La solución de mejora de la eficiencia energética para arrancadores suaves de frecuencia variable de alto voltaje FGI

Como equipos mecánicos de uso general, los compresores de aire juegan un papel importante en múltiples industrias. Dispositivo de arranque suave de frecuencia variable en cascada de alto voltaje desarrollado por FGI Electronic Technology Co., Ltd. Ha aplicado con éxito la tecnología de arranque suave del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable de uno a dos a la carga del compresor de aire, aportando beneficios económicos excepcionales a los usuarios y garantizando un funcionamiento estable en el sitio.

1. Breve introducción de la situación del usuario en el sitio

Una determinada empresa química de Shandong tiene dos compresores de aire, que son equipos importantes en el proceso de producción. Los dos motores en el sitio son de 10 kV y 4000 kW. Cuando se pone en marcha el equipo compresor de aire, se debe garantizar que no habrá caídas ni fluctuaciones de la red, un tiempo de arranque corto, un control conveniente y una serie de otros problemas. En respuesta a tales situaciones, FGI Electronic Technology Co., LTD. (en adelante, "FGI") ha proporcionado una solución de arrancador suave de frecuencia variable uno a dos, que cumple una serie de requisitos de uso en sitio. Después de su funcionamiento in situ, ha demostrado una fiabilidad, estabilidad y comodidad extremadamente altas. Para satisfacer diversas demandas en el sitio, el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable tiene las siguientes condiciones:

El arranque suave de frecuencia variable presenta alta protección, alta estabilidad y alta conveniencia, y puede ser completamente autónomo durante todo el proceso.

El dispositivo de arranque suave de frecuencia variable es un dispositivo de conmutación dos en uno sin perturbaciones y con reactor. El dispositivo de arranque suave de frecuencia variable puede impulsar cualquiera de los dos motores para que funcione sin restricciones de secuencia de arranque, lo que garantiza los requisitos del proceso en el sitio. El proceso de arranque del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable requiere suavidad, gran torque de arranque y un tiempo de arranque corto para el compresor de aire, garantizando así las demandas de uso en el sitio.

El dispositivo de arranque suave de frecuencia variable está equipado con enclavamientos eléctricos estrictos y lógica de enclavamiento de programa, controlando estrictamente la secuencia del interruptor de cuchilla durante el proceso de conmutación sin perturbaciones, y tiene alarmas de fallas completas y medidas de protección para garantizar la estabilidad del proceso de conmutación.

El dispositivo de arranque suave de frecuencia variable está conectado al sistema de control eléctrico del compresor de aire, cumpliendo con varios requisitos de interfaz funcional y monitoreo, y garantizando que no se produzcan apagados inesperados debido a cambios de parámetros durante el funcionamiento. Luego de repetidas discusiones técnicas y evaluaciones del esquema, se seleccionó el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable tipo FGI JD-BP38-2400FF2A para realizar actualizaciones tecnológicas y de ahorro de energía para el compresor de aire, logrando los objetivos esperados.

2. Parámetros básicos del arrancador suave de frecuencia variable FGI JD-BP38-2400FF2A

De acuerdo con los requisitos del sitio, el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable FGI debe lograr el arranque desordenado de dos compresores de aire. El sistema debe tener funciones básicas como arranque con carga pesada, conmutación no intrusiva, protección lógica e interfaces de comunicación. Además, el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable de alto voltaje FGI también tiene las siguientes características:

Adopta una estructura de topología de múltiples niveles de serie de unidades libres de armónicos perfecta, que presenta bajos armónicos de corriente de red y cumple con los estrictos requisitos de la red en cuanto a calidad de la energía. No es necesario utilizar filtros de salida y se pueden utilizar motores asíncronos convencionales.

Tecnología de supresión de oscilaciones: cuando el motor está ligeramente cargado o descargado, puede producirse inestabilidad local. En este momento, la amplitud de la corriente fluctúa mucho y la oscilación de la corriente puede hacer que el sistema active la protección debido a sobrecorriente o sobretensión. Nuestra empresa adopta un algoritmo avanzado de supresión de oscilación de corriente, que puede suprimir eficazmente la oscilación de corriente y garantizar el funcionamiento estable y confiable del sistema.

Función de deriva del punto neutro: después de detectar una falla en la unidad, la unidad defectuosa se puede derivar dentro de 100 μs, y se ejecuta la tecnología de deriva de punto estrella para mantener el equilibrio del voltaje de la línea de salida y maximizar la tasa de utilización del voltaje.

La configuración de la función de coordinación de par permite el control en tiempo real del par en sistemas de accionamiento con múltiples motores.

Se puede configurar con una capacidad de sobrecarga de corriente de más del doble, lo que puede satisfacer los requisitos de arranque de carga pesada de sistemas con gran inercia.

Los parámetros están completos. El sistema proporciona y registra todos los parámetros necesarios para el proceso de operación del motor para monitoreo y protección en sitio.

Tecnología de regulación automática de voltaje de salida: El dispositivo de arranque suave de frecuencia variable detecta el voltaje del bus de cada unidad en tiempo real y ajusta el coeficiente de voltaje de salida en función del voltaje del bus, logrando así la función de regulación automática de voltaje. Esto evita el impacto de las fluctuaciones de la red en el voltaje de salida.

3.Plan de control

Un conjunto de sistema de regulación de velocidad de frecuencia variable de alto voltaje JD-BP38-2400FF2A producido por FGI Electronic Technology Co., Ltd. Se adoptó en el sitio, con una tensión nominal de 10 kV, una corriente nominal de 173 A y una potencia nominal de 2400 kW. El bucle principal del esquema de control controla el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable, la cuadrícula de campo fácil satisface la demanda del espacio de la escena.

Diagrama del sistema de arrancador suave de frecuencia variable, sistema primario uno a dos

El espacio de uso en el sitio es limitado. El dispositivo de arranque suave de frecuencia variable diseñado esta vez presenta un diseño flexible. El dispositivo de arranque suave de frecuencia variable se puede configurar para arrancar cualquier compresor de aire según los requisitos del usuario. Después de arrancar, el motor cambiará automáticamente a la frecuencia de funcionamiento industrial sin interferencias y luego arrancará el siguiente motor. Cuando ocurre una falla durante el proceso de arranque del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable, se puede convertir de falla a frecuencia de potencia o iniciarse directamente en frecuencia de potencia según las necesidades reales del cliente.

(1) La alimentación de control está encendida y el interruptor de cuchilla está cerrado.

La potencia de control del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable detecta que el alto voltaje no está listo y se cumple el estado del contactor. Luego, se pueden operar las cuchillas de aislamiento 1#QS1 y 1#QS2 y se cierra la operación de la cuchilla de aislamiento.

(2) Autocomprobación del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable

Verifique si el interruptor de cuchilla en el circuito del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable de corriente está cerrado, si el sistema está libre de fallas y si se cumplen las señales de parada de emergencia externa y de permiso de proceso. Si se cumplen todas las condiciones, envíe la señal de "Cierre de permiso de alto voltaje".

(3) Encendido de alto voltaje

El "Permiso de cierre" se envía al gabinete de alto voltaje y se permite encenderlo.

(4)Selección del motor

Una vez completado el encendido, se selecciona el motor según el modo de control actual. Hay tres formas para que este sistema seleccione el motor.

Modo de control HMI: configure el número de HMI y, en la interfaz principal, configure el número de motor en 1 o 2.
Modo de control de caja de control remoto/DCS: según el número de configuración de la señal del terminal, cuando se activa la entrada del terminal correspondiente al número de motor, indica que la selección está completa. Si no hay entrada o hay múltiples entradas, se determina que la selección del número de motor es incorrecta.
Modo de computadora host: establece los parámetros de comunicación. La computadora host puede escribir el número de motor seleccionado por el convertidor de frecuencia a través de la comunicación. El convertidor de frecuencia admite los principales protocolos de comunicación como Modbus, Profibus, Profinet, EtherCAT y Ethernet.
Además, independientemente del modo seleccionado, tanto la interfaz hombre-máquina como la computadora superior mostrarán el número del motor seleccionado actualmente.

(5) Lógica de cierre del contactor/disyuntor

Una vez finalizada la selección del motor, se cierra el contactor del circuito correspondiente.

Tomando como ejemplo la selección del Motor 1 en el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable. Seleccione la máquina 1 #, después de determinar la frecuencia de potencia del circuito actual QF11 no se cierra, el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable sin problemas, el contactor de salida KM1, KM01, KM3, a su vez, se cierra, con la frecuencia de señal lista, el sitio recibe la conversión de frecuencia de señal está lista, esperando la escena del arranque.

(6) señal de guardia

Cuando se detecta el circuito del motor en funcionamiento actual, se activará la información de alarma del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable correspondiente. Para garantizar que el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable sea compatible con diferentes tipos de motores en la etapa posterior, se adopta un método de conmutación y respaldo de parámetros para garantizar que haya diferentes estrategias de respuesta cuando el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable selecciona diferentes circuitos, lo que garantiza el funcionamiento estable en el sitio.

4. El efecto de implementación del accionamiento del compresor de aire con un dispositivo de arranque suave de frecuencia variable

Desde que el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable se depuró y se puso en uso oficialmente en abril de 2023, ha estado funcionando de manera estable y ha mantenido un récord de cero fallas hasta la fecha.

(1) Conveniencia

La solución técnica "uno a dos" permite la conmutación perfecta en múltiples bucles del cuerpo principal del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable. El arranque suave de estado sólido se utiliza para lograr el diseño de uno a muchos. Este diseño tiene un alto coste y una gran dificultad. La señal de entrada remota del cliente puede permitir el arranque rápido y sin problemas del compresor de aire, sin nadie de servicio durante el proceso. Resuelve perfectamente los problemas in situ y es muy práctico y conveniente.

(2) Eficiencia

El dispositivo de arranque suave de frecuencia variable es un producto funcional basado en el convertidor de frecuencia variable. Tiene un excelente rendimiento dinámico y estático, gran par de arranque, rápida respuesta dinámica de par, alta precisión de regulación de velocidad y gran capacidad de carga. Supervisa todo el proceso de arranque, sin impacto en la red durante el arranque, un proceso de arranque suave y ha ganado grandes elogios de los clientes.

(3) Confiabilidad

La estructura interna del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable adopta un diseño modular y está equipado con protección de alto nivel. Las posiciones de la unidad se pueden intercambiar, lo que hace que el mantenimiento sea cómodo. El dispositivo funciona como un arrancador de frecuencia variable y se utiliza comunicación interna por fibra óptica. La comunicación es confiable y las señales son estables, lo que garantiza el funcionamiento estable del equipo. Cuando hay una falla durante el funcionamiento del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable, ejecutará automáticamente la tecnología de deriva del punto neutral para lograr la falla de la unidad sin apagar la máquina. Cuando opera a frecuencia de energía, se controla de forma remota mediante contactores, lo que permite el arranque y la parada directos mediante control externo para satisfacer diversos requisitos en el sitio.

(4) Usabilidad

Este dispositivo de arranque suave de frecuencia variable admite el arranque de cualquier número de motor, lo que favorece el ajuste del proceso en sitio. También admite la entrada de múltiples parámetros para el motor, lo que garantiza la estabilidad del equipo en múltiples aspectos.

En conclusión, el rendimiento técnico y el rendimiento en sitio del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable, cuando se aplica a la industria manufacturera, facilitan en gran medida la promoción de este método de control. No solo garantiza la máxima estabilidad del equipo, sino que también garantiza al máximo la comodidad y la fiabilidad en el lugar.

5. Comentarios finales

Después de adoptar el dispositivo de arranque suave de frecuencia variable de la serie JD-BP38 producido por FGI Electronic Technology Co., Ltd. Para el sistema compresor de aire, la operación y la producción en el sitio han sido estables. El tiempo de arranque de los compresores de aire cumple con los requisitos prácticos. Combinado con el control en el sitio, ha resuelto perfectamente los problemas complejos del control en el sitio y ha mejorado enormemente la conveniencia del sistema de compresor de aire. La situación de aplicación real en el sitio muestra que el uso del dispositivo de arranque suave de frecuencia variable avanzado y confiable de FGI para impulsar múltiples cargas, como compresores de aire, puede mejorar significativamente la eficiencia de la operación en el sitio, reducir la carga de trabajo de mantenimiento en el sitio y generar considerables beneficios económicos. Merece una amplia promoción.