چه مشکلاتی در هماهنگی تأمین برق در محل ممکن است بر اثرات عملیاتی پروژه‌های ارتقای موتورهای القایی به PMSM تأثیر بگذارند

چه مشکلاتی در هماهنگی تأمین برق در محل ممکن است بر اثرات عملیاتی پروژه‌های ارتقای موتورهای القایی به PMSM تأثیر بگذارند

در یک بازسازی القایی به PMSM در یک پروژه، انتخاب موتوری با توان نامی مناسب ضروری است، اما این کار همان معنای کارکرد خوب نصب را ندارد. موتور جایگزین، اینورتر، تأمین‌کننده ورودی، ابزارهای حفاظتی، مسیر کابل‌کشی، سیستم اتصال به زمین و بار محرک‌شده، تشکیل‌دهنده یک سیستم الکتریکی واحد هستند. اگر این اجزا با یکدیگر تطبیق داده نشوند، حتی در صورتی که نصب مکانیکی سالم به نظر برسد، نصب ممکن است باعث قطع‌شدن‌های غیرضروری، سرعت ناپایدار، گرمایش غیرعادی یا نتایج انرژی نامطلوب شود. بازسازی القایی به PMSM نصب ممکن است باعث قطع‌شدن‌های غیرضروری، سرعت ناپایدار، گرمایش غیرعادی یا نتایج انرژی نامطلوب شود، حتی در صورتی که نصب مکانیکی سالم به نظر برسد.

از دیدگاه مهندسی کاربردی، پرسش مفید این نیست که «آیا ولتاژ تأمین‌کننده صحیح است؟» بلکه این است: آیا محل نصب می‌تواند تأمین‌کننده‌ای پایدار و سازگونه برای درایو فراهم کند و آیا درایو می‌تواند در طول چرخه کار واقعی، موجی سازگونه را به موتور ارسال کند؟ این تمایز به تیم‌ها کمک می‌کند تا در جهت بررسی یک بازسازی القایی به PMSM پروژه پیش از راه‌اندازی به تکرار آزمون و خطا تبدیل می‌شود.

چرا تطبیق برچسب نام کافی نیست

یک موتور القایی که مستقیماً به منبع تغذیه با فرکانس ثابت متصل شده و یک موتور سنکرون با مغناطیس دائم (PMSM) که از طریق درایو فرکانس متغیر کار می‌کند، درخواست‌های یکسانی از محل نصب ندارند. یک بازسازی القایی به PMSM طراحی رایج، شامل بخش جلویی درایو، اتصال مستقیم (DC bus)، خروجی سوئیچینگ، بازخورد کنترلی و تنظیمات جدید حفاظتی می‌شود. توان اسمی (کیلووات)، ولتاژ و فرکانس ذکرشده روی برچسب نام موتور قدیمی، نقاط شروع مفیدی هستند، نه یک آزمون پذیرش کامل.

ا موتور مغناطیس دائمی (PMSM) سیستم ممکن است در کاربرد مناسب، به‌ویژه زمانی که بار متغیر باشد، بازده و قابلیت کنترل مفیدی ارائه دهد. با این حال، برآورد عملکرد اندازه‌گیری‌شده در یک نقطه عملیاتی تعریف‌شده نباید به‌عنوان تضمین عملیاتی در محل نصب در نظر گرفته شود. دمای محیط، الگوی بار، طول کابل، کیفیت تأمین برق و تنظیم کنترل همه‌ی این عوامل بر نتیجه‌ی عملیاتی تأثیر می‌گذارند.

۱. ولتاژ ورودی ممکن است اسمی باشد، اما همچنان نامناسب باشد

اولین بازسازی القایی به PMSM مشکل اغلب نوسان ولتاژ در ترمینال‌های درایو، نه در تابلوی اصلی است. فیدر‌های بلند، هادی‌های کوچک‌تر از حد لازم، ترانسفورماتور‌های ضعیف، بار‌های با جریان بالا که به اشتراک گذاشته می‌شوند یا اتصالات شل، می‌توانند هنگام شتاب‌گیری تجهیزات یا راه‌اندازی فرآیند دیگری، افت ولتاژ ایجاد کنند. در این صورت، درایو ممکن است خطای ولتاژ پایین را گزارش دهد، گشتاور را محدود کند یا برای محافظت از اتصال مستقیم (DC bus) قطع شود.

برای بازسازی القایی به PMSM در ارزیابی، ولتاژ را در نقطه اتصال مشترک و در ورودی درایو در حالت عادی، هنگام شتاب‌گیری و در بدترین شرایط احتمالی بار‌های همزمان ثبت کنید. محدوده عملیاتی ترکیبی ولتاژ و فرکانس مجاز را در مستندات موتور و درایو بررسی کنید. از محدوده تحمل عمومی به جای محدودیت‌های ثبت‌شده توسط تأمین‌کننده استفاده نکنید.

۲. عدم تعادل فاز می‌تواند جریان و تنش حرارتی را افزایش دهد

ولتاژهای فاز نامتعادل می‌توانند جریان ورودی نامتعادل و گرمای اضافی ایجاد کنند. راهنمایی‌های کیفیت توان به‌طور مداوم نامتعادلی ولتاژ را به‌عنوان شرایطی در نظر می‌گیرند که نیازمند بررسی است، زیرا می‌تواند تلفات را افزایش داده و تجهیزات الکتریکی را تحت تنش قرار دهد. در یک بازسازی القایی به PMSM پروژه، اینورتر ممکن است جریان موتور را تنظیم کند، اما این به معنای بی‌خطر بودن تأمین سه‌فاز ضعیف برای یکسوکننده، اتصال مستقیم (DC bus) یا اجزای بالادستی نیست.

تمامی سه ولتاژ خط‌به‌خط و جریان‌های فاز را تحت بار اندازه‌گیری کنید. نتایج را با حدود تعیین‌شده توسط سازنده درایو مقایسه کنید، سپس فیوزهای بالادستی، کنتاکتورها، ترمینال‌ها، تنظیمات ترانسفورماتور و بارهای مشترک را بازرسی کنید. علت محلی را پیش از جبران آن با تنظیمات نرم‌افزاری شدید در یک بازسازی القایی به PMSM می‌روید، دقیقاً متوجه می‌شوید چه چیزی را نیاز داشته‌اید.

۳. هارمونیک‌ها و تحریف تأمین برق می‌توانند بازآرایی (retrofit) را پیچیده‌تر کنند

مبتنی‌بر درایو بازسازی القایی به PMSM نصب دستگاه هم به شرایط هارمونیک پاسخ می‌دهد و هم ممکن است به ایجاد آن‌ها کمک کند. بارهای غیرخطی موجود، بانک‌های خازنی، ژنراتورها یا چندین درایو می‌توانند باعث کاهش تمیزی موج ورودی شوند. علائم این وضعیت ممکن است شامل فعال‌شدن غیرمنتظره‌ی دستگاه‌های حفاظتی، گرم‌شدن ترانسفورماتور، ایجاد تداخل در سیستم‌های کنترل یا رفتار ناپایدار در اتصال مستقیم (DC-bus) باشد. میزان دقیق خطر به توپولوژی درایو، امپدانس منبع، سیستم کابل‌کشی و سایر بخش‌های نیروگاه بستگی دارد.

شروع کار با بررسی کیفیت برق در محلی که علائم مشاهده می‌شوند انجام شود. میزان کل اعوجاج هارمونیک (THD)، مؤلفه‌های هارمونیک جداگانه (در صورت موجود بودن) و هرگونه خطر پدیدار شدن پدیده‌ی رزونانس مرتبط با خازن‌های اصلاح ضریب توان باید بررسی گردند. استفاده از راکتور خط، شنت DC، فیلترهای فعال یا غیرفعال یا بازآرایی مجدد بانک خازنی تنها پس از انجام اندازه‌گیری‌ها و با تأیید تأمین‌کننده‌ی درایو مناسب است. افزودن قطعات بدون تشخیص دقیق وضعیت سیستم الکتریکی ممکن است مشکل را جابه‌جا کند نه اینکه آن را رفع نماید.

۴. فرکانس، حالت کنترل و مراجع سرعت ممکن است با یکدیگر در تضاد باشند

ا بازسازی القایی به PMSM پروژه معمولاً کنترل سرعت را از رفتار موتور القایی وابسته به لغزش به استراتژی کنترل PMSM حلقه‌بسته تغییر می‌دهد. درایو باید داده‌های صحیح موتور، پیکربندی فیدبک و مرجع سرعت را دریافت کند. یک سیگنال آنالوگ قدیمی، قانون مقیاس‌بندی PLC یا قفل فرآیندی که قبلاً با موتور قدیمی کار می‌کرد، ممکن است پس از تبدیل، سرعت یا شیبی ناخواسته را فرمان دهد.

سرعت نامی، پارامترهای مرتبط با جفت قطب‌ها، نیازمندی‌های انکودر یا بدون سنسور، شیب‌های شتاب‌دهی و ترمزدهی، حداقل سرعت، حداکثر سرعت و منطق جهت را بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که سیگنال مرجع به‌درستی جدا شده و مطابق با هدف مقیاس‌بندی شده است. اگر کاربردی نیازمند کنترل گشتاور یا پاسخ سریع باشد، آن نیاز را در آزمونی تحت نظارت در محل مورد تأیید قرار دهید، نه اینکه فرض کنید تنظیم پیش‌فرض کنترل برداری برای همه موارد کافی است. بازسازی القایی به PMSM کاربرد.

۵. تطبیق کابل و شکل موج خروجی اغلب نادیده گرفته می‌شود

خروجی اینورتر در یک بازسازی القایی به PMSM سیستم، موجی با عرض پالس تنظیم‌شده است و همان موجی نیست که مستقیماً از شبکه تأمین می‌شود. کابل‌های بلند موتور می‌توانند تنش موج بازتابی، جریان حالت مشترک، خطر جریان یاتاقان و تداخل الکترومغناطیسی را افزایش دهند. انتهای‌بندی سپر کابل، پیوستگی اتصال به زمین، مسیریابی نزدیک سیم‌کشی سیگنال و فیلتر خروجی انتخاب‌شده، همگی نیازمند بررسی هستند.

از مستندات درایو برای تعیین طول قابل‌قبول کابل، نوع کابل، روش‌های اتصال به زمین و هرگونه الزامی دربارهٔ نرخ تغییر ولتاژ (dV/dt) یا فیلتر موج سینوسی استفاده کنید. یک بازسازی القایی به PMSM ثبت‌نامهٔ راه‌اندازی مناسب، طول واقعی کابل نصب‌شده و روش انتهای‌بندی آن را مشخص می‌کند، نه اینکه فرض کند فیدر اصلی موتور القایی به‌طور خودکار مناسب است.

۶. هماهنگی حفاظتی دیگر ممکن است با تجهیزات مطابقت نداشته باشد

قطع‌کننده‌های بالادستی، فیوزها، رله‌های بار اضافی، کنتاکتورها، سنسورهای حرارتی و منطق دکمهٔ توقف اضطراری باید به‌عنوان یک سیستم بررسی شوند. یک بازسازی القایی به PMSM سیستم رانش دارای عملکردهای حفاظتی خود است، اما این عملکردها باید با سیستمهای حفاظت الکتریکی و ترتیبات ایمنی فرآیندی محل هماهنگ باشند. به‌عنوان مثال، رلهٔ اضافه‌بار موتور القایی که در مکان نامناسبی قرار گرفته باشد، ممکن است باعث قطع‌های غیرضروری شود یا از ارائهٔ حفاظت موردانتظار بازماند.

تأیید کنید که حفاظت ورودی سیستم رانش، رتبهٔ تحمل اتصال کوتاه، سازگانی با دستگاه تشخیص جریان نشتی (RCD) در صورت لزوم، ترتیب ترمز، مدل حرارتی موتور و معماری توقف ایمن با طرح مستندشده مطابقت داشته باشند. تغییرات اعمال‌شده بر روی دستگاههای حفاظتی و مدارهای ایمنی باید توسط پرسنل الکتریکی صلاحیت‌دار ارزیابی و تأیید شوند.

چک‌لیست عملی تأمین برق برای کارهای بازسازی موتور القایی به موتور سنکرون مغناطیس دائمی (PMSM)

• ولتاژ تأمین، فرکانس، ظرفیت منبع و اطلاعات موجود دربارهٔ خطای احتمالی را در نقطهٔ نصب مستندسازی کنید.
• در طول رویدادهای بار واقع‌بینانه، افت ولتاژ، تعادل فازها، جریان و کیفیت توان را اندازه‌گیری کنید.
• مطمئن شوید که رتبهٔ ورودی سیستم رانش، ردهٔ ولتاژ موتور و تأمین توان کنترل با سیستم محل سازگان دارند.
• بررسی طول کابل، سیم‌بندی محافظتی، اتصال به زمین، مسیریابی و نیازهای فیلتر خروجی.
• تأیید شتاب‌دهی، توقف، مدیریت انرژی بازیابی‌شده و هماهنگی حفاظت بالادستی.
• راه‌اندازی بازسازی القایی به PMSM سیستم در بارهای نماینده با ثبت هشدارها، دماها، جریان و رفتار سرعت.

تماس با ما

اگر در حال ارزیابی موتورهای تجاری مغناطیس دائمی برای فروش هستید و به راه‌حلی مهندسی‌شده برای سیستم رانش نیاز دارید که بازدهی و طول عمر بالایی را تضمین کند، اننِنگ شریک قابل اعتماد شماست. امروز با اننِنگ تماس بگیرید .با تیم مهندسی فنی ما صحبت کنید تا پیشنهاد رانشی سفارشی دریافت کنید.

• واتس‌اپ: +۸۶ ۱۸۵۶۲۷۸۰۲۲۸
• پست الکترونیکی:  [email protected]
• تلفن: +86 532 66000559

ویژگی‌های راه‌اندازی خوب

روتین منظم بازسازی القایی به PMSM برنامهٔ راه‌اندازی پایه‌ای را پیش از برداشتن تجهیزات قدیمی تعیین می‌کند و سپس رفتار الکتریکی پس از نصب درایو و موتور جدید را بررسی می‌کند. این رویکرد مشکلات بار مکانیکی را از مشکلات تأمین برق و کنترل جدا می‌سازد. این امر زمان را صرفه‌جویی می‌کند، زیرا از آن جلوگیری می‌کند که تیم پارامترهای موتور را تغییر دهد تا مشکلی در ولتاژ یا کابل بالادستی پنهان شود.

نتیجهٔ موفق تنها این نیست که بازسازی القایی به PMSM نصب آغاز می‌شود و چرخش را آغاز می‌کند. این بدان معناست که بدون نیاز به سفرهای مکرر، گرم‌شدن غیرمعتبر یا ایجاد اختلال ناپذیرفتنی در سایر بخش‌های محل، به سرعت و گشتاور فرآیندی مورد نیاز دست یافته می‌شود. تأمین برق را از مرحله طراحی تا تحویل، بخشی از محدوده بازسازی در نظر بگیرید؛ در این صورت اثر عملیاتی بسیار قابل پیش‌بینی‌تر خواهد بود.