Il funzionamento con regolazione della velocità a frequenza variabile dei motori elettrici è gradualmente diventato un simbolo dei tempi. La regolazione della velocità dei motori sincroni si riferisce al controllo della velocità a frequenza variabile dei motori CA che azionano macchinari con carico a coppia quadrata come ventilatori e pompe durante i processi di produzione. Il controllo della velocità a frequenza variabile può ottenere effetti di processo ottimali nonché un notevole risparmio energetico e riduzione dei consumi.
1, effetto di risparmio energetico
Le apparecchiature meccaniche azionate da tradizionali motori sincroni ad eccitazione senza spazzole, come ventilatori, pompe e compressori, funzionano a frequenza industriale con potenza in uscita costante. Quando la portata e la pressione vengono regolate in base alle esigenze del processo, si verifica un grave spreco di energia, poiché la portata del carico è proporzionale alla velocità di rotazione, mentre la potenza richiesta è proporzionale al cubo della velocità di rotazione. Pertanto, quando la portata richiesta è pari all'80% della portata nominale, l'applicazione del moderno controllo automatico della regolazione della velocità a frequenza variabile può far risparmiare oltre il 45% di energia elettrica rispetto ai metodi di regolazione tradizionali.
2, funzionamento a frequenza variabile
La regolazione della velocità a frequenza variabile per il controllo del processo è un sistema di controllo di una sola macchina. Il suo processo operativo è fondamentalmente simile ma diverso dal processo di avvio graduale a frequenza variabile. La differenza è che dopo che la sala di controllo principale ha emesso un comando preparatorio per il funzionamento di regolazione della velocità a frequenza variabile del motore sincrono, il motore di azionamento del blocco del motore sincrono lo fa ruotare. Quando la velocità di rotazione raggiunge l'1% della velocità nominale, il motore sincrono, seguendo il programma progettato, istruisce il sistema di controllo ad applicare l'eccitazione tramite il controllo di eccitazione. Quindi la sala di controllo principale emette un segnale di "autorizzazione all'innesto", indicando la chiusura dell'interruttore ad alta tensione per il funzionamento con avvio graduale a frequenza variabile.
Allo stesso tempo, in base all'indicazione del segnale, la sala di controllo principale chiude immediatamente l'interruttore ad alta tensione del circuito di controllo principale del sistema di controllo soft-start per la regolazione della velocità a frequenza variabile del motore sincrono, mettendo il motore sincrono in modalità soft-start a frequenza variabile. Durante il controllo soft-start a frequenza e tensione variabile, la polarità dei poli magnetici del rotore del motore sincrono rimane invariata. Il motore accelera con la frequenza di regolazione della velocità a frequenza variabile, con aumento graduale della tensione e della frequenza, fino a quando funziona alla velocità nominale, completando il controllo di avvio graduale a frequenza variabile.
Durante il funzionamento con regolazione della velocità a frequenza variabile, il motore sincrono raggiunge un controllo della velocità stabile e preciso attraverso il controllo del funzionamento vettoriale da parte del sistema di controllo della regolazione della velocità a frequenza variabile e di un sistema informatico di controllo micro industriale, in risposta alle variazioni del carico effettivo. Prima di arrestare il motore sincrono in funzionamento a frequenza variabile, il dispositivo di regolazione della velocità a frequenza variabile deve ridurre automaticamente la corrente di uscita a zero e bloccare tutti gli impulsi di attivazione del dispositivo prima che venga visualizzato il segnale di "autorizzazione all'arresto". Sulla base di questo segnale, la sala di controllo principale disconnette immediatamente l'alimentazione a frequenza industriale dell'interruttore ad alta tensione nel circuito di controllo principale del dispositivo di controllo della regolazione della velocità a frequenza variabile, terminando così il processo di controllo della regolazione della velocità a frequenza variabile.