A solução de melhoria da eficiência energética para soft starters de alta tensão e frequência variável FGI

Como equipamentos mecânicos de uso geral, os compressores de ar desempenham um papel significativo em diversos setores. Dispositivo de partida suave de frequência variável em cascata de alta tensão desenvolvido pela FGI Electronic Technology Co., Ltd. aplicou com sucesso a tecnologia de partida suave do dispositivo de partida suave de frequência variável de um para dois à carga do compressor de ar, trazendo excelentes benefícios econômicos aos usuários e garantindo a operação estável no local.

1. Breve introdução da situação do usuário no local

Uma certa empresa química em Shandong tem dois compressores de ar, que são equipamentos importantes no processo de produção. Os dois motores no local são de 10 kV e 4000 kW. Quando o equipamento do compressor de ar for iniciado, ele deve garantir que não haverá queda ou flutuação da rede, tempo de inicialização curto, controle conveniente e uma série de outros problemas. Em resposta a tais situações, a FGI Electronic Technology Co., LTD. (doravante denominada "FGI") forneceu uma solução de partida suave um para dois de frequência variável, que atende a uma série de requisitos de uso no local. Após a operação no local, demonstrou confiabilidade, estabilidade e conveniência extremamente altas. Para atender às diversas demandas no local, o dispositivo de partida suave de frequência variável possui as seguintes condições:

A partida suave de frequência variável apresenta alta proteção, alta estabilidade e alta conveniência, além de poder ser totalmente automatizada durante todo o processo.

O dispositivo de partida suave de frequência variável é um dispositivo de comutação dois em um sem perturbações com reator. O dispositivo de partida suave de frequência variável pode acionar qualquer um dos dois motores para operar sem quaisquer restrições de sequência de partida, garantindo os requisitos do processo no local. O processo de partida do dispositivo de partida suave de frequência variável requer suavidade, grande torque de partida e curto tempo de partida para o compressor de ar, garantindo as demandas de uso no local.

O dispositivo de partida suave de frequência variável é equipado com intertravamentos elétricos rigorosos e lógica de intertravamento de programa, controlando rigorosamente a sequência da chave faca durante o processo de comutação sem perturbações, e possui medidas completas de alarme de falha e proteção para garantir a estabilidade do processo de comutação.

O dispositivo de partida suave de frequência variável é conectado ao sistema de controle elétrico do compressor de ar, atendendo a vários requisitos de interface funcional e monitoramento, e garantindo que desligamentos inesperados não ocorram devido a alterações de parâmetros durante a operação. Após repetidas discussões técnicas e avaliações de esquemas, o dispositivo de partida suave de frequência variável do tipo FGI JD-BP38-2400FF2A foi selecionado para realizar atualizações tecnológicas e de economia de energia no compressor de ar, atingindo os objetivos esperados.

2. Parâmetros básicos do dispositivo de partida suave de frequência variável FGI JD-BP38-2400FF2A

De acordo com os requisitos do local, o dispositivo de partida suave de frequência variável FGI precisa atingir a partida desordenada de dois compressores de ar. O sistema deve ter funções básicas, como partida sob carga pesada, comutação não intrusiva, proteção lógica e interfaces de comunicação. Além disso, o dispositivo de partida suave de frequência variável de alta tensão FGI também possui os seguintes recursos:

Ele adota uma estrutura de topologia multinível de série de unidades sem harmônicos perfeitos, apresentando harmônicos de baixa corrente de rede e atendendo aos rigorosos requisitos da rede para qualidade de energia. Não há necessidade de usar filtros de saída, e motores assíncronos comuns podem ser usados.

Tecnologia de supressão de oscilação: quando o motor é levemente carregado ou descarregado, pode ocorrer instabilidade local. Neste momento, a amplitude da corrente oscila muito, e a oscilação da corrente pode fazer com que o sistema acione a proteção devido a sobrecorrente ou sobretensão. Nossa empresa adota um algoritmo avançado de supressão de oscilação de corrente, que pode efetivamente suprimir a oscilação de corrente e garantir a operação estável e confiável do sistema.

Função de desvio do ponto neutro: após detectar uma falha na unidade, a unidade defeituosa pode ser ignorada dentro 100 μs, e a tecnologia de deriva do ponto estrela é executada para manter o equilíbrio da tensão da linha de saída e maximizar a taxa de utilização da tensão.

A configuração da função de coordenação de torque permite o controle em tempo real do torque em sistemas de acionamento multimotor.

Ele pode ser configurado com uma capacidade de sobrecarga de corrente de mais de duas vezes, o que pode atender aos requisitos de inicialização de carga pesada de sistemas com grande inércia.

Os parâmetros estão completos. O sistema fornece e registra todos os parâmetros necessários para o processo de operação do motor para monitoramento e proteção no local.

Tecnologia de regulação automática da tensão de saída: O dispositivo de partida suave de frequência variável detecta a tensão do barramento de cada unidade em tempo real e ajusta o coeficiente da tensão de saída com base na tensão do barramento, alcançando assim a função de regulação automática da tensão. Isso evita o impacto das flutuações da rede na tensão de saída.

3. Plano de controle

Um conjunto de sistema de regulação de velocidade de frequência variável de alta tensão JD-BP38-2400FF2A produzido pela FGI Electronic Technology Co., Ltd. foi adotada no local, com tensão nominal de 10kV, corrente nominal de 173A e potência nominal de 2400kW. O circuito principal do esquema de controle controla o dispositivo de partida suave de frequência variável, a grade de campo fácil atende à demanda do espaço da cena.

Diagrama do sistema do sistema primário um para dois de partida suave de frequência variável

O espaço de uso no local é limitado. O dispositivo de partida suave de frequência variável projetado desta vez apresenta um design flexível. O dispositivo de partida suave de frequência variável pode ser configurado para iniciar qualquer compressor de ar de acordo com as necessidades do usuário. Após a partida, o motor mudará automaticamente para a operação de frequência industrial sem interferência e então dará partida no próximo motor. Quando ocorre uma falha durante o processo de inicialização do dispositivo de partida suave de frequência variável, ele pode ser convertido de falha para frequência de energia ou iniciado diretamente na frequência de energia de acordo com as necessidades reais do cliente.

(1) A alimentação de controle está ligada e a operação do interruptor da faca está fechada

A potência de controle no dispositivo de partida suave de frequência variável detecta que a alta tensão não está pronta e o status do contator é atendido. Em seguida, as facas de isolamento 1#QS1 e 1#QS2 podem ser operadas, e a operação da faca de isolamento é fechada.

(2) Autoverificação do dispositivo de partida suave de frequência variável

Verifique se a chave faca no circuito do dispositivo de partida suave de frequência variável atual está fechada, se o sistema está livre de falhas e se os sinais externos de parada de emergência e permissão de processo foram atendidos. Se todas as condições forem atendidas, envie o sinal de "Fechamento de Permissão de Alta Tensão".

(3)Alimentação de alta tensão

A "permissão de fechamento" é enviada ao gabinete de alta tensão, e o gabinete de alta tensão pode ser ligado.

(4)Seleção do motor

Após a conclusão da inicialização, o motor é selecionado com base no modo de controle atual. Há três maneiras para este sistema selecionar o motor.

Modo de controle HMI: Defina o número HMI e, na interface principal, defina o número do motor como 1 ou 2.
Modo de controle DCS/Caixa de controle remoto: Com base no número de configuração do sinal do terminal, quando a entrada do terminal correspondente ao número do motor é ativada, isso indica que a seleção está concluída. Se não houver nenhuma entrada ou várias entradas, será determinado que a seleção do número do motor está incorreta.
Modo de computador host: define parâmetros de comunicação. O computador host pode gravar o número do motor selecionado pelo conversor de frequência por meio de comunicação. O conversor de frequência suporta protocolos de comunicação convencionais, como Modbus, Profibus, Profinet, EtherCAT e Ethernet.
Além disso, independentemente da seleção do modo, tanto a interface homem-máquina quanto o computador superior exibirão o número do motor selecionado no momento.

(5) Lógica de fechamento do contator/disjuntor

Após a seleção do motor ser concluída, o contator do circuito correspondente é fechado.

Tomando como exemplo a seleção do Motor 1 no dispositivo de partida suave de frequência variável. Escolha 1 # máquina, após determinar a frequência de alimentação do circuito atual QF11 não fechando, dispositivo de partida suave de frequência variável sem problemas, contator de saída KM1, KM01, KM3, por sua vez, fechando, com frequência de sinal pronta, o site recebe a conversão de frequência do sinal está pronto, esperando a cena da inicialização.

(6) sinal de guarda

Quando o circuito do motor em funcionamento atual for detectado, as informações de alarme do dispositivo de partida suave de frequência variável correspondente serão ativadas. Para garantir que o dispositivo de partida suave de frequência variável seja compatível com diferentes tipos de motores no estágio posterior, um método de backup e comutação de parâmetros é adotado para garantir que haja diferentes estratégias de resposta quando o dispositivo de partida suave de frequência variável seleciona circuitos diferentes, assegurando a operação estável no local.

4. O efeito de implementação do acionamento do compressor de ar com um dispositivo de partida suave de frequência variável

Desde que o dispositivo de partida suave de frequência variável foi depurado e oficialmente colocado em uso em abril de 2023, ele tem operado de forma estável e mantido um histórico de zero falhas até o momento.

(1) Conveniência

A solução técnica "um para dois" permite a comutação contínua de vários circuitos do corpo principal do dispositivo de partida suave de frequência variável. A partida suave de estado sólido é usada para atingir o projeto de um para muitos. Este projeto tem alto custo e grande dificuldade. O sinal de entrada remoto do cliente pode permitir a partida rápida e contínua do compressor de ar, sem ninguém de plantão durante todo o processo. Ele resolve perfeitamente os problemas no local e é altamente prático e conveniente.

(2) Eficiência

O dispositivo de partida suave de frequência variável é um produto funcional baseado no conversor de frequência variável. Possui excelente desempenho dinâmico e estático, grande torque de partida, resposta dinâmica de torque rápida, alta precisão de regulação de velocidade e forte capacidade de carga. Ele monitora todo o processo de partida, sem impacto na rede elétrica durante a partida, um processo de partida tranquilo e recebeu muitos elogios dos clientes.

(3) Confiabilidade

A estrutura interna do dispositivo de partida suave de frequência variável adota um design modular e é equipada com proteção de alto nível. As posições da unidade podem ser trocadas, tornando a manutenção conveniente. O dispositivo opera como um acionador de frequência variável e é usada comunicação interna por fibra óptica. A comunicação é confiável e os sinais são estáveis, garantindo a operação estável do equipamento. Quando houver uma falha durante a operação do dispositivo de partida suave de frequência variável, ele executará automaticamente a tecnologia de desvio do ponto neutro para causar falha da unidade sem desligar a máquina. Ao operar na frequência de energia, ele é controlado remotamente por contatores, permitindo partida e parada diretas por controle externo para atender a vários requisitos no local.

(4) Usabilidade

Este dispositivo de partida suave de frequência variável suporta a partida de qualquer número de motores, o que é propício ao ajuste do processo no local. Ele também suporta entrada multiparâmetros para o motor, garantindo a estabilidade do equipamento em múltiplos aspectos.

Concluindo, o desempenho técnico e o desempenho no local do dispositivo de partida suave de frequência variável, quando aplicado à indústria de manufatura, facilitam muito a promoção deste método de controle. Ele não só garante a estabilidade do equipamento ao máximo, mas também garante ao máximo a conveniência e a confiabilidade no local.

5. Considerações Finais

Após adotar o dispositivo de partida suave de frequência variável da série JD-BP38 produzido pela FGI Electronic Technology Co., Ltd. para o sistema de compressor de ar, a operação e a produção no local têm sido estáveis. O tempo de inicialização dos compressores de ar atende aos requisitos práticos. Combinado com o controle no local, ele resolveu perfeitamente os problemas complexos de controle no local e melhorou muito a conveniência do sistema de compressor de ar. A situação real da aplicação no local mostra que o uso do dispositivo de partida suave de frequência variável avançado e confiável da FGI para acionar múltiplas cargas, como compressores de ar, pode melhorar significativamente a eficiência da operação no local, reduzir a carga de trabalho de manutenção no local e trazer benefícios econômicos consideráveis. É digno de ampla promoção.