Fonction de suivi de la vitesse de conduite AC (démarrage en fuite)

La fonction de suivi de vitesse est une caractéristique technique importante du convertisseur de fréquence. Il est principalement utilisé lorsque le moteur est à l'état rotatif (tel que le côte d'inertie, la traînée de charge, etc.). Le convertisseur de fréquence peut détecter rapidement la vitesse et la phase réelles du moteur et redémarrer le moteur à une fréquence appropriée pour éviter la sur-surtension, la surtension ou le choc mécanique causée par un décalage de fréquence au moment du démarrage. Cette fonctionnalité est également connue sous le nom de "démarrage en fuite", "suivi de vitesse sans capteur" ou "redémarrage automatique", et est couramment vu dans les scénarios où des départs et des arrêts fréquents sont nécessaires ou où l'inertie de charge est grande.

I. Principes de base et mise en œuvre technique

1. Principe de travail

Étape de détection: Lorsque le convertisseur de fréquence reçoit le signal de démarrage, il détecte d'abord la fréquence et la phase de tension résiduelle sur les bornes du moteur via un transformateur de courant (CT) ou un transformateur de tension (PT), et calcule la vitesse réelle actuelle du moteur.

Étape synchrone: Le convertisseur de fréquence ajuste rapidement la fréquence de sortie à un point de fréquence qui correspond à la vitesse du moteur actuel en fonction de la vitesse détectée (par exemple, si la vitesse du moteur actuel correspond à une fréquence de 20 Hz, le convertisseur de fréquence produit d'abord 20 Hz), évitant les surtensions de courant causées par des sauts de fréquence pendant le démarrage.

Étape d'accélération en douceur: Après avoir confirmé la synchronisation de la fréquence, le convertisseur de fréquence augmente progressivement la fréquence de sortie à la valeur cible en fonction de la courbe d'accélération prédéfinie (telle que linéaire ou en forme de S), terminant le processus de démarrage.

2. Points techniques clés

Détection sans capteur: aucune installation de codeur supplémentaire n'est requise. Seul l'algorithme intégré du convertisseur de fréquence est utilisé pour analyser la force électromotive du moteur (EMF) ou les formes d'onde de tension / courant. Il convient aux projets de rénovation ou aux scénarios à faible coût.

Réponse rapide: Le temps de détection se situe généralement dans la plage de 10 à 100 millisecondes, garantissant que le moteur termine la synchronisation avant une décélération significative due à la côte inertielle, évitant ainsi la défaillance du démarrage causée par des différences de vitesse excessives.

Algorithme adaptatif: il peut identifier différents paramètres du moteur (tels que l'inductance et la résistance) et est compatible avec les moteurs asynchrones (IM) et les moteurs synchrones de l'aimant permanent (PMSM).

Ii Scénarios d'application typiques

Équipement de chargement à inertie élevé

Scène: Les ventilateurs, les pompes à eau, les centrifuges, les moulins à boulets, les ceintures de convoyeur et d'autres équipements qui continuent de tourner en raison de l'inertie après avoir été fermée.

Point de douleur: Si le convertisseur de fréquence est démarré directement avant que le moteur ne s'arrête complètement, la méthode de démarrage traditionnelle provoquera une surintensité en raison de la superposition de la force de contre-électromotive et de la tension d'alimentation provoquée par le décalage entre la vitesse du moteur et la fréquence de sortie du convertisseur de fréquence (qui peut déclencher le choc sur le surclour.

Valeur: La fonction de suivi de la vitesse peut commencer directement de manière synchrone pendant le processus de route du moteur, en évitant le temps d'attente des temps d'arrêt et en améliorant l'efficacité de la production (comme un redémarrage rapide après un arrêt d'urgence d'un ventilateur dans une usine de ciment).

2. Système de liaison multi-moteur

Scène: Dans des équipements tels que les machines d'impression, les machines textiles et les lignes de production de papeterie où plusieurs moteurs fonctionnent de manière synchrone, lorsqu'un moteur s'arrête en raison d'un dysfonctionnement et est redémarré.

Point de douleur: Si la vitesse d'un seul moteur n'est pas synchronisée avec celle des autres moteurs de course lorsqu'il redémarre, il entraînera un changement soudain de la tension des matériaux (comme la rupture du tissu ou le froissement du papier).

Valeur: En suivant la vitesse de rotation, le moteur redémarré peut correspondre rapidement à la vitesse de fonctionnement actuelle du système, en maintenant la synchronisation multi-machine et en réduisant le taux de ferraille.

3. Scénarios pour la récupération de la pénurie de courant ou la réinitialisation des défauts

Scénarios: l'équipement qui doit être rapidement redémarré lorsque le réseau électrique est restauré ou que les défauts sont éliminés après avoir été fermés en raison des fluctuations du réseau électrique, de la protection contre les défaillances de l'onduleur, etc. (comme les pompes de traitement des eaux usées, les agitateurs des récipients de réaction chimique).

Point de douleur: La méthode de démarrage traditionnelle nécessite d'attendre que le moteur cesse complètement de tourner, ce qui peut entraîner l'interruption du flux de processus ou des dommages à l'équipement (tels que le reflux des eaux usées, la solidification du matériau).

Valeur: il peut être démarré directement lorsque le moteur ne s'est pas complètement arrêté, raccourcissant le temps de récupération et réduisant les pertes d'interruption de production.

4. Charge de type de rétroaction énergétique

Dans des scénarios tels que les grues abaissant les objets lourds et les ascenseurs se déplaçant vide, les moteurs à l'état de production d'énergie continuent de tourner en raison de la charge lorsqu'ils s'arrêtent.

Point de douleur: le démarrage direct peut provoquer la tension de bus CC du convertisseur de fréquence en divulgation en raison du fait que le moteur est dans l'état de production d'électricité (protection contre la surtension), ou générer un grand courant d'errus.

Valeur: La fonction de suivi de la vitesse peut d'abord détecter la direction et la vitesse de rotation du moteur, commencer à une fréquence correspondante et consommer en même temps l'énergie de rétroaction via l'unité de freinage pour assurer un démarrage sûr.

Iii. Avantages et limitations fonctionnelles

Avantage de base

Évitez l'impact de surintensité: limitez le courant de démarrage à deux fois le courant nominal (le démarrage traditionnel peut atteindre 5 à 7 fois) pour protéger le convertisseur de fréquence et le moteur.

Raccourcir l'heure de démarrage: il n'est pas nécessaire d'attendre que le moteur s'arrête complètement. Il peut être démarré directement pendant le roulement, améliorant l'efficacité du système (par exemple, le temps de redémarrage du ventilateur est réduit de 2 minutes à 30 secondes).

Réduire l'usure mécanique: éliminer l'impact de l'engrenage et le glissement de la ceinture causés par la différence de vitesse au moment du démarrage et prolonger la durée de vie des composants mécaniques.

Améliorer la fiabilité du système: s'adapter à la demande de récupération rapide après les fermetures d'urgence, en particulier dans les scénarios de production continus (tels que la pétrochimie et la fusion d'acier).

Limites

La précision de détection à basse vitesse est limitée: lorsque la vitesse du moteur est inférieure à 10% à 20% de la vitesse nominale (comme l'approche de l'état d'arrêt), le signal de force électromotive arrière est faible, ce qui peut entraîner une défaillance de détection et nécessite de passer au mode de départ traditionnel.

Une forte dépendance des paramètres du moteur: si les paramètres du moteur prédéfini du convertisseur de fréquence (tels que la puissance nominale et le numéro de pôle) ne correspondent pas à la situation réelle, cela peut entraîner une déviation dans le calcul de la vitesse et les paramètres doivent être réoptimisés.

L'unité de freinage en option est requise: pour les charges à haute inertie ou les scénarios de rétroaction énergétique, une résistance de freinage ou une unité de rétroaction supplémentaire doit être configurée pour consommer l'énergie régénérative qui peut être générée pendant le processus de démarrage.