4 правила безопасной работы нескольких двигателей с одним ЧРП

В полевых условиях управление несколькими двигателями с помощью одного частотно-регулируемый привод (VFD) - это распространенная, но проблемная конструкция. Многие инженеры сталкиваются с такими неисправностями, как перегрузка по току, перегрузка или повреждение IGBT во время ввода в эксплуатацию, что часто является следствием неправильного выбора или конфигурации параметров.
В этом руководстве на основе практического инженерного опыта всесторонне рассматриваются ключевые эксплуатационные аспекты управления несколькими двигателями с помощью одного ЧРП по четырем направлениям: принципы выбора, конфигурация параметров, защита двигателя и операции пуска/остановки. Это позволит вам создать безопасную, стабильную и эффективную систему управления несколькими двигателями.

блок-схема, показывающая работу нескольких двигателей с одним ЧРП - от расчета мощности, установки параметров, защиты до последовательного процесса пуска-остановки

Принципы выбора ЧРП: Правильная конфигурация для нескольких двигателей с одним ЧРП

При проектировании многодвигательных систем с ЧРП выбор является наиболее важным шагом.
Если один ЧРП управляет несколькими двигателями, он должен отвечать этим двум принципам:

  • Номинальная мощность ЧРП ≥ Сумма номинальных мощностей всех двигателей.
  • Номинальный ток ЧРП ≥ сумма номинальных токов всех двигателей.

Например, для трех двигателей мощностью 5 кВт, 7,5 кВт и 11 кВт выбранный ЧРП должен иметь мощность ≥ 23,5 кВт и общий номинальный ток, превышающий суммарные токи двигателей.
Для стабильной работы следует умеренно превысить номинал ЧРП на один уровень, чтобы предотвратить перегрузку или перегрев IGBT при длительной работе.

Ключевые моменты для настройки параметров ЧРП (многодвигательная система)

При настройке параметров ЧРП для многодвигательной системы строго придерживайтесь следующей логики:

  1. Параметр номинальной мощности двигателя: Введите сумму мощностей всех двигателей.
  2. Параметр номинального тока двигателя: Установите общее значение номинального тока всех двигателей.
  3. Номинальное напряжение двигателя: Обычно 380 или 400 В.
  4. Номинальная частота: Установите значение 50 Гц в соответствии с заводской табличкой двигателя.
  5. Режим управления (режим управления V/F):
    • Для Вентилятор VFD или Насос VFD нагрузки, выберите режим V/F в квадрате (нагрузка с переменным моментом);
    • Для нагрузок с постоянным крутящим моментом, таких как миксеры или конвейеры, установите значение Linear V/F (Constant Torque Load);
    • Режим векторного управления запрещен, так как несогласованные сигналы обратной связи при работе нескольких двигателей вызывают колебания и перегрузки по току.
  6. Время ускорения/замедления:
    • Если при вводе в эксплуатацию возникает перегрузка ЧРП по току, увеличьте время разгона;
    • Если во время отключения VFD происходит отключение из-за перенапряжения, увеличьте время замедления.
  7. Настройки защиты от перегрузки: Установите параметр защиты VFD от перегрузки на 150% от общего номинального тока, чтобы слишком мягкая защита не привела к отказу защиты IGBT.
  8. Усиление крутящего момента: Соответствующее усиление для обеспечения плавного запуска без пробуксовки на низких частотах.

Защита двигателя в многодвигательной системе

В конфигурациях с несколькими двигателями VFD один VFD не может обеспечить индивидуальную защиту для каждого двигателя. Поэтому необходимо добавить внешние цепи защиты:

  1. Каждый двигатель должен быть оснащен:
    • Автоматический выключатель (защита от короткого замыкания)
    • Контактор переменного тока (контактор)
    • Тепловое реле перегрузки (тепловое реле перегрузки) (тепловое реле перегрузки)
  2. Если какой-либо двигатель испытывает перегрузку, короткое замыкание или остановку вращения, неисправная цепь может быть изолирована независимо, не влияя на работу других двигателей.
  3. Если в системе имеются длинные кабели, рассмотрите возможность применения решения по перенапряжению ЧРП для длинных кабелей или добавления выходного реактора для защиты изоляции двигателя.

Процедура запуска и остановки многодвигательного двигателя

В сценарии запуска VFD с несколькими двигателями (низкая частота) основной причиной отключения VFD являются неправильные методы запуска/остановки.

Правильная работа осуществляется следующим образом:

  1. Процесс запуска:
    • Сначала запустите VFD в режиме холостого хода на частоте 2-5 Гц;
    • Затем последовательно подключите двигатели, начиная по одному;
    • После того как все двигатели заработают, постепенно увеличивайте частоту до заданной.
    • Этот метод позволяет эффективно предотвращать аварийные сигналы перегрузки по току, вызванные чрезмерным током заблокированного ротора.
  2. Процедура остановки:
    • Постепенно снижайте рабочую частоту до 2-5 Гц;
    • Последовательно останавливайте двигатели один за другим;
    • Наконец, отключите главный блок VFD, чтобы предотвратить обратную подачу энергии, вызывающую перенапряжение шины постоянного тока.

Такая стратегия поэтапного запуска/остановки значительно снижает риск срабатывания VFD при перегрузке и повреждения IGBT.

Заключение - Лучшие практики применения многодвигательных ЧРП

В общем, для внедрения нескольких двигателей на один VFD необходимо освоить четыре ключевых принципа:

  • Правильный выбор: Суммарная мощность и сила тока являются основными параметрами;
  • Точные параметры: Строгая настройка параметров для многодвигательных нагрузок;
  • Комплексная защита: Независимая настройка защиты от короткого замыкания и тепловой защиты;
  • Плавный запуск/остановка: реализуйте низкочастотный поэтапный запуск и последовательную остановку.

Следуя этим методам, вы сможете безопасно управлять системой One VFD с несколькими двигателями, повышая стабильность работы и продлевая срок службы как двигателей, так и инверторов.

ПОСЛЕДНИЕ ПУБЛИКАЦИИ