La regolazione della velocità tramite conversione di frequenza si riferisce in genere a un sistema elettromeccanico composto da un motore a induzione, un convertitore di frequenza, un controllore programmabile e altri dispositivi intelligenti, attuatori terminali e software di controllo, ecc., che costituiscono un sistema di regolazione della velocità in corrente alternata ad anello aperto o chiuso. Questo tipo di sistema di controllo della velocità sta sostituendo in modo senza precedenti i tradizionali schemi di controllo meccanico e di controllo della velocità in corrente continua, migliorando notevolmente il grado di automazione meccanica e l'efficienza produttiva, e rendendo le apparecchiature sempre più miniaturizzate e intelligenti.
Considerando il consumo energetico di tutti i motori nelle applicazioni industriali, circa il 70% viene utilizzato per azionare ventilatori e pompe. I vantaggi in termini di risparmio energetico e riduzione delle emissioni per tali carichi sono evidenti: enormi benefici economici e sostenibili effetti sociali. Proprio per questo motivo, la regolazione della velocità dei motori a corrente alternata tramite inverter è ampiamente utilizzata. Ad esempio, nei condizionatori d'aria a inverter, quando la temperatura impostata viene abbassata, è sufficiente controllare la velocità del motore per ridurne la potenza erogata.
Oltre al risparmio energetico e alla facilità di diffusione e applicazione, i motori asincroni a velocità variabile offrono il vantaggio dell'avviamento graduale, senza necessità di verificarne le prestazioni. L'unico problema chiave da risolvere è il miglioramento dell'adattabilità del motore a correnti non sinusoidali.
Principio di funzionamento del convertitore di frequenza
Il convertitore di frequenza che utilizziamo adotta principalmente la modalità AC-DC-AC (conversione di frequenza VVVF o conversione di frequenza a controllo vettoriale). In primo luogo, la corrente alternata (AC) a frequenza di rete viene convertita in corrente continua (DC) tramite un raddrizzatore, e successivamente la corrente continua viene convertita in corrente alternata (AC) con frequenza e tensione controllabili per alimentare il motore. Il circuito del convertitore di frequenza è generalmente composto da quattro parti: raddrizzatore, circuito intermedio in corrente continua, inverter e controllo. La parte di raddrizzamento è un raddrizzatore a ponte trifase non controllato, la parte di inversione è un inverter a ponte trifase IGBT, con uscita a forma d'onda PWM, e il circuito intermedio in corrente continua funge da filtro, accumulo di energia DC e buffer per la potenza reattiva.
Il controllo di frequenza è diventato lo schema di controllo della velocità più diffuso, ampiamente utilizzato nella trasmissione continua in vari settori industriali. In particolare, con la crescente diffusione dei convertitori di frequenza nel campo del controllo industriale, l'uso di motori a conversione di frequenza si è diffuso sempre di più. Si può affermare che, grazie alla superiorità dei motori a conversione di frequenza nel controllo di frequenza rispetto ai motori tradizionali, ovunque vengano utilizzati i convertitori di frequenza, non è difficile imbattersi in un motore a conversione di frequenza.
Il test del motore a frequenza variabile richiede generalmente l'alimentazione tramite un convertitore di frequenza. Poiché la frequenza di uscita del convertitore di frequenza presenta un ampio intervallo di variazione e l'onda PWM in uscita contiene numerose armoniche, i tradizionali trasformatori e misuratori di potenza non sono più sufficienti per le misurazioni necessarie al test. Sono quindi necessari analizzatori di potenza a conversione di frequenza e trasmettitori di potenza a conversione di frequenza, ecc.
Il banco prova motori standardizzato è un nuovo tipo di sistema di prova lanciato nell'ambito del piano di miglioramento dell'efficienza energetica dei motori, in risposta alle esigenze di risparmio energetico e riduzione delle emissioni. Il banco prova motori standardizzato standardizza e strumenta il sistema complesso, ne migliora l'affidabilità, semplifica le fasi di installazione e collaudo e riduce i costi del sistema.
Conversione di frequenza, caratteristiche speciali del motore
Progettazione con aumento di temperatura di classe B, produzione con isolamento di classe F. L'utilizzo di materiali isolanti polimerici e il processo di produzione con vernice impregnata sottovuoto e pressione, insieme all'impiego di una speciale struttura isolante, migliorano notevolmente la resistenza meccanica e la tenuta alla tensione dell'isolamento dell'avvolgimento elettrico, garantendo un funzionamento ad alta velocità del motore e una resistenza agli impatti di corrente e tensione ad alta frequenza dell'inverter, evitando danni all'isolamento.
Il motore a frequenza variabile presenta un'elevata qualità di bilanciamento e un livello di vibrazione pari a R. La precisione di lavorazione delle parti meccaniche è elevata e vengono utilizzati cuscinetti speciali di alta precisione, che consentono il funzionamento ad alta velocità.
Il motore a frequenza variabile adotta un sistema di ventilazione forzata e dissipazione del calore, e tutte le ventole assiali importate sono ultra silenziose, di lunga durata e generano un flusso d'aria potente. Ciò garantisce un'efficace dissipazione del calore del motore a qualsiasi velocità e consente un funzionamento prolungato sia ad alta che a bassa velocità.
Rispetto ai tradizionali motori a frequenza variabile, offre una gamma di velocità più ampia e una qualità costruttiva superiore. Lo speciale design del campo magnetico sopprime ulteriormente le armoniche di ordine superiore, soddisfacendo i requisiti di banda larga, risparmio energetico e bassa rumorosità. Presenta un'ampia gamma di caratteristiche di regolazione della velocità a coppia costante e potenza, una regolazione stabile della velocità e assenza di ondulazioni di coppia.
Presenta un'ottima compatibilità parametrica con diversi convertitori di frequenza. Grazie alla collaborazione con il controllo vettoriale, è in grado di realizzare coppia massima a velocità zero, coppia elevata a bassa frequenza e controllo di velocità ad alta precisione, controllo di posizione e controllo di risposta dinamica rapida.
Data di pubblicazione: 05-12-2023