Как правильно подобрать частотный преобразователь. Частотник для работы с асинхронным двигателем Откуда можно выбрать частотный преобразователь

Правильный выбор преобразователя частоты позволит сократить текущие производственные расходы и, одновременно, повысить производительность технологического оборудования.

Преимущества использования частотных преобразователей

экономичное потребление энергоресурсов;
минимальные затраты на техническое обслуживание при соблюдении требований, установленных производителем;
повышение качества оперативного управления действующими мощностями;
постоянный контроль за важными технологическими процессами;
увеличение эксплуатационного ресурса электроприводов и другой сложной техники, в среднем, на 35%.

Критерии выбора

К сожалению, четкого перечня критериев, позволяющих выбрать преобразователь частоты , не существует. Это объясняется спецификой разных типов промышленного оборудования. Для каждой единицы техники, эксплуатируемой на заводах, фабриках, предприятиях малого бизнеса, действуют свои условия и ограничения. Поэтому выбор технических параметров преобразователя частоты в каждом случае индивидуален.

Ключевой критерий – тип исполнительного механизма. Сориентироваться в остальных параметрах помогут универсальные рекомендации, приведенные ниже.

Мощность

Важнейшим параметром электропривода является его мощность. Именно поэтому перед тем, как выбрать частотный преобразователь для электродвигателя, следует определиться с нагрузочной способностью оборудования. Мощностные показатели ПЧ должны соответствовать значению номинальной мощности двигателя. При этом нагрузка на валу не должна подвергаться динамическим изменениям. Другими словами, частотник подбирается, исходя из следующих параметров:

максимального значения тока, потребляемого электроприводом от частотника;
перегрузочной способности преобразователя;
планируемого типа нагрузки;
уровня, длительности и частоты появления перегрузок.

Питающее напряжение

Не менее важным является и такой показатель, как питающее напряжение. Как правило, оборудование запитывается от трехфазной промышленной электросети напряжением 380 В. Также встречаются приводы, адаптированные для работы от однофазной сети 220/240 В.

Кроме того, на данный момент в каталогах производителей имеются модернизированные серии приводов, предназначенные для эксплуатации в высоковольтных сетях. Мощность такого оборудования измеряется в мегаваттах.

Диапазон регулирования

В случае, когда показатели скорости вращения электродвигателя не опускаются ниже 10% от номинала, подбор преобразователя частоты не предусматривает соблюдения каких-либо специальных условий. Однако в ситуации, требующей дальнейшего снижения скорости при соблюдении номинального крутящего момента на валу, важно убедиться в том, что ПЧ сможет обеспечить работу на частотах, приближенных к нулю.

Режим торможения

Инерционное торможение по своим характеристикам схоже с отключением электродвигателя от питающей сети. Оба процесса могут занять немало времени, но, правильно подобрав преобразователь частоты и опции к нему, можно выполнить останов или торможение двигателя с переходом на более низкую скорость за короткий промежуток времени.

Способы управления электродвигателем

Ряд механизмов предусматривают эксплуатацию с управлением от задающего сигнала при условии плавного изменения оборотов электрического двигателя. Иногда необходима работа на фиксированных скоростях. Оба этих момента предусматривают управление как с пульта управления преобразователя частоты, так и с применением клемм цепей управления ПЧ, кнопок, потенциометров, переключателей, устройств автоматики.

Все вышеперечисленные аспекты выбора частотника не являются исчерпывающими. При подборе также важно учитывать наличие функции индикации параметров, полноту защитных функций, особенности монтажа и установки ПЧ, возможность автоматической настройки, условия использования устройства, наличие различных интерфейсов связи.

Другие полезные материалы:

Одним из важных направлений снижения энергопотребления является внедрение энергосберегающего оборудования, к которому в первую очередь относится частотно-регулируемый электропривод (ЧРП) - асинхронный электродвигатель, управляемый от преобразователя частоты.

Для начала ответим на вопрос, Что такое преобразователь частоты и Зачем нужен частотный преобразователь?

Успешное внедрение частотных преобразователей для решения различных технологических задач, объясняется в первую очередь обширным распространением асинхронных электродвигателей (до 90% рынка) отличающихся простотой конструкции, высокой надежностью, дешевизной, легкостью подключения и т.д.

Но данным электродвигателям также присущи и некоторые недостатки, снижающие их область применения или делающих их менее эффективными. К ним можно отнести – невозможность плавного регулирования частоты вращения ротора и как следствие неэкономичное применение при определенных задачах, существенные пусковые токи и т.д.

Для устранения вышеописанных недостатков асинхронных электродвигателей и были разработаны частотно регулируемые электропривода.

Частотно-регулируемый привод (частотно-управляемый привод) - система управления частотой вращения ротора асинхронного (или синхронного) электродвигателя. Состоит собственно из электродвигателя и преобразователя частоты (ПЧ).

Преимущества использования частотных преобразователей

экономичное потребление энергоресурсов;
минимальные затраты на техническое обслуживание при соблюдении требований, установленных производителем;
повышение качества оперативного управления действующими мощностями;
постоянный контроль за важными технологическими процессами;
увеличение эксплуатационного ресурса электроприводов и другой сложной техники, в среднем, на 35%.

Критерии выбора

Мощность

максимального значения тока, потребляемого электроприводом от частотника;
перегрузочной способности преобразователя;
планируемого типа нагрузки;
уровня, длительности и частоты появления перегрузок.

Питающее напряжение

Диапазон регулирования

Режим торможения

Способы управления электродвигателем

Другие полезные материалы:

Многие электрические приборы, используемые как в хозяйственных, так и в промышленных целях, нуждаются в преобразователе частоты - приборе, который дает возможность изменять частотный импульс электрического тока, изменяя вместе с тем и его напряжение. Чаще всего такие приборы преобразовывают однофазный ток в трехфазный или наоборот, понижая (повышая) напряжение в диапазонах 220-380 В. Очень часто такие изделия применяются для регулировки скорости синхронного или асинхронного двигателя. Тем самым мотор может выполнять свои функции более эффективно, а результат получается хорошим.

Что из себя представляет частотный преобразователь?

Любой частотный преобразователь состоит из ряда схем, в состав которых входят транзистор, тиристор, а также микропроцессор, обеспечивающий управление электронными ключами силового типа. Современные модели обладают многочисленными дополнительными функциями, включая защиту, диагностику, а также комплексный контроль. Чаще всего в приборах сегодня используется принцип широтно-импульсной модуляции, который зарекомендовал себя как действенный и эффективный в практическом применении. Удобная система регулировки дает возможность выставить нужный тип исходящего напряжения и величины тока.

Что учитывать при выборе частотного преобразователя?

Чтобы подобрать для себя наиболее подходящую модель следует исходить из конкретных конструктивных особенностей моделей, а именно: его мощности, размера, веса, мобильности, наличия векторного или скалярного контроля за двигателем, типа электропривода и так далее. Вместе с тем нужно учитывать, что наличие специального датчика скорости - энкодера, который позволяет достичь требуемых показаний в плане требуемой эффективности.

Данный преобразователь частоты немецкого производства обладает встроенным дросселем, фильтром ЭМС, а также силовым разъединителем. Благодаря своей компактности и простому обслуживанию, такие устройства получили широкое распространение не только в промышленном, но и бытовом применении. Эффективная система охлаждения через тыльный канал дает возможность эксплуатировать аппарат практически без перерывов, причем с выдаваемым КПД до 98%.

Цена модели Danfoss VLT HVAC Basic Drive FC 101 5,5 кВт в России составляет порядка 48 тыс. руб.

Используемые модели преобразователей частоты Siemens отличаются высокой надежностью и универсальностью применения, включая вентиляторы, насосы, компрессора, транспортеры и так далее. Имея диапазон напряжений 208-240 В +/-10% 380-480 В +/-10%, КПД моделей составляет порядка 97%. Вместе с тем комплексная система торможения, включающая в себя динамический, комбинированный и генераторный надежно защищает аппарат от перегрева, блокировки и короткого замыкания.

Стоимость модели Siemens 6SE6420-2AC23-0CA1 составляет около 24 тыс. руб.

Современные устройства бренда MICROMASTER отличаются инновационной конструкцией, микропроцессорной системой управления, а также низким уровнем шума при работе. Благодаря широтно-импульсной модуляции, а также IGBT транзисторам, многие устройства данной компании применяются для защитных функций. Имея 2 аналоговых входа, 8 дискретных входов, модульную конструкцию, а также внешние опции для обмена данными, такие преобразователи частоты зарекомендовали себя очень хорошо.

Цена модели MICROMASTER 420 составляет 12,2 тыс. руб.

Как самому сделать выносной пульт и подключить частотный преобразователь (видео)

Фото: kub-privod.ru, nasos-reduktor.fis.ru, fainaidea.com

Антиарис (bonkonko) Семейство: Морозовые Коммерческие названия: bonkonko (Германия и Нидерланды); кирунду (Франция). Другие названия: oro, ogiovu (Нигерия); ех ен ех ен (Гана); кирунду (Уганда); ако (Берег Слоновой Кости); андум (Габон); цангу (Конго); акече (Сьерра-Леоне). Распространение: Западная, Центральная и Восточная Африка. Описание древесины Антиарис Сердцевина древесины от кремового до желто-серого цвета. Текстура от средней до грубой,…

Анингерия (включая 5 подвидов) Семейство: Сапотовые Коммерческое название: ancgré (Великобритания и США). Другие названия: aninģuerie, anicģre (Берег Слоновой Кости); ландосан (Нигерия); муна (Кения); осан (Уганда); мукали, кали (Ангола). Распространение: Западная Африка; Восточная Африка; Восточная Африка; Танзания. Описание древесины Анингерия Сердцевина древесины кремово-коричневого цвета с розоватым оттенком. Узор, обычно, – прямые линии, однако, встречаются волны, пятнистость….

Мангал для дачи – отличная идея, он подойдет для пикника, позволит вкусно приготовить шашлык либо картошку с овощами. В магазинах предлагаются различные варианты и при подборе учитываются факторы: Используемый материал. Размеры конструкции. Тип сборки. Материал товара. В магазинах покупатели обращают внимание на металлические мангалы, однако они могут делаться из чугуна, стали либо специальных сплавов. Если…

Андироба (Карапа) Семейство: Мелиевые Другие названия: крабвуд (Гайана); краппа (Суринам); фигероа (Эквадор); караполе (Гваделупа); карапа (Гвиана); камакари (Бразилия); масабало (Колумбия). Распространение: Карибский бассейн, Центральная и Южная Америка. Описание древесины Андироба Древесина имеет цвет от красного до светло-красного, темнеет при сушке. Фактура, в основном, гладкая, однако, иногда переплетается с рябью в более плотной ткани, создавая фигуру…

Амбойна (Нарра) Семейство: Бобовые Коммерческие названия: розовое дерево (Филиппины, Папуа – Новая Гвинея). Саженцы продаются под торговым названием AMBOYNA BURR. Другие названия: красная нарра, желтая нарра, сена, ангсена. Распространение: Ост-Индия. Описание древесины Амбойна Сердцевина дерева варьируется от светло-желтого, золотисто-коричневого до кирпично-красного цвета. Древесина родом из Кагаяна обычно тверже и тяжелее, она кроваво-красного цвета. Амбойна обладает…

Создание трёхфазного асинхронного электродвигателя пришлось на конец XIX века. С тех пор, никакие промышленные работы не являются возможными без его использования. Наиболее значимый момент в рабочем процессе — плавный пуск и торможение двигателя. Это требование в полной мере выполняется при помощи частотного преобразователя.

Существует несколько вариантов названий частотника для трёхфазного электродвигателя. В том числе, он может называться:

Инвертором;
Преобразователем частоты переменного тока;
Частотным преобразователем;
Частотно регулируемым приводом.

С помощью инвертора осуществляется , предназначенного для преобразования электрической энергии в механическую. Осуществляемое при этом движение можно трансформировать в движение другого типа.

«Треугольник».

Схема актуальна, если требуется управлять однофазным приводом. Уровень мощности преобразователя в схеме при этом составляет до трёх киловатт, а мощность не теряется.

«Звезда».

Способ, подходящий для подключения клемм трёхфазных частотников, питаемых промышленными трёхфазными сетями.

На рисунке схема подключения частотника 8400 Vector

Для ограничения пускового тока и снижения пускового момента при запуске электрического двигателя по мощности превосходящего 5 кВт, применяется переключение «звезда-треугольник».

Когда на статор пускается напряжение, то фигурирует подключение устройства по типу «звезда». Как только значение скорости двигателя начинает соответствовать номинальному, поступление питания осуществляется по схеме «треугольник». Но этот приём используется, только когда технические возможности позволяют подключаться по двум схемам.

В объединённой схеме «звезды» и «треугольника» наблюдаются резкие скачки токов. При переходе на второй тип подключения показания по вращательной скорости значительно уменьшаются. Для восстановления прежнего режима работы и частоты оборотов следует осуществить увеличение силы тока.

Наиболее активно применяются частотники в конструкции электрического двигателя с уровнем мощности 0,4 — 7,5 кВт.

Сборка преобразователя частот своими руками

Одновременно с промышленным производством частотных преобразователей, остаётся актуальной сборка подобного устройства своими руками. Особенно этому способствует относительная простота процесса. В результате работы инвертора производится преобразование одной фазы в три.

Применение в бытовых условиях электрических двигателей, имеющих в комплектации подобное устройство, не вызывает никаких дополнительных затруднений. Поэтому можно смело браться за дело.

На рисунке структурная схема частотных преобразователей со звеном постоянного тока.

Схемы частотного преобразователя, используемые при сборке, состоят из выпрямительного блока, фильтрующих элементов (отвечающих за отсечение переменной составляющей тока и конструируемых из IGBT-транзисторов). По стоимости покупка отдельных компонентов преобразователя и выполнение сборки своими руками обходится дешевле, чем приобретение готового устройства.

Применять самосборные частотные преобразователи можно в электродвигателях имеющих мощность 0,1 — 0,75 кВт.

В то же время, современные заводские частотники имеют расширенную функциональность, усовершенствованные алгоритмы и улучшенный контроль безопасности рабочего процесса ввиду того, что при их производстве используются микроконтроллеры.

Сферы применения преобразователей:

Машиностроение;
Текстильная промышленность;
Топливно-энергетические комплексы;
Скважинные и канализационные насосы;
Автоматизация управления технологическим процессом.

Стоимость электродвигателей находится в прямой зависимости от того, есть ли в его комплектации преобразователей.