1Temel Güç Bileşenleri: Kabinetin "Enerji Dönüşüm Merkezi"

1.1 Frekans dönüştürücü (Kabininin çekirdeği)

• Fonksiyon: Sabit frekanslı bir güç kaynağı (50/60Hz) alır ve akımı hızlı bir şekilde değiştirmek için iç IGBT güç modülleri kullanır.Düzenlenebilir frekans ve voltajlı üç fazlı çıkışa dönüştürmekBu, AC motorlarının adımsız hız düzenlemesi, yumuşak başlangıç (aniden çalıştırılmaktan mekanik şoktan kaçınmak) ve enerji verimliliği elde etmesini sağlar.
• Seçim: Motorun ′s nominal gücü, tam yük akımı ve yük türü ile belirlenir (örneğin, değişken torklu fan/pompa yükleri ile sabit torklu taşıyıcı/yük yükleri).
• Durum çalışması: Su arıtma tesisi fan sistemi:
  Bir belediye su arıtma tesisi, havalandırma fanları için 75kW'lık invertörler kurdu.Değiştiricinin çıkış frekansını gerçek oksijen talebine eşleştirerek (su kalitesi sensörleri aracılığıyla ayarlanır), tesis fan enerji tüketimini yıllık% 32 oranında azalttı. Yumuşak başlatma fonksiyonu, aynı zamanda bir zamanlar santralin eski devre kesicileri çalıştırılırken çalıştırılan "akım dalgalanmasını" ortadan kaldırdı.

1.2 Devre kesici

• Fonksiyon: Ana güç anahtarı olarak çalışır, izolasyon ve kısa devre koruması sağlar.Ana gücü kesmek için milisaniyeler içinde hareket eder., yangın veya bileşen yanmasını önlemek.
• Konumu: Genellikle dolaba güç girişinin önüne monte edilir.
• Durum çalışması: Otomobil Montaj hattı:
  Bir otomotiv fabrikasının taşıyıcı sistemi, bir metal parçacığı motor kafesine düştüğünde kısa devre yaşadı.Arızalı konveyöre kesme gücüBu, inverterin ve diğer yukarı akım bileşenlerinin hasar görmesini önledi ve duraklama süresini sadece 45 dakikaya sınırladı (kısa devre yayılmış olsaydı tahmini 8 saate karşı).

1.3 Temas cihazı

• Fonksiyon: Hassas kontrol devrelerini koruyarak büyük güç akımlarını değiştirmek için küçük bir kontrol akımı kullanır.
  • Ana devre kontakörü: Değiştiricinin güç kaynağını kontrol eder (bazen basitleştirilmiş tasarımlarda atılır, devre kesici bu rolü üstlenir).
  • Güç frekansı/dönüştürücü geçiş kontakörü: Dönüştürücü arızalanırsa motoru şebeke gücüne (50/60Hz) geçirir ve üretim sürekliliğini sağlar.
  • Kontrol döngüsü kontakörü: Soğutma fanları veya ısıtıcılar gibi yardımcı ekipmanları yönetir.
• Durum çalışması: Gıda İşleme Tesisi Dondurucu taşıyıcı:
  Dondurma fabrikaları, donma verimliliği için konveyör hızını düzenlemek için inverterlere güveniyor.Güç frekansı/dönüştürücü kontakörü otomatik olarak taşıyıcıyı şebeke güçüne geçirdi.Bu, 2 ton kısmen donmuş tavuğun bozulmasını engelledi ve inverter onarılana kadar üretim hattının çalışmasını sağladı (6 saatlik bir pencere).

1.4 Aşırı yük koruyucusu

• Fonksiyon: Değiştiricinin kendisi aşırı yük koruması sunar, ancak motor şebeke gücüyle çalışırken bu başarısız olur (kaydırma modu).Motoru bypass modunda korumak için bir termal röle veya motor koruma devre kesici eklenir.
• Durum çalışması: Depo Çatal yükleme istasyonu:
  Bir lojistik deposu, inverterle çalışan yük yükleyici şarj cihazlarını kullanır.Bir hatalı elektrikli batarya motorun nominal akımın % 150'sini çekmesine neden oldu.Aşırı yük koruyucusu, motorun aşırı ısınmasını ve yanmasını önleyerek 20 saniye içinde çalışmaya başladı. 1200 dolarlık motor değiştirme maliyetini tasarruf etti.

2Karşılama ve bastırma elemanları: " Güç kalitesi koruyucuları "

2.1 Giriş/çıkış reaktörü

• Giriş Reaktörü (Giriş Tel Reaktörü): Şebeke ve invertör arasında kurulur.
  • Fonksiyon: Dönüştürücüden gelen harmonik kirliliği azaltır (sansörler veya PLC'ler gibi diğer ekipmanları bozabilir), şebeke yanındaki voltaj tırmanışlarını hafifletir,ve güç faktörünü arttırır (elektrik faturalarını azaltır).
• Çıkış reaktörü: Inverter ve motor arasında kurulur.
  • Fonksiyon: Değiştiriciden yüksek frekanslı harmonikleri bastırır, uzun kablolarda kapasitif şarj akımını azaltır, motor yalıtım ömrünü uzatır ve elektromanyetik müdahaleyi (EMI) keser.50 metreden uzun motor kabloları için kritik.
• Durum Çalışması: Güneş Paneli Kurulumu (Uzak Çiftlik):
  Uzak bir çiftlik, sulama pompaları için güneş enerjisini dönüştürmek için 100 kW'lık bir inverter kullanıyor.Yüksek frekanslı harmonikler, pompa motorunun her 3 ayda bir aşırı ısınmasına ve arıza etmesine neden oldu.100A çıkışlı bir reaktör kurulduktan sonra, motorun çalışma sıcaklığı 12°C düştü ve ömrü 2+ yıla kadar uzatıldı.

2.2 EMC Filtresi

• Fonksiyon: Değiştiriciden yüksek frekanslı elektromanyetik müdahaleyi (EMI) engeller, elektrik hatları veya hava yoluyla yayılmasını engeller ve hassas ekipmanları (örneğin, PLC'ler,sıcaklık sensörleri, veya kablosuz iletişim cihazları) EMC standartlarına (örneğin, CE, FCC) uygunluğu sağlar.
• Durum çalışması: İlaç Fabrikası Temizlik Odası:
  Bir farmasötik fabrikasının inverterle çalışan karıştırma makineleri, temiz odanın basınç sensörlerini bozan EMI'ye neden oluyordu.Dönüştürücü dolaplarına EMC filtreleri yerleştirmek, müdahaleyi ortadan kaldırdı, yanlış alarmları %90 oranında azaltıyor ve FDA'nın sıkı temiz oda kurallarına uygunluğunu sağlıyor.

2.3 Aşırı basınç koruyucusu

• Fonksiyon: Yıldırım çarpmasından veya şebeke devre dışı bırakılmasından kaynaklanan aşırı voltaj artışlarını emiyor, pahalı inverterleri ve elektronik bileşenleri koruyor.
• Durum çalışması: Dış Telekom Kulesi Inverter:
  Bir telekom şirketinin açık hava inverteri dolap soğutma fanlarını güçlendiriyor.Değiştiricinin ve fanların hasar görmemesiOnsuz, 8000 dolarlık inverter yok olmuş ve 24 saatlik bir kule kesintisine neden olmuştu.

3Kontrol ve Ölçüm Bileşenleri: "Akıllı Beyin ve Duygular"

3.1 PLC (Programlanabilir Mantık Denetleyicisi)

• Fonksiyon: Karmaşık inverter sistemlerinin "beyni". Düğmelerden, sensörlerden veya üst düzey bilgisayarlardan sinyaller alır, daha sonra inverterin başlatılmasını / kapatılmasını, hızını,ve önceden ayarlanmış mantık yoluyla yönAynı zamanda diğer ekipmanlarla (örneğin, taşıyıcılar, pompalar) bağlantı kurmayı da sağlar.
• Durum Çalışması: Otomatik Şişeleme hattı:
  Bir içecek fabrikasının şişeleme hattı, iki invertörü koordine etmek için bir PLC kullanır. Bir tanesi şişe besleme taşıyıcı ve diğeri kaplama makinesi için.PLC, konveyörün şişe akışına göre kaplama makinesinin hızını ayarlar (foto göz sensörü tarafından tespit edilir)Bu, şişe tıkanıklıklarını %40 oranında azalttı ve üretim verimliliğini %15 oranında arttırdı.

3.2 röle

• Fonksiyon: Düşük voltajlı devrelerde kontrol sinyallerini izole eder, dönüştürür veya güçlendirir.daha sonra bir 220V kontaktör bobini tetikler (PLC'yi yüksek voltajdan korur).
• Durum çalışması: Alışveriş merkezi için HVAC sistemi:
  Bir alışveriş merkezinin inverterle çalışan HVAC fanları, "gündüz" (yüksek hız) ve "gece" (düşük hız) modları arasında geçiş yapmak için röleler kullanır.Gece modunda fan hızı için kontaktörü etkinleştirenBu basit yapılandırma, yüksek voltaj akımlarından kaynaklanan PLC hasarı riskine girmeden güvenilir mod geçişini sağlar.

3.3 Güç kaynağını değiştirmek

• Fonksiyon: AC 220V/380V şebeke gücünü PLC'ler, HMI'ler, sensörler ve röleler gibi düşük voltajlı bileşenleri besleyen sabit DC 24V'ye dönüştürür.
• Durum Çalışması: Endüstriyel Fırın Sıcaklığı Kontrolü:
  Endüstriyel bir fırın, fan hızını düzenlemek için (sıcaklık dağılımını kontrol etmek için) bir invertör kullanır.Şebeke voltajı dalgalanırken bile (200V ve 240V arasında), anahtarlama güç kaynağı sabit bir 24V çıkışını korudu ve doğru sıcaklık okumalarını ve tutarlı fan hızını garanti etti.

3.4 HMI (İnsan-Makine Arayüzü)

• Temel HMI (Düğmeler, Göstericiler, Transfer Anahtarları): El kontrolü (örneğin, acil durma düğmeleri) ve durum geri bildirimi (örneğin, "dönüştürücü çalışması" için yeşil ışık) sunar.
• Dokunmatik Ekran HMI: Parametrelerin ayarlanması (örneğin, inverter frekansını ayarlamak), gerçek zamanlı durum izleme (örneğin, motor akımı), hata alarmları (örneğin, "aşırı voltaj"),ve tarihsel veri kayıtları.
• Durum Çalışması: Fabrika Zemin Inverter Filosu:
  15 inverter dolabına sahip bir üretim tesisi, dokunmatik ekran HMI'leri kurdu.Aşırı yüklenme") doğrudan HMI'den, küçük sorunları çözme süresini 1 saatten 10 dakikaya düşürerek.

3.5 Ölçüm aletleri

• Fonksiyon: Operatörlerin performanslarını izlemeleri ve anomalileri tespit etmeleri için gerçek zamanlı sistem parametrelerini (teglik, akım, frekans, güç) gösterir.
• Durum çalışması: Veri Merkezi UPS Inverter:
  Bir veri merkezinin UPS sistemi yedek güç sağlamak için bir invertör kullanır. Kabinetteki amperler ve voltmetreler, invertörün çıkış akımı ve voltajını gösterir.Operatörler akımın değerinin % 120'sine yükseldiğini fark etti. Bu da onları kritik olmayan sunucuları kapatmaya zorladı.Değiştiricinin çalışmasını engelleyen ve temel BT ekipmanları için kesintisiz güç sağlamaktadır.

4Diğer yardımcı bileşenler: "Gizli stabilizatörler"

4.1 Akım/Voltaj Transformörü

• Fonksiyon: Yüksek ana döngü akımları/gerilimlerini (örneğin 500A/400V) küçük, güvenli sinyallere (örneğin 5A/100V) indirimli cihazlar, PLC'ler veya inverterin kendisi ile ölçmek için ölçeklendirir.
• Durum çalışması: Çelik fabrika yuvarlama makinesi:
  Bir çelik fabrikası yuvarlama makinesi, 600A'lık bir invertör kullanır.PLC, bu sinyali aşırı yüklemeyi tespit etmek için kullanır ve akım 550A'yı aştığında alarm tetikler.Bu, yuvarlama makinesinin aşırı yük nedeniyle sıkışmasını engelledi.

4.2 Fren birimi ve fren direnci

• Fonksiyon: Motor güç ürettiğinde (örneğin, ağır bir yükü düşüren bir vinç veya bir fan durmak için hareket ederken), yenilenme enerjisi inverterin DC otobüsüne geri akar ve gerilim piklerine neden olur.Fren ünitesi bu enerjiyi ısı olarak dağıtmak için fren direncini etkinleştirirDeğiştiricinin aşırı gerilimden dolayı çalışmasını önler.
• Durum çalışması: İnşaat vinci:
  Bir inşaat vinci, kaldırma/indirme hızını kontrol etmek için bir inverter kullanır. 10 tonluk bir çelik kirişi indirirken, motor bir jeneratör olarak hareket eder ve enerjiyi invertere geri besler.Fren ünitesi ve direnç bu enerjiyi dağıttı.Onlar olmasaydı, inverter günde 10 kez çalışıp inşaatı durdururdu.