Перетворювачі частоти: приклади застосувань

У цій статті ми розглянемо основні можливості впровадження перетворювачів частоти в промисловості. Ви зможете знайти рішення для своїх проблем або звернути увагу на важливі аспекти, що стосуються функціоналу частотних перетворювачів, які можна застосувати у вашому проекті.

Кранові системи

Ключові процеси крана включають: підйом та опускання вантажів, поперечне та поздовжнє переміщення вантажного візка.

Завдання 1: Кран-балка

Кран-балка

Підйом та спуск вантажу (вертикальне зміщення):

  • Необхідність великого крутного моменту на низьких частотах обертання двигуна, або утримання його на нульовій частоті (тільки за допомогою перетворювача частоти у зв'язці з енкодером).
  • Векторне регулювання з використанням датчика зворотного зв'язку (енкодер).
  • Потрібний модуль динамічного гальмування з високою здатністю до навантаження. Необхідні також гальмові резистори для забезпечення потрібного гальмівного моменту.
  • Контроль реверсу (напрям обертання).
  • Керування гальмом двигуна.
  • Захист двигуна від коротких замикань, перенапруги, тепловий захист, захист від холостого ходу тощо.
  • Збільшення терміну служби двигуна.
  • Плавний розгін та зупинка, уникнення ривків.

Поздовжнє зміщення вантажу:

  • Один частотний перетворювач контролює два паралельно змонтовані електродвигуни.
  • Плавний розгін та зупинка двигуна.
  • Контроль напряму переміщення.
  • Збільшення терміну служби двигуна.
  • Захист двигуна від проблем в мережі.

Поперечне зміщення вантажу:

  • Невелика потужність електродвигуна в порівнянні з електродвигунами поздовжнього руху.
  • Плавний розгін та зупинка двигуна.
  • Контроль напряму переміщення.
  • Захист двигуна від проблем в мережі.
  • Збільшення терміну служби двигуна.

Рішення 1:

Рішення для крана-балки

Завдання 2: Кліщові крани (150 тонн)

Кліщовий кран виконує переміщення мосту по цеху, пересувного візка по мосту, підйом кліщів і захоплення заготівлі. Для цього застосовуються перетворювачі частоти з векторним керуванням та зворотним зв'язком по швидкості, а також ставляться гальмівні резистори для гасіння енергії протягом 110–140 с при максимальному навантаженні.

Рішення 2:

Рішення для кліщового крана

Завдання 3: Козловий кран (300 тонн)

Один частотний перетворювач контролює 8 двигунів. Необхідна синхронізація переміщення (вправо, вліво) та управління частотою обертання за допомогою зворотного зв'язку від одного енкодера для 8 електродвигунів (по одному енкодеру для правих та лівих двигунів).

Рішення 3:

Рішення для козлового крана Рішення для козлового крана

Завдання 4: Механізми для вивантаження вугілля з корабля

  • Контроль ковшом елеватора за допомогою 4-х електродвигунів, потрібна функція балансування навантаження ковша.
  • Контроль роботи двигуна.
  • Плавний розгін та гальмування, зменшення механічних ударів у системі.

Рішення 4:

Рішення для механізму вивантаження

Перемотувальні автомати

Завдання 5:

Завдання перемотувального пристрою полягає в забезпеченні постійного натягу матеріалу між бобінами. При зміні радіуса бобіни змінюється частота обертання вала, і перетворювач частоти повинен регулювати цю частоту. Необхідно забезпечити пробіжне управління для подальшої інтеграції з тензометром або датчиком сил.

Необхідно використовувати такі функції:

  • PID-регулювання для постійного коригування частоти в зв'язку зі зміною діаметра бобіни.
  • Контроль діаметра бобіни.
  • Контроль за розривом — використання датчика натягу.
  • Режим роботи: V/F з датчиком зворотного зв'язку.

Рішення 5:

Рішення для перемотувального автомата

Завдання 6: Прокатний стан

У автоматах для прокатування головне — забезпечити однаковий тиск на деформований матеріал з боку валків, що обертаються.

Рішення для прокатного стану

Театр

Завдання 7: Відкриття завіси в театрі

Основною проблемою є забезпечення синхронізації переміщення завіси вправо та вліво, а також її підйому.

Рішення 7:

Впровадження перетворювача частоти з платою синхронного керування.

Рішення для театральної завіси

Завдання 8: Підйом сцени в театрі

Основною проблемою є забезпечення синхронізації швидкості переміщення (підйом/опускання) компонента сцени та безпека роботи персоналу і артистів.

Рішення 8:

Впровадження перетворювача частоти з платою синхронного керування.

Рішення для підйому сцени