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Em P&D de motores, verificação de desempenho e testes de fábrica, uma bancada de testes de motor consecutiva precisa acomodar diferentes tipos de motores, níveis de tensão, potências, velocidades e condições de carga. Isso exige muito a adaptabilidade, capacidade de carga e controle coordenado do sistema de acionamento.
Para um projeto de bancada de testes de motor back-to-back na Fábrica de Motores à Prova de Explosões de Nanyang, a FGI aplicou a Série FD800 de Variável Frequência (VFD) para construir o sistema de acionamento e controle de carga. O sistema utiliza uma arquitetura comum de barramento DC, permitindo que unidades inversoras individuais operem de forma independente ou paralela conforme os requisitos de teste.
Com funções que incluem carregamento convencional consecutivo, carregamento por frequência sobreposta e rastreamento de velocidade, o sistema pode suportar uma gama mais ampla de condições de teste motor.
Durante a comissionamento no local, o sistema foi utilizado com sucesso em testes envolvendo motores síncronos e assíncronos, bem como motores com potências de 380 V e 660 V. Por meio de uma interface RS485 com comunicação Modbus, o FD800 também era integrado ao computador de supervisão do cliente para controle centralizado e monitoramento do status operacional.
A bancada de testes é projetada para testes de desempenho e de carga de diferentes tipos de motores elétricos.
O sistema utiliza uma configuração mecânica costas com costas, com o motor em teste (MUT) no lado de acionamento e o motor de carga no lado de teste. O MUT é responsável pela operação do motor, enquanto o motor de carga fornece torque de carga controlável.
Baseado em uma arquitetura comum de barramento DC, o VFD da Série FD800 forma um sistema integrado de acionamento e carga. Diferentes estratégias de controle e carga podem ser configuradas de acordo com o motor em teste.
Para motores com diferentes potências, as unidades inversoras podem operar de forma independente ou em paralelo para aumentar a capacidade de saída disponível. Isso permite que uma única plataforma de teste cubra uma gama mais ampla de potências do motor sem exigir uma configuração de acionamento completamente diferente para cada objeto de teste.
Os testes no local abrangeram motores síncronos, assíncronos e motores de 380 V/660 V, demonstrando a adaptabilidade do FD800 a diferentes requisitos de testes de motores.
A plataforma de teste de motores da Fábrica de Motores à Prova de Explosão de Nanyang precisa lidar com motores com diferentes tipos, classificações de tensão e potência.
Motores síncronos e assíncronos possuem características de controle diferentes. Ao mesmo tempo, os objetos de teste incluem motores com diferentes níveis de tensão, como 380 V e 660 V, além de capacidades diferentes.
Portanto, o sistema de teste precisa fornecer flexibilidade e escalabilidade de capacidade suficientes, permitindo que sua estratégia de configuração e controle sejam ajustadas de acordo com cada objeto de teste.
Durante um teste de motor consecutivo, o lado de acionamento e o lado de carga precisam operar em coordenação sob diferentes condições de velocidade e carga.
O motor de carga pode já estar girando antes de ser introduzido no processo de teste. Portanto, o sistema de acionamento precisa identificar sua velocidade atual e estabelecer a saída de forma suave, ao mesmo tempo em que fornece torque de carga controlável conforme os requisitos do teste.
Isso requer tanto sincronização estável quanto capacidades flexíveis de carregamento.
O teste de motores envolve controle de acionamento, controle de carga, mudanças de condição de operação e monitoramento em tempo real.
Portanto, o sistema de acionamento precisa se comunicar com o sistema de controle supervisor existente do cliente. Isso permite que os operadores gerenciem ambos os lados da bancada de teste a partir de uma interface centralizada, configurem parâmetros operacionais e monitorem o status do equipamento durante todo o teste.
Para atender a esses requisitos, a FGI desenvolveu uma solução comum de teste de motor barramento DC back-to-back baseada no VFD da série FD800.
O sistema consiste principalmente na seção de energia de entrada, retificador, seção de filtragem DC, barramento DC comum e unidades inverter. Cada unidade inversora pode executar uma função de acionamento ou de carga, dependendo da configuração de teste.
As unidades inversoras também podem operar de forma independente ou em paralelo, de acordo com a capacidade de teste exigida.
Durante um teste típico consecutivo, o motor em teste opera primeiro na velocidade e condição de operação exigidas. O FD800 no lado da carga utiliza sua função de rastreamento de velocidade para identificar o estado rotacional atual do motor e estabelecer suavemente a saída antes de entrar no processo de carga.
Além do carregamento convencional consecutivo, o sistema também completou a verificação funcional da carga de frequência sobreposta, fornecendo um método adicional para simular condições específicas de teste.
Para integração do sistema, o FD800 se comunica com o computador supervisor do cliente por meio do RS485 e do protocolo Modbus. Comandos operacionais, parâmetros e informações de status podem ser trocados entre o VFD e o sistema de controle de nível superior.
A plataforma de testes concluiu com sucesso testes envolvendo motores síncronos, motores assíncronos e motores de 380 V/660 V.
O FD800 pode ser configurado com diferentes estratégias de controle conforme o tipo de motor e os requisitos de teste. Para diferentes potências, as unidades inverter podem operar de forma independente ou em paralelo para expandir a capacidade disponível.
Ao usar uma plataforma de acionamento flexível para testar motores com diferentes tipos, classificações de tensão e níveis de potência, a solução pode melhorar a versatilidade e a utilização da bancada de testes do motor.
O sistema adota uma arquitetura comum de barramento DC, permitindo que o lado de acionamento e o lado de carga compartilhem o mesmo barramento DC.
Durante a operação back-to-back, a energia regenerativa gerada pelo lado da carga pode ser transferida pelo barramento DC comum e utilizada pelo lado de acionamento. Isso permite a troca de energia entre as seções de propulsão e carga e pode melhorar a utilização geral de energia do sistema.
O motor do lado da carga aplica um torque contrário ao motor em teste para simular diferentes condições de operação e carga.
Além do carregamento convencional consecutivo, o projeto também verificou a função de carregamento de frequência sobreposta. Isso dá à plataforma de teste maior flexibilidade na seleção de métodos de carregamento de acordo com diferentes objetivos de teste e amplia a gama de condições de teste que podem ser cobertas.
O motor de carga normalmente já está girando antes de entrar no processo de carga.
O FD800 utiliza sua função de rastreamento de velocidade para identificar a velocidade atual de operação do motor e estabelecer a saída de forma suave com base no estado detectado. Isso permite que o lado da carga entre em operação de forma controlada e ajuda a reduzir o impacto potencial de corrente e torque durante o engajamento.
O FD800 se comunica com o computador supervisor do cliente via RS485 e Modbus.
Os operadores podem usar a interface de controle de nível superior para gerenciar os lados de acionamento e carga, configurar parâmetros operacionais e monitorar o status dos equipamentos. Isso permite que o VFD funcione como parte integrada do fluxo de trabalho geral de testes motores do cliente, em vez de ser um dispositivo de acionamento isolado.
Após a comissionamento e testes no local, o FD800 apoiou com sucesso testes consecutivos de motores com diferentes tipos, níveis de tensão e potências.
O projeto verificou funções-chave, incluindo:
Carregamento convencional consecutivo
Carga em frequência sobreposta
Rastreamento de velocidade
Operação independente do inversor
Operação por inversor paralelo
RS485 + comunicação Modbus
Controle centralizado e monitoramento de status
Do ponto de vista da configuração do sistema, as unidades inversoras podem ser operadas independentemente ou em paralelo, de acordo com a capacidade de teste necessária.
Do ponto de vista da arquitetura energética, o barramento DC comum permite a troca de energia entre os lados de acionamento e carga.
Do ponto de vista de controle, a comunicação RS485 + Modbus permite que o FD800 seja integrado ao sistema de testes supervisionado do cliente para operação centralizada e monitoramento.
No geral, a solução atende aos requisitos da plataforma de teste para compatibilidade multimotor, cobertura de capacidade flexível e condições de teste diversificadas.
A aplicação do VFD da série FGI FD800 nessa bancada de testes back-to-back do motor combina uma arquitetura comum de barramento DC com configuração flexível de inversor, múltiplos métodos de carga, rastreamento de velocidade e comunicação RS485 + Modbus.
O sistema suportou com sucesso testes de motores síncronos e assíncronos, bem como de motores de 380 V e 660 V, ao mesmo tempo em que verificava funções convencionais de carregamento consecutivo e de frequência sobreposta.
O projeto demonstra as capacidades da Série FD800 em adaptação multimotor, configuração flexível de capacidade de potência, testes em barramento DC comum consecutivamente e integração com sistema de teste.
Para fabricantes de motores, laboratórios de P&D e instalações de teste de desempenho motor, esse tipo de arquitetura flexível baseada em VFD oferece uma solução prática para construir plataformas de teste capazes de lidar com uma gama mais ampla de especificações e condições operacionais.
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