Avtomatlashtirish tizimlaridagi chastota konverterlari qo'llanishi

Kimyoviy ip va shisha sanoatidagi doimiy magnetli sinkron elektr motorlari (PMSM) o'zgaruvchan chastotali tezlik nazorati tizimining qo'llanilishi

XIX asrda, doimiy magnitlar elektr motorlari yaratish uchun ishlatildi. Bugun, elektron texnologiyalar tez rivojlanishi bilan, doimiy magnetli sinkron elektr motorlari (PMSM) va chastota konverterlari birga ochiq tsikldagi, tezkor, aniq o'zgaruvchan chastotali tezlik nazorati tizimini tashkil etishadi. Bu tizimlar turli sanoat sohalarida keng qo'llanilmoqda, traditsionel DC tezlik nazorati tizimlari va elektromagnitli kaymash tezlik nazorati tizimlarini almashtirib, kuchli hayot erkinligini ko'rsatmoqda.

Doimiy magnetli sinkron elektr motorining aylanish tezligi ta'minotning chastotasiga qattiq bog'liq ekanligi ma'lum. Ta'minotning chastotasining aniqlikka ega bo'lishi ta'minlanganda, motorning aylanish tezligining aniqligi ham ta'minlanadi, bu esa chiziqli mexanik xususiyatlarga olib keladi. Masalan, bir tashkilotda, ikki mustaqil ishlovchi sinkron tizimlar bir necha oy davomida ishlayotgan va umumiy tezlik xatoligi nolga yaqin bo'lgan.

Chastota konverterlarining chiqariladigan chastota aniqligi 1,0‰ - 0,1‰ yoki undan yuqori darajada bo'lishi mumkin, shuning uchun nazorat tizimining tezlik aniqligi ham oshadi. Haridam, tizimda kamroq nazorat komponentlari bor, bu esa uning shemasi boshqa turdagi tezlik nazorati tizimidan sodara bo'lib, PMSM-lar yuqori kuch faktori, yuqori effektivlik, energiya saqlash, kichik hajm, siqishsizligi, yuqori xavfsizlik va ishonchli xususiyatlarga ega. Natijada, bu tizim turli sanoat sohalarida keng qo'llanilmoqda. Misol uchun, kimyoviy ip sanoatidagi tiklash, uzaytirish, o'lchov berish va godet ro'liklardagi qo'llanishlari; shisha sanoatidagi tortish kuronlarida, shisha pishiruv qurilmalari agitatorlari, kenar ro'liklari (yoki "tortish ro'liklari") va shisha formlash mashinalaridagi qo'llanishlari.

Kimyoviy ip sanoatidagi PMSM o'zgaruvchan chastotali tezlik nazorati tizimining qo'llanilishi

PMSM o'zgaruvchan chastotali tezlik nazorati tizimlari kimyoviy ip uchun maysa-spindel mashinalarida muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda, bu tizim diagrammasida (Rasm 12-1) ko'rsatilgan. Spindel mashinasidagi o'lchov berish pompani haydab o'tkazish uchun PMSM ishlatiladi, bu esa kimyoviy ip aralashmasining miqdoriy taqdim etilishini nazorat qilish uchun aniq tezlikni talab qiladi, shuning uchun spindel jarayonining talablariga javob beradi. Kimyoviy mahsulot turlarini o'zgartirishda, faqat o'lchov berish pompani haydab o'tkazish uchun motorning tezligini o'zgartirish jarayon talablarini qanoatlantiradi.

Asosiy o'lchov berish pompaning quvvati adat ba'da 0,37 kW dan 11 kW gacha bo'lib, 4 yoki 6 polusli motorlar mavjud. Chastota o'zgarish diapazoni 25 Hz dan 150 Hz gacha. Adat ba'da, bir chastota konverteri bir nechta motorni haydab o'tkazish uchun tanlanadi, lekin maxsus tizimlar (har bir motorga bir konverter) ham ishlatiladi, har bir yondashishning o'z afzalliklari va kamchiliklari bor.

Spindel jarayonidagi boshqa muhim jarayonlari, masalan, tiklash, uzaytirish va godet ro'liklari, doimiy aylanish tezligi yoki juft ro'liklar orasidagi aniq tezlik nisbatlarini talab qiladi. O'zgaruvchan chastotali tezlik nazorati tizimi ideal asosiy tanlovdan iborat, bu fakt uzun muddatdan beri amaliy ishda tasdiqlangan. O'zgaruvchan chastotali tezlik nazoratini joriy etgandan so'ng, spindel chizigining tezligi 3000 dan 7000 m/min gacha yetib olishi mumkin. Ichki ishitish elementlari bilan joylashtirilgan uzaytirish ro'liklari doimiy tezlik rejimida ishlash talab qiladi; shu bilan birga PMSM quvvati 0,2 kW dan 7,5 kW gacha bo'lib, tezkor ikki polusli motorlar tanlanadi, chastota o'zgarish diapazoni 50 Hz dan 250 Hz gacha. O'zgaruvchan chastotali nazorat yordamida yuqori boshlanish moment, tezkor tezlanish va murakkab boshlanish shartlari (qat'iy boshlanish) talablari qanoatlantiriladi.

Shisha sanoatidagi PMSM o'zgaruvchan chastotali tezlik nazorati tizimining qo'llanilishi

Float shisha tortish kuronlarining asosiy haydab o'tkazuvchilariga o'zgaruvchan chastotali tezlik nazorati tizimlari Xitoyda yuzlab qatorlarda qo'llanilmoqda, bu orignal DC haydab o'tkazuvchilarni almashtirib, samarali iqtisodiy foydani ta'minlagan.

Float shisha qatorida, juda yuqori haroratli shisha suyuvi pishiruv kuronidan chiqib, qator bo'lgan yo'nalishda bosqinchadan keyin qat'iylangan. Shisha tortish kuronida issiqlik muammo tahlili ostida o'tiradi, so'ngra sovuq tomoniga kirib, kesish, tekshirish, paketlash va boshqa pastki jarayonlarni o'tkazish uchun. Tortish kuron jarayoni juda qattiq talablar qiladi; uning 200 metr bo'lgan uzunligi bo'lgan joyda, har bir ro'lik doimiy va teng ravishda ishlash kerak. To'xtashi kabul qilinmaydi, chunki bu katta iqtisodiy zararlar ga olib keladi.

Ushbu qo'llanish uchun, TYB100-8 uch fazali redkozi PMSM va Fuji G5 chastota konverteri tanlandi. Bu tizim yigirma ming soatdan ortiq davom etib, xamma tomondan taklif topgan. Uning asosiy afzalliklari:

1. Yuqori tezlik aniqlik (0,4% gacha): Mahsulot qalinligi chegaralarini ta'minlaydi, ashyo resurslarini saqlaydi va samarali iqtisodiy foydani beradi.
2. Yuqori ishonchli: Remont ishlarini kamaytiradi.
3. Energiya saqlash: Tizim komponentlari kamligi va motorning o'ziga xos yuqori effektivligi sababli.
4. Kichik va o'g'ir dizayn: Jihaz kichik va o'g'ir.

Shisha pishiruv kuronidagi agitatorlar avval DC haydab o'tkazuvchilardan foydalandi. Ammo, juda yuqori haroratli mohit va remont muammolari hisobga olindi, 1995 yildan beri o'zgaruvchan chastotali tezlik nazorati tizimlari ishlatilmoqda. Aniqroq, bu maqsadda ikki TYB400-8 motorda ishlatiladi. Ishlash talablari quyidagicha:

Ikki motor har birining o'z agitatorini haydab o'tkazadi, shisha suyuvining juda yuqori haroratli pishiruv kuronida qo'shilishini ta'minlaydi. Qo'shilishni teng ravishda ta'minlash uchun, pishiruv kuronidagi "o'lim maydonlari" ruxsat berilmaydi. Shuning uchun, ikki agitatorning ish joylari kamchilikda cheklanishi kerak, ammo aylanish palochalari urishmasligi kerak. Ish joyi skhemasi Rasm 12-2 da ko'rsatilgan.

Agar aylanish tezliklari n1 va n2 farq qilsa, ularning yig'ilish efekti akhirda agitator palochalari orasidagi urishga olib keliishi mumkin. Bu tizimning uzun muddatdan beri amaliy ishida, agitator palochalari orasida hech qanday urish bo'lmagani, shuning uchun tezlik aniqlik talablarni qanoatlantirganini tasdiqlagan.

Kenar ro'liklari (yoki "tortish ro'liklari") uchun o'zgaruvchan chastotali tezlik nazoratining qo'llanilishi ham zamonaviy natijalar bergan. Shisha qatorida, molten shisha ichki plastik semi-solid holatga o'tkazilishi va tortish va tortishish uchun moslash uchun kerak. Kenar ro'liklari ushbu muhim funktsiyani amalga oshiradi. Ularning haydab o'tkazuvchi motorlari doimiy o'zgaruvchan, addashsiz tezlik nazoratini talab qiladi. Har bir tortish ro'lik motorining tezligi ish joyi harorati va shisha turi kabi omillar asosida oldindan belgilanishi kerak. Bu yaxshi nazorat tizimining xususiyatlarini talab qiladi: keng tezlik diapazoni, yuqori tezlik aniqlik va yaxshi dinamik javob. Shuning uchun, mavjud Z₂-12, 0,6 kW, 1500 r/min DC motor tezlik nazorat tizimi TYB500-6, 125 V, 50 Hz uch fazali PMSM bilan almashtirildi. Chastota konvertori 10 Hz dan 150 Hz gacha ishlaydi, bu motorning 200 r/min dan 3000 r/min gacha tezlik diapazonini ta'minlaydi. DC motorlarni sinkron motorlarga almashtirish, yuqori ishlab chiqarish avtomatlashtirish, yaxshi sifat, o'g'ir vazn va oson markaziy nazorat kabi afzalliklarni beradi.