Преобразователи частоты для электродвигателей

Качество и срок службы преобразователя, а также всего электропривода напрямую зависит от грамотного подхода во время выбора преобразователя частоты. Использование преобразователя частоты способствует экономии электроэнергии в процессе производства. В насосных, вентиляционных и компрессорных агрегатах процент экономии может достигать 50–60%. Это происходит за счет плавного разгона и остановки электродвигателей в приводах в процессе их работы, то есть не прибегая к их постоянному включению и отключению, а за счёт плавной смены частоты вращения электродвигателей в рабочем процессе.

Для начала стоит выделить конкретную задачу, для которой будет использован электропривод, а как следствие, выбирать уже частотный преобразователь. Диапазон регулирования скорости, а также точность и многие другие параметры напрямую зависят от вашего выбора при покупке. Расскажем об этих параметрах подробнее далее в этой статье.

Мощность

Мощность - самая важная характеристика всего электропривода. Именно поэтому при выборе преобразователя необходимо выбрать нагрузочную способность. Соответственно под мощность необходимо выбрать преобразователь, который будет подходящим для такой нагрузки. Данное решение будет единственно верным, следуя из расчета на то, что валовая нагрузка будет постоянной. Именно поэтому оптимальным вариантом станет решение выбрать по наибольшему значению потребляемого тока двигателем от преобразователя, при этом учитывая его устойчивость к перегрузке. Как правило в процентном отношении указывают устойчивость к перегрузке, она напрямую зависит от уровня тока в течение периода времени. Исходя из этого, можно сказать, что для верного решения необходимо быть осведомлённым о способности к перегрузке приобретённого устройства, а конкретно такие нюансы как: характер, частота и длительность ваших перегрузок.

Ещё одна весомая характеристика - питающее напряжение. Самым популярным видом питания от сети является напряжение в 380В, однако есть исключения, при которых привод работает от сети от 220В до 240В. Ограничение в мощности этих самых «исключениях» приблизительно 3.7 кВт. Также варианты высоковольтного привода, которые позволяют контролировать более мощные двигатели, мощность которых измеряется мегаваттами, при боле маленьких значениях тока. Любой вариант является рабочим и найдет свое применение - все зависит от способности снабжения электричеством.

Диапазон регулирования

В случае расчета на то, что скорость не упадет более десяти процентов от заданной, то каждый преобразователь будет хорош, однако в случае если есть необходимость понижения скорости, параллельно обеспечивая номинальный момент, то необходимо точно знать, что преобразователь это выдержит, и даст гарантию работы двигателя на низких частотах. Помимо этого, есть еще один не менее важный вопрос, и он так же нуждается в решении, а именно – охлаждение. Как правило, процесс охлаждения происходит при помощи встроенного вентилятора, которых прикреплен к валу, потому во время понижения скорости происходит падение и уровня охлаждения. Немногие модели оснащены особой функцией регулирования, которая отвечает за тепловой режим. Приборы, отвечающие за эту функцию, установлены на самом двигателе. Есть так же и другие способы решить эту проблему, но они уже не требуют участия самого преобразователя.

Торможение

Аналогом отключения механизма от сети станет специальное торможение выбегом. Это действие займет некоторый промежуток времени, тем более, если устройства высокоинерционные. При помощи преобразователя появляется возможность остановить двигатель при помощи перехода на меньшую скорость за гораздо меньший отрезок времени. Существуют всевозможные варианты:

- рекуперировать (однако преобразователи, оснащенные такой функцией, обычно стоят дороже);

- произвести остановку при помощи подачи напряжения на обмотки статора, при этом лишняя энергия будет выделяться через радиатор;

- произвести остановку при помощи замыкания статора. Стоит учесть, что речь идет о малых мощностях, то есть до 10 киловатт, со встроенным тормозным сопротивлением. Если же нет, то будет использован тормозной узел, но опять-таки, если говорить о малых мощностях (до 10кВт).

Смысл использования одного или другого способа выбирается с точки зрения экономики. Так, рекуперация будет намного выгодней в плане экономии, а привод с употреблением сопротивления – намного менее затратным с технической точки зрения. В свою очередь, использование тормозного двигателя в принципе нуждается в любых других затратах, однако действенен этот способ только в работе с малыми мощностями.

Методы контроля с помощью частотного преобразователя

Немногие устройства могут иметь управление от заданного алгоритма, медленно меняя количество оборотов при помощи ручки от потенциометра, а в других случаях необходим процесс на фиксированной скорости. При этом в обоих методах возможен контроль как с панели ЧПУ и по специальным цифровым и аналоговым кодам с использованием кнопочек и переключателей. В случае хорошей реализации второго способа нужно быть уверенным в необходимом количестве нужных вводов. При использовании не внутреннего управления, а контроллера или реле необходимо убедиться, что все параметры настроены правильно. Обычно это сигналы с разными диапазонами. В случае если контроль частотным преобразователем при помощи сетевого управления, необходимо применять специальный интерфейс и протокол. При наличии ПИД-регулятора есть возможность автоматического управления и возможность обратной связи.

Индикация

Обычно на преобразователе есть дисплей с панелью, а также нужными механизмами управления, необходимыми для наладки. Как правило, экран во время рабочего процесса можно использовать для контроля характеристик и параметров. Некоторые могут иметь разное количество строчек и, соответственно, предоставлять разное количество информации одновременно. Если во время работы нет возможности отображения данных на дисплее, то есть возможность посмотреть их на пульте, используя разные входы. Кроме информации о работе, некоторые преобразователи выдают командные сигналы при помощи аналоговых и дискретных выходов, то есть могут выполнять более сложные системные команды.

Функции защиты

Помимо функций контроля, на преобразователь опирают функцию защиты. Как правило, на него возлагают такие функции как:

- лимитирование пускового тока при замыканиях, остановке или длительной работе;

- средство от перепада напряжений;

- контролирование двигательной температуры;

- устранение перегревов.

Особенное внимание стоит уделить выбору точки для установки, а, следовательно, и условий работы и эксплуатации:

- определение температуры;

- контроль за влажностью;

- контроль высоты установки над уровнем моря;

- контроль вибрации.

Ещё один важный технический параметр - данные о состоянии окружающей среды. Помните: если не учитывать эти параметры, это может привести к поломке агрегата.

Возможности

Частотные преобразователи в наши дни предоставляют огромный ряд функций доступных для исполнения. Стоит отметить самые важные из них.

1. Возможность работы при отсутствии стабильного питания

Данный пункт является очень важным при использовании в нашей стране. Потому стоит спросить: а какой допустимый диапазон напряжения на преобразователь? Хорошим можно назвать диапазон от 360 до 480 Вольт с небольшим отклонением. Также важно знать, есть ли функция сохранения работоспособности при изменении скорости, восстановления питания, двигательного момента, изменения скорости и т.д. В случае если преобразователь способен сохранять работоспособность при смене режима, то у вас не должно быть вопросов с питанием. А вот в ином случае стоит задуматься. В том случае, если есть возможность полностью обеспечить подходящие для механизма условия работы, при сохранении его работоспособности, то у вас не должно возникнуть проблем с нестабильным питанием, в противном случае вам необходимо решить вопрос с электроснабжением или же подумать о том, чтоб приобрести иной преобразователь.

2. Резонансные частоты

Если агрегаты работают на собственных резонансных частотах, то вы можете обнаружить вибрации. Они являются недопустимыми. Если за этим не проследить, то это приведет к полной поломке вашего оборудования. В этом случае особая функция поможет сделать, так чтобы механизм прослужил дольше и не выходил из рабочего состояния.

3. Последовательная связь

Как правило, необходимо включить агрегат в общую систему для управления и предусмотреть перспективы данного устройства для последующего использования. Потому необходимо ознакомиться с протоколом связи. В наши дни представлено огромное разнообразие протоколов, которые позволяют запустить работу в режиме самоуправления, а также сделать ее наиболее подходящей и отлаженной. Они могут отличаться несколькими факторами. Самым популярным является RS-485 и Mobdus, тем не менее, вам следует проконсультироваться со специалистом перед использованием

.4. Автоматизированная настройка

Современный рынок может предоставить большое разнообразие в данной сфере. Однако существует также сегмент рынка, на котором продаются обычные версии, в которых нет функции для настройки параметров электродвигателя (точнее, его обмотки). В более старых версиях справочные данные для него нужно ввести самостоятельно. А вот в современных моделях присутствует функция идентификационного пуска, которая позволяет автоматически определять параметры обмотки двигателя ещё до его запуска.

В современных моделях есть функции объединения различных параметров сразу для одного или группы двигателей, у которых собственные настройки. При выборе частотного преобразователя стоит учитывать, что это очень сложное в эксплуатации техническое устройство. Именно поэтому стоит быть очень аккуратным при выборе механизма, так как вы можете переплатить за ненужные функции и при этом не получить нужных. Одним из важнейших аспектов во время выбора является дроссели, их покупка и эксплуатация. Всего существует два их типа: – моторный и сетевой. Моторный дроссель закрепляется между преобразователем и электродвигателем. Его основные функции заключаются в ограничении нарастания напряжения. Световой же дроссель контактирует напрямую с сетью питания преобразователя. Его основная функция — это защита.

Подобрать подходящий преобразователь частоты для электродвигателя можно в ТВК «ЭлектроЦентр» и на сайте интернет-магазина stv39.ru.