源周波数の精度が確保されれば、モーターの回転速度の精度も保証され、直線的な機械特性が得られます。例えば、ある企業では、二つの独立した同期システムが数ヶ月間連続して動作し、累積速度誤差はほぼゼロでした。

周波数変換器の出力周波数精度は1.0‰ - 0.1‰ またはそれ以上に達するため、制御システムの速度精度も向上します。さらに、このシステムは制御部品が少ないため、他のどのタイプの速度制御システムよりも回路が単純です。また、PMSM は高効率、省エネルギー、小型、ブラシレス、高い安全性と信頼性などの利点を持っています。そのため、このシステムは現在、様々な産業部門で広く一般的に使用されています。例えば、化学繊維産業における巻取り、伸張、計量、ゴデットローラーへの応用；ガラス産業におけるフラットガラスのアニーリング炉、ガラス炉攪拌、エッジローラー（または「プーラー」）、瓶成形機への応用などがあります。

ქიმიური ფიბრის სამრეცხავი სფეროში PMSM-ის ცვლადი სიხშირის სიჩქარის კონტროლის გამოყენება

PMSM ცვლადი სიხშირის სიჩქარის კონტროლის სისტემები ქიმიური ფიბრების თხელი დასახმარების მანქანებში წარმატებით გამოყენებულია, რაც სისტემის დიაგრამაზე (ფიგურა 12-1) ნიშნავს. დასახმარების მანქანაში გამოყენებული მეტრირების გადამტაცებელი მოტორი PMSM-ია, რომელსაც საჭიროა სიჩქარის ზუსტი გამოტაცება ქიმიური ფიბრის სახსოვრის კვანტიტატიური ტანსაცილების კონტროლისთვის, რაც დასახმარების პროცესის მოთხოვნებს დასახელებას უძლია. როდესაც ფიბრის პროდუქტის ტიპის შეცვლა საჭიროა, მხოლოდ მეტრირების გადამტაცებელი მოტორის სიჩქარის რეგულირება აკმაყოფილებს პროცესის მოთხოვნებს.

ძირითადი მეტრირების მოტორის ძალა ჩვეულებრივ 0.37 kW-დან 11 kW-მდე იქნება, მოტორები 4 ან 6 პოლუსით იქნებიან. სიხშირის ცვლილების დიაპაზონი 25 Hz-დან 150 Hz-მდე იქნება. ჩვეულებრივ, ერთი სიხშირის ინვერტორი რამდენიმე მოტორის დრაივისთვის არჩეულია, თუმცა დედაქალაქებული სისტემები (ერთი ინვერტორი თითოეულ მოტორისთვის) ასევე გამოიყენება, თითოეული მითითებული მითითებული ადვილებებით და უარყოფითი მხარეებით.

დასახმარების სხვა ესენციალური პროცესები, როგორიცაა მართვა, გაფართოება და გოდეტის როლერები, მუდმივი როტაციის სიჩქარეების ან შეერთებული როლერების კონკრეტული სიჩქარის რაციების მოთხოვნებს აქვთ. ცვლადი სიხშირის სიჩქარის კონტროლის სისტემა იდეალური პირველი არჩევანია, რაც დიდი ხნის პრაქტიკული ოპერაციით დადასტურდა. ცვლადი სიხშირის კონტროლის მიღების შემდეგ, დასახმარების ხაზის სიჩქარე 3,000-დან 7,000 m/min-მდე შეიძლება დააღწიოს. შიდა გათბობის ელემენტებით დარწმუნებული გაფართოების როლერები მუდმივი სიჩქარის დარჩენის მოთხოვნებს აქვთ; შესაბამისი PMSM-ის ძალა 0.2 kW-დან 7.5 kW-მდე იქნება, სიჩქარის რეგულირების დიაპაზონი 50 Hz-დან 250 Hz-მდე იქნება. ცვლადი სიხშირის კონტროლის გამოყენებით მაღალი საწყისი მომეტაცებელი, სწრაფი აჩქარება და სტრიქონიანი დაწყების პროცესების (რთული დაწყება) მოთხოვნები დაკმაყოფილდება.

სტეკლოს სამრეცხავი სფეროში PMSM-ის ცვლადი სიხშირის სიჩქარის კონტროლის გამოყენება

სტეკლოს ფლოტირების ანილირების აღჭურვილობის ძირითადი დრაივების ცვლადი სიხშირის სიჩქარის კონტროლის სისტემები ჩინეთში რამდენიმე წარმოების ხაზზე გამოყენებულია, რითაც აცვლეს წარმოების ეკონომიკური სარგებელი შეიძლება მიიღოს.

სტეკლოს ფლოტირების წარმოების ხაზი მაღალი ტემპერატურის სტეკლოს თხელის გადატაცებით დაიწყება დახურული აღჭურვილობიდან, რომელიც ხაზის გასწვრივ მინდორდება. შემდეგ სტეკლო ანილირების აღჭურვილობაში თერმიული მუშაობა განხორციელდება და შემდეგ ხაზის ცივი ბოლოში დაჭრის, შემოწმების, ჩამოტანის და სხვა დამატებითი პროცესები შესრულდება. ანილირების პროცესი მართკუთხა მოთხოვნებს აქვს; მისი თაგვის დიდება დაახლოებით 200 მეტრია, რომელიც უნდა უწყვეტად და სწორად იმუშაოს. შეჩერება აბსოლუტურად არ არის დასაშვები, რადგან ეს გამოიწვევდა დიდი ეკონომიკური დანაკარგების მიღებას.

ამ გამოყენებისთვის არჩეული იყო TYB100-8 სამფაზიანი რარეთური PMSM-ი და Fuji G5 სიხშირის ინვერტორი. ეს სისტემა ათასები საათი უშეშედ და უსაფრთხოდ მუშაობს და ყველა მხრიდან დადასტურება მიიღო. მისი ძირითადი ადვილებები არის:

1. მაღალი სიჩქარის ზუსტება (მითითებული მნიშვნელობა 0.4%): პროდუქტის სიმკვრივის ტოლერანციების დასაზუსტებლად, მასალის ეკონომიას და სახილებელი ეკონომიკური სარგებელის მისაღებად.
2. მაღალი უსაფრთხოება: მართვის მუშაობის შრომის რაოდენობის შემცირება.
3. ენერგიის ეკონომია: სისტემის კომპონენტების რაოდენობის და მოტორის მაღალი ეფექტურობის გამო.
4. კომპაქტური და ლეგკი დიზაინი: აღჭურვილობა ნაკლები სიდიდისა და წონისაა.

სტეკლოს დახურული აღჭურვილობის შერეულების მოტორები დაწინარებით დირექტული დრაივებით გამოყენებული იყვნენ. თუმცა, მაღალი ტემპერატურის გარემოსა და მრთელობის რთულებების გათვალისწინებით, ცვლადი სიხშირის სიჩქარის კონტროლის სისტემები 1995 წლიდან გამოიყენებოდა. კონკრეტულად, ამ მიზნისთვის გამოყენებული იყვნენ ორი TYB400-8 მოტორი. ოპერაციული მოთხოვნები შემდეგნაირად არის:

ორი მოტორი თითოეული თავის შერეულების მოტორს დრაივებს, რომლებიც სტეკლოს თხელს მაღალი ტემპერატურის აღჭურვილობაში შერეულების საშუალებით უნდა დარწმუნდეს. შერეულების ერთობლივობის შესაძლებლობის გათვალისწინებით, აღჭურვილობის შიგნით უნდა არ იყოს "დაბრუნებული ზონები". ამიტომ, ორი შერეულების მუშაობის ზონები უნდა ცოტა ერთმანეთს დაეკრატოს, თუმცა ისე არანაირი შეჯახება შერეულების პალებს შორის არ უნდა ჰქონდეს. მუშაობის ზონის სქემა ნიშნავს ფიგურა 12-2.

თუ n1 და n2 როტაციის სიჩქარეები განსხვავდება, მათი კუმულატიური ეფექტი ბოლოს შერეულების პალებს შორის შეჯახებას შეიძლება შეიძლება გამოიწვიოს. ეს სისტემის დიდი ხნის პრაქტიკული გამოყენება დადასტურდა, რომ შერეულების პალებს შორის შეჯახება არ იყო და სიჩქარის ზუსტება მოთხოვნებს დასახელებას უძლია.

ცვლადი სიხშირის სიჩქარის კონტროლის გამოყენება გახსნარი როლერების (ან "გახსნარები") შემდეგნაირად ასევე საკუთარი დიდი შედეგი მოიტანა. სტეკლოს წარმოების ხაზზე, როდესაც სტეკლო თხელი ნაბიჯ-ნაბიჯ ლიქვიდიდან პლასტიკურ ნახევარ-დახურულ სტატუსში გადადის, ის უნდა გაფართოებული და გადახრილი იყოს სიბრტყით. გახსნარი როლერები ასრულებენ ეს მნიშვნელოვანი ფუნქცია. მათი დრაივის მოტორები უნდა გააჩნდეს უწყვეტი და განუშტავი სიჩქარის კონტროლი. თითოეული გახსნარი მოტორის სიჩქარე უნდა წინასწარ დაყენებული იყოს მუშაობის წერტილის ტემპერატურისა და სტეკლოს ტიპის მიხედვით. ეს მოთხოვნები სისტემის კონტროლის მაღალი პერფორმანსის მოთხოვნებს აქვს: დიდი სიჩქარის დიაპაზონი, სიჩქარის ზუსტება და კარგი დინამიკური რესპონსი. ამიტომ, არსებული Z₂-12, 0.6 kW, 1500 r/min დირექტული მოტორის სიჩქარის კონტროლის სისტემა ჩანაცვლდა TYB500-6, 125 V, 50 Hz სამფაზიანი PMSM-ით. სიხშირის ინვერტორი მუშაობს 10 Hz-დან 150 Hz-მდე დიაპაზონში, რაც მოტორის სიჩქარის 200 r/min-დან 3000 r/min-მდე დიაპაზონს უძლია. დირექტული მოტორების ჩანაცვლებით სინქრონული მოტორებით მიღებული ადვილებები შეიძლება იყოს უფრო მაღალი წარმოების ავტომატიზაცია, უფრო მაღალი ხარისხი, ნაკლები წონა და უფრო მარტივი ცენტრალიზებული კონტროლი.