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광물 처리 생산 및 간섭 방지 조치에 주파수 변환기 적용
2023-12-08
1 서론 고정된 전압과 주파수를 갖는 상용주파 교류를 가변 전압이나 주파수를 갖는 교류로 변환하는 장치를 "주파수 변환기"라고 합니다. 최근에는 자원 산업의 발전과 함께 광물 가공 산업이 점점 더 확장되고 변형되었으며 주파수 변환기는 광물 가공 생산에도 널리 사용되었습니다. 주파수 변환 및 속도 조절 기술은 자동 제어, 마이크로 전자 공학, 전력 전자, 통신 및 기타 기술을 통합하는 첨단 기술입니다. 1980년대 중국 시장에 범용 주파수 변환기가 도입된 이후 10년이 넘는 짧은 기간에 널리 사용되었습니다. 현재 범용 주파수 변환기는 지능, 디지털화 및 네트워킹의 장점으로 인해 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 뛰어난 속도 조절 성능과 뛰어난 에너지 절약으로 각계각층에서 널리 사용되고 있습니다. 2. 주파수 변환기의 적용 장점 주파수 변환 시동은 소프트 스타트를 채택하므로 장비 및 장비를 줄일 수 있습니다. 모터의 기계적 충격으로 인해 장비와 모터의 수명이 연장됩니다. 에너지 절약, 에너지 절약, 신뢰성 및 고효율의 특성을 가지며 조정 정확도를 보장하고 작업자의 노동 강도를 줄입니다. 주파수 변환기의 가장 큰 장점은 에너지 절약과 절전입니다. 팬과 펌프의 경우 주파수 변환 속도 조절 방식을 사용하여 전력을 절약하는 원리는 유량, 압력, 속도 및 토크 간의 관계를 기반으로 합니다. 이러한 관계는 다음과 같습니다: 흐름=회전 속도, 압력=토크=회전 속도의 제곱, 전력=회전 속도의 세제곱. 즉, 팬이나 워터펌프의 유량은 회전속도의 1승에 비례하고, 압력은 회전속도의 2승에 비례하며, 축동력은 회전속도의 3승에 비례합니다. Q2=Q1? N2/n1 H2=H1? (n2/n1) 2 P2=P1? (n2/n1) 3 위 식에서 Q1, H1, P1은 각각 n1에서의 작동 속도, 압력(수두), 동력을 나타내고, Q2, H2, P2는 각각 n1에서의 작동 속도, 압력(수두), 동력을 나타냅니다. n2. 예를 들어, 유량 요구량이 절반으로 줄어들 때 주파수 변환기를 조정하면 이론적으로 정격 출력의 12.5%만으로 에너지의 87.5%를 절약할 수 있습니다. 속도가 80%로 감소하면 축 출력은 정격 출력의 (80%) 3 ≒ 51%로 감소됩니다. 흐름을 줄이기 위해 속도를 줄여 스로틀링을 달성하면 소비되는 전력이 훨씬 낮아진다는 것을 알 수 있습니다. 주파수 변환기를 적용하면 경제적 이익을 향상시킬 수 있지만 몇 가지 문제도 발생합니다. 현장 전원 공급 장치 및 전기 장비는 주파수 변환기에 영향을 미치며, 주파수 변환기 작동 중에 생성된 더 높은 고조파도 주변 장비의 작동을 방해합니다. 이러한 측면은 우리가 사용할 때 주의를 기울일 가치가 있습니다. 3. 광물 가공 분야에서 주파수 변환기의 실제 적용은 주로 볼밀 공급 모터 및 펄프 풀 펌프 모터의 주파수 변환 제어에 사용됩니다. 볼 밀 공급 측면에서 진자 공급, 디스크 공급, 트로프 공급 또는 벨트 운반 공급의 사용에 관계없이 일반적으로 모터 출력은 20kW 미만입니다. 펄프 풀의 공급 펌프 모터의 선택된 출력은 수십 킬로와트에서 2300킬로와트까지 다양합니다. 다음은 주파수 변환기 선택 시 주의사항을 소개하기 위해 Benxi Iron and Steel Co., Ltd.의 집선기 자동화 프로젝트에 주파수 변환기를 적용한 예입니다. 본 현장의 볼밀에 사용되는 진자 이송 모터는 380V, 5.5kW 6단 모터입니다. 주파수 변환기는 진자 공급 모터의 속도를 조정하여 볼 밀의 공급을 제어하는 데 사용됩니다. 1차 사이클론에 의해 공급되는 슬러리 펌프도 있습니다. 모터는 380V, 75kW이다. 3.1 주파수 변환기의 선택 (1) 현장에 적합한 전압 및 전력을 갖춘 주파수 변환기를 선택합니다. 현재 시장에는 많은 국내 또는 수입 주파수 변환기 브랜드가 있습니다. 이 기사에서는 어떤 브랜드의 주파수 변환기를 선택할 것을 권장하지 않습니다. 이 사이트에서는 ABB ACS800 시리즈 주파수 변환기가 선택되었습니다. 주파수 변환기의 전압 레벨은 일반적으로 200V 레벨과 400V 레벨로 구분됩니다. 모터는 380V, 50Hz 3상 비동기 모터이므로 주파수 변환기의 전압 레벨을 400V로 선택합니다. 용량 선택은 주파수 변환기 선택의 핵심 링크입니다. 실제 작동에서는 주어진 주파수가 높지만 실제 주파수를 조정할 수 없으며 주파수 변환기가 자주 트립됩니다. 즉, 주파수 변환기의 용량이 너무 작게 선택되어 작동 전류가 다음보다 큽니다. 주파수 변환기의 정격 전류 및 주파수 변환기 과전류 트립. 그러나 과도한 용량 선택은 경제적 낭비를 초래합니다. 실제 선택에는 두 가지 경험적 방법이 있습니다. 첫째, 소형 동력 모터의 경우 선택한 주파수 변환기의 출력은 더 높은 출력 수준이어야 합니다. 두 번째는 주파수 변환기의 정격 전류를 제어 모터 정격 전류의 1.1~1.5배로 선택하는 것입니다. 위의 설명에 따르면 5.5kW 모터에는 7.5kW 주파수 변환기가 선택되고 75kW 모터에는 90kW 주파수 변환기가 선택됩니다. (2) 제어 대상 장비의 부하 특성에 따라 주파수 변환기를 선택합니다. 다양한 생산 기계, 다양한 성능 및 프로세스 요구 사항으로 인해 토크 특성이 복잡하지만 주파수 변환기는 일반적으로 일정한 토크 부하, 팬 펌프 부하 및 일정한 전력 부하의 세 가지 유형으로 구분됩니다. 일정한 토크 부하란 부하 토크가 속도와 무관하고 토크가 모든 속도에서 일정하게 유지된다는 것을 의미합니다. 정토크부하는 마찰부하와 위치에너지부하로 나눌 수 있습니다. 마찰 부하의 시동 토크는 일반적으로 정격 토크의 약 150%가 필요하고 제동 토크는 일반적으로 정격 토크의 약 100%가 필요하므로 주파수 변환기는 일정한 토크 특성, 큰 시동 및 제동 토크, 긴 과부하를 가진 것을 선택해야 합니다. 시간과 큰 과부하 용량. 이 프로젝트에서는 공급 재료가 고체 광석이기 때문에 볼밀의 공급에 정토크형 주파수 변환기를 선택하고 슬러리가 고체 입자 액체이기 때문에 슬러리 풀 펌프 모터의 경우 팬 펌프 유형을 선택해서는 안 됩니다. 일반적으로 정토크형 주파수 변환기도 선택해야 하는데 이는 주파수 변환기를 선택할 때 중요한 요소입니다. 3.2 주파수 변환기를 설치하려면 고집적, 전체 구조가 콤팩트하고 방열량이 크기 때문에 설치 환경에 높은 온도, 습도 및 먼지 함량이 필요합니다. 이 현장에서는 환경이 상대적으로 열악하고 먼지가 많고 습도가 높으며 슬러리가 튀는 경우가 많습니다. 따라서 특별한 상황이 아닌 한 일반적으로 주파수 변환기를 현장에 설치하지 않고 저전압 배전실에 설치해야 합니다. 또는 상대적으로 좋은 조건을 갖춘 수술실에서는 간섭과 열 방출을 고려해야 합니다. 간섭 문제는 아래에 자세히 설명되어 있습니다. 열 방출 문제에 대해 저자는 다음과 같은 방법을 채택합니다. (1) 팬 냉각: 일반적으로 변환기에 내장된 팬은 변환기 내부의 열 방출을 제거할 수 있습니다. 팬이 정상적으로 작동하지 않으면 컨버터를 즉시 정지해야 합니다. 또한 제어 회로 설계에서 주파수 변환기가 작동하기 시작하고 팬이 동시에 작동하도록 주파수 변환기 캐비닛 상단에 배기 팬이 예약되어 있습니다. (2) 설치 환경 온도를 낮추십시오. 주파수 변환기는 전자 부품, 전해 콘덴서 등을 포함한 전자 장치이므로 온도가 수명에 큰 영향을 미칩니다. 일반 주파수 변환기의 주변 작동 온도는 일반적으로 -10 ℃~+40 ℃가 필요합니다. 주파수 변환기의 작동 온도를 최대한 낮추기 위한 조치를 취할 수 있다면 주파수 변환기의 서비스 수명이 연장되고 성능이 상대적으로 안정적이게 됩니다. 여건이 되면 별도의 인버터 저압실을 건설할 수 있으며, 내부에 에어컨을 설치해 저압실 온도를 15℃~20℃ 사이로 유지할 수 있다. 그러나 주파수 변환 캐비닛은 일반적으로 현장에 에어컨이 없는 저전압 배전실에 배치되므로 주파수 변환기의 설치 공간은 주파수 변환기 작동 설명서의 요구 사항을 충족해야 합니다. 일부 현장에서는 주파수 변환기의 외함을 제거하는 것도 볼 수 있는데, 이는 열을 발산하는 방법이기도 합니다. 그러나 보안 위험이 있으므로 사용자는 그렇게 하지 않는 것이 좋습니다. 4. 주파수 변환기의 간섭 억제 주파수 변환기의 간섭은 주로 고조파 간섭입니다. 전도성 간섭의 해결 방법은 주로 회로에서 전도성 고주파 전류를 필터링하거나 격리하는 것입니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다. 4.1 주파수 변환기의 간섭을 억제하는 일반적인 방법 (1) 주파수 변환기 시스템의 전원 공급 장치가 다른 장비의 전원 공급 장치와 독립적이거나 절연 변압기가 주파수 변환기 및 기타 전기 장비의 입력 측에 설치되어 있습니다. 고조파 전류의 흐름 경로를 벗어났습니다. (2) 주파수 변환기의 입력측과 출력측에 적절한 리액터를 직렬로 연결하거나 고조파 필터를 설치하십시오. 필터 구성 요소는 고조파를 흡수하고 전원 공급 장치 또는 부하의 임피던스를 높여 고조파 억제 목적을 달성하려면 LC 유형이어야 합니다. (3) 모터와 주파수 변환기 사이의 케이블은 강철 파이프 또는 외장 케이블을 통해 배치해야 하며 방사 간섭을 피하기 위해 다른 약한 전류 신호가 있는 다른 케이블 트렌치에 배치해야 합니다. (4) 신호선은 차폐선이어야 하며, 배선은 주파수 변환기의 주 회로 제어선에서 특정 거리(최소 20cm)를 두고 엇갈리게 배치하여 방사 간섭을 차단해야 합니다. (5) 주파수 변환기는 특수 접지선과 두꺼운 짧은 접지선을 사용합니다. 인접한 장비에 대한 전류 고조파의 방사 간섭을 효과적으로 억제하려면 근처에 있는 다른 전기 장비의 접지선을 주파수 변환기 배선에서 분리해야 합니다. 4.2 주파수 변환기의 접지 및 리액터 설계 주파수 변환기의 접지는 간섭을 크게 억제하고 시스템의 간섭 방지 능력을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 접지 상태가 좋지 않으면 장비에 방해가 됩니다. 주파수 변환기의 접지 모드에는 다중점 접지, 단일점 접지 및 버스 접지가 포함됩니다. 단일 지점 접지는 회로 또는 장치에서 단 하나의 물리적 지점만이 접지 지점으로 정의되어 저주파에서 우수한 성능을 발휘하는 것을 의미합니다. 다점 접지는 장치의 각 접지 지점이 가장 가까운 접지 지점에 직접 연결되어 고주파에서 우수한 성능을 발휘하는 것을 의미합니다. 하이브리드 접지는 신호 주파수와 접지선의 길이를 기반으로 하며 시스템은 단일 지점 접지 및 다중 지점 접지 모드를 채택합니다. 인버터 자체에는 특수 접지 단자 PE 단자가 있으며 안전 및 소음 감소를 위해 반드시 접지해야 합니다. 접지선은 전기 장비의 쉘이나 제로 라인에 연결할 수 없습니다. 두꺼운 짧은 와이어의 한쪽 끝은 접지 단자의 PE 끝 부분에 연결될 수 있고 다른 쪽 끝은 접지 전극에 연결될 수 있습니다. 접지 저항 값은 5 결론 위의 방법을 통해 선택된 주파수 변환기는 Benxi Steel에서 거의 1년 동안 사용되었습니다. 주파수 변환기가 안정적으로 작동하고 있습니다. 특히, 하이드로사이클론은 펌프통이 이전에 비워지는 경우가 많았던 문제를 해결하고, 생산 안정화에 큰 역할을 합니다. 과학과 기술의 발전으로 주파수 변환기는 광물 가공 산업뿐만 아니라 다른 산업에서도 점점 더 광범위하게 사용될 것입니다. 사용자는 주파수 변환기의 적용에 대해 더 높은 요구 사항을 제시할 것이며 주파수 변환기도 사용자의 요구 사항에 적응하고 더 빠른 개발을 달성할 것입니다. 적용 및 간섭 방지 조치