AC Drive Speed ​​Tracking Function (Runaway Start)

AC Drive Speed ​​Tracking Function (Runaway Start)

Hastighetsspårningsfunktionen är en viktig teknisk funktion i frekvensomvandlaren. Det används huvudsakligen när motorn är i ett roterande tillstånd (som tröghetskostnad, belastningsdrag, etc.). Frekvensomvandlaren kan snabbt upptäcka den faktiska hastigheten och fasen på motorn och starta om motorn med en lämplig frekvens för att undvika överström, överspänning eller mekanisk chock orsakad av frekvensmissanpassning vid starten. Denna funktion är också känd som "Runaway Start", "Sensorless Speed ​​Tracking" eller "Automatisk omstart", och ses ofta i scenarier där ofta startar och stopp krävs eller där lasttrögheten är stor.

I. Kärnprinciper och teknisk implementering

1. Arbetsprincip

Detektionssteg: När frekvensomvandlaren tar emot startsignalen upptäcker den först restspänningsfrekvensen och fasen på motorterminalerna genom en strömtransformator (CT) eller spänningstransformator (PT) och beräknar motorns faktiska hastighet.

Synkron steg: Frekvensomvandlaren justerar snabbt utgångsfrekvensen till en frekvenspunkt som matchar den aktuella motorhastigheten baserad på den detekterade hastigheten (till exempel om den nuvarande motorhastigheten motsvarar en frekvens på 20Hz, frekvensomvandlaren utgår först 20Hz), vilket undviker strömöverskridande orsakade av frekvenshopp under start.

Smidigt accelerationssteg: Efter att ha bekräftat frekvenssynkroniseringen ökar frekvensomvandlaren gradvis utgångsfrekvensen till målvärdet enligt den förinställda accelerationskurvan (såsom linjär eller S-formad), vilket slutför uppstartprocessen.

2. Viktiga tekniska punkter

Sensorlös detektion: Ingen ytterligare kodarinstallation krävs. Endast den inbyggda algoritmen för frekvensomvandlaren används för att analysera motorns räknare elektromotivkraft (EMF) eller terminalspänning/strömvågformer. Det är lämpligt för renoveringsprojekt eller billiga scenarier.

Snabbt svar: Detektionstiden ligger vanligtvis inom intervallet 10 till 100 millisekunder, vilket säkerställer att motorn slutför synkronisering före en betydande retardation på grund av tröghetskostnad, vilket undviker startfel orsakat av överdrivna hastighetsskillnader.

Adaptiv algoritm: Den kan identifiera olika motorparametrar (såsom induktans och motstånd) och är kompatibel med asynkrona motorer (IM) och permanentmagnet synkrona motorer (PMSM).

Ii. Typiska applikationsscenarier

Högintertia lastutrustning

Scen: fläktar, vattenpumpar, centrifuger, kulkvarnar, transportband och annan utrustning som fortsätter att rotera på grund av tröghet efter att ha stängts av.

Smärtpunkt: Om frekvensomvandlaren startas direkt innan motorn har slutat helt, kommer den traditionella startmetoden att orsaka en överström på grund av superpositionen av räknaren elektromotiv och kraftförsörjningsspänningen orsakad av missanpassningen mellan motorhastigheten och utgångsfrekvensen för frekvensomvandlaren (som kan utlösa den överströmmande skyddet till tripp), eller skada kopplingen och redskapet till mekanik.

Värde: Hastighetsspårningsfunktionen kan direkt starta synkront under motorns kustprocess, undvika väntetid i driftstopp och förbättra produktionseffektiviteten (såsom snabb omstart efter en nödstängning av en fläkt i en cementanläggning).

2. Multimotorisk kopplingssystem

Scen: I utrustning som tryckmaskiner, textilmaskiner och pappersproduktionslinjer där flera motorer fungerar synkront, när en motor stannar på grund av ett fel och startas om.

Smärtpunkt: Om hastigheten på en enda motor inte är synkroniserad med den för andra löpande motorer när den startar om, kommer det att orsaka en plötslig förändring i materiell spänning (som tygbrytning eller pappersrinka).

Värde: Genom att spåra rotationshastigheten kan den omstartade motorn snabbt matcha systemets nuvarande driftshastighet, upprätthålla synkronisering av flera maskiner och minska skrothastigheten.

3. Scenarier för återvinning av strömavbrott eller återställning av fel

Scenarier: Utrustning som snabbt måste startas om när elnätet återställs eller fel elimineras efter att ha stängts av på grund av kraftnätfluktuationer, skydd av växelverterare, etc. (som avloppsreningspumpar, omrörare av kemiska reaktionsfjäder).

Smärtpunkt: Den traditionella startmetoden kräver att man väntar på att motorn helt slutar rotera, vilket kan leda till avbrott i processflödet eller utrustningsskador (såsom avloppsvatten, materialstelning).

Värde: Det kan startas direkt när motorn inte har slutat helt, förkortat återhämtningstiden och minska förlusterna av produktion.

4. Energiåterkopplingstypbelastning

I scenarier som kranar som sänker tunga föremål och hissar som rör sig upp tomma fortsätter motorerna i kraftproduktionstillståndet att rotera på grund av belastningen när de stannar.

Smärtpunkt: Direktstart kan orsaka DC -busspänningen för frekvensomvandlaren att sväva på grund av att motorn är i kraftproduktionstillståndet (överspänningsskydd), eller genererar en stor inrushström.

Värde: Hastighetsspårningsfunktionen kan först upptäcka motorns rotationsriktning och hastighet, börja vid en matchningsfrekvens och samtidigt konsumera återkopplingsenergin genom bromsenheten för att säkerställa en säker start.

Iii. Funktionella fördelar och begränsningar

Kärnfördel

Undvik överströmpåverkan: Begränsa startströmmen till inom dubbelt så mycket den nominella strömmen (traditionell start kan nå 5 till 7 gånger) för att skydda frekvensomvandlaren och motorn.

Förkorta starttiden: Det finns inget behov av att vänta på att motorn ska stoppa helt. Det kan startas direkt under kusten, vilket förbättrar systemeffektiviteten (till exempel reduceras fläktstarttiden från 2 minuter till 30 sekunder).

Minska mekanisk slitage: Eliminera växellådan och bältesslippningen orsakad av hastighetsskillnaden vid startens ögonblick och förläng livslängden för mekaniska komponenter.

Förbättra systemets tillförlitlighet: Anpassa efter efterfrågan på snabb återhämtning efter nödstängningar, särskilt i kontinuerliga produktionsscenarier (såsom petrokemikalier och stålsmältning).

Begränsningar

Låghastighetsdetekteringsnoggrannheten är begränsad: När motorhastigheten är lägre än 10% till 20% av den nominella hastigheten (såsom närmar sig avstängningstillståndet) är den bakre elektromotivkraftsignalen svag, vilket kan leda till detekteringsfel och kräver växling till det traditionella startläget.

Stark beroende av motorparametrar: Om de förinställda motorparametrarna för frekvensomvandlaren (såsom nominell effekt och polantal) inte matchar den faktiska situationen, kan det leda till en avvikelse i hastighetsberäkningen och parametrarna måste återoptimeras.

Valfri bromsenhet krävs: För högintrigibelastningar eller energiåterkopplingsscenarier måste ett ytterligare bromsmotstånd eller återkopplingsenhet konfigureras för att konsumera den regenerativa energin som kan genereras under startprocessen.