Асинхронные двигатели для работы с преобразователями частоты - Авто журнал kupim-avto57.ru
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Асинхронные двигатели для работы с преобразователями частоты

Что такое преобразователь частоты и для чего он нужен?

Для регулирования работы асинхронного двигателя с целью не допустить снижения его КПД применяют специальные устройства – частотные преобразователи. Их работа заключается в том, что они плавно изменяют скорость вращения двигателя, с помощью смены частоты питающего напряжения.

В данной статье мы постараемся рассмотреть ряд незаметных, на первый взгляд, особенностей в работе асинхронного электродвигателя и проанализируем, насколько важно в ходе его эксплуатации использовать частотный преобразователь.

Какие же основные параметры подбора преобразователей частоты для асинхронного двигателя:

1.Номинальная мощность двигателя.

Рабочий ток электродвигателя не должен превышать номинальный ток преобразователя частоты, поэтому выбирая частотник нужно разобраться с тем, какую нагрузку он будет получать. Нужно понимать, что для электродвигателя под мощностью понимается мощность на валу двигателя, а не как у большинства других потребителей энергии по активной потребленной энергии.

Для многих механизмов можно выбирать привод с перегрузочной способностью 150% на порядок ниже мощностью, чем двигатель, это часто применимо для вентиляторов и насосов.

Номинальный ток преобразователя берется больше номинального тока, который потребляет электродвигатель, иначе электропривод будет блокироваться по ошибке «превышение тока».

2. Частотный преобразователь для двигателя: входное напряжение

Вы можете выбрать частотный преобразователь 1 фазный или 3 фазный. 1 фазное питание обычно осуществляется от сети 220 В, а 3 фазное — от сети 380 В Частотный преобразователь 3 фазный может работать и от сети 220 В, но это достаточно редкий случай.

Частотный преобразователь 1 фазный чаще используется в непромышленных условиях. А вот частотный преобразователь 3 фазный имеет больше возможностей. Он позволяет выбрать оптимальный режим работы устройства, работает при маленькой амплитуде пульсаций, надежен, долговечен и при этом компактен.

3. Частотный преобразователь для асинхронного двигателя: условия работы.​

В зависимости от задачи, которую будет решать наш частотный регулятор для асинхронного двигателя, нужно выбрать закон, по которому он будет работать. Законов же всего 2 – скалярный и векторный закон управления.

— Скалярный метод управления частотным преобразователем желательно применять, когда известны значения частоты вращения на валу при неизменяющейся нагрузке.

— Векторный закон управления частотником применяют при резком изменении нагрузки с динамической реакцией скорости на это изменение. Проще говоря, скорость вращения должна оставаться той же при возрастающей нагрузке и наоборот. Частотный регулятор для асинхронного двигателя с векторным управлением помогает достичь высокой точности скорости вращения двигателя без использования датчика скорости.

4. Частотный преобразователь для асинхронного двигателя: особенности.​

Возможность беспроводного управления (Bluetooth)

Возможность сохранения в промышленную сеть (протокол MODMUS , CANIPEN ,PROFIBUS)

Возможность сохранения резервной копии настроек частотного преобразователя в панель управления.

5 . Частотные преобразователи для асинхронных двигателей: способ управления (Оперативное управление приводом в процессе работы)​

Частотные преобразователи для асинхронных двигателей могут управляться как через выходы управления по шине последовательной связи (контроллер, или компьютер), так и с выносного встроенного пульта. Преобразователь частоты для асинхронного электродвигателя допускает также переключаемое или комбинируемое управление. Так что у потребителя есть выбор, чем пользоваться.

Выбирая преобразователь частоты для асинхронного электродвигателя, следует учитывать, что важную составляющую играет использование дросселей

Для ПЧ применяются 2 вида дросселей:

Сетевой дроссель, подключается в сеть питания преобразователя, и выполняет функцию своеобразного буфера между частотником и нестабильной сетью.

Читать еще:  Чтобы двигатель работал дольше

Между приводом и двигателем ставиться моторный дроссель, он используется для ограничения токов КЗ а также ограничить скорость, с которой нарастает напряжение.

При использовании одного преобразователя, к которому подключается 2 и больше двигателей нужно выбрать привод на 1,25 больше номинального тока двигателей или же суммы номинальных токов двигателей.

– Характеристики пуска и разгона (торможения) двигателя выбираются по номинальному току, а также перегрузочной способностью привода..

Задача каждого производителя — это реализация производимой им продукции. Исходя из этого, большинство производителей включают в свое оборудование только минимальный функционал, который удовлетворит бОльшее количество потребителей. Дополнительные функции устанавливаются за отдельную плату. Получается, что чем большим функционалом обладает преобразователь, тем дешевле в дальнейшем будут стоять доп. опции, но сам частотник при этом подорожает. Точно так же, но с обратным эффектом будет с примитивными преобразователями частот, стоить они будут меньше но в каждую доп. опцию производитель заложит свои доп. расходы, что приведет к удорожанию модернизации привода. Плюс такие ПЧ будут менее надежными, но весь вопрос нужны ли Вам эти опции. Надежность будет меньшей из-за усложнения системы охлаждения, наличия большего количества разъемов и т.д. У большинства производителей, число опций применяемых к одному ПЧ часто ограничены.

Выбор преобразователя частоты, не прост, он сводится к экономической целесообразности покупки и необходимости использования такого оборудования. Следует не завышать требования, тем самым переплачивая за ненужный функционал, но в тоже время не стоит отказываться от необходимых функций, в надежде сделать механизм, привод и систему работоспособными.​

Принцип действия

Перечень задач, которые необходимо выполнить комплексу оборудования при преобразовании частот, состоит из четырёх пунктов:

  1. Выпрямление входного переменного однофазного (220 В) или трёхфазного (380 В) электрического тока с помощью диодного блока.
  2. Конденсаторная фильтрация с целью уменьшения пульсации напряжения.
  3. Подача напряжения на микросхему и тиристорный мост.
  4. Преобразование прямоугольных импульсов в синусоидальное напряжение.

Частотный преобразователь состоит из следующих составных частей:

  • Выпрямитель (мост постоянного тока) для преобразования тока из электросетей в постоянный.
  • Инвертор для создания переменного тока.
  • Тиристорный блок для подачи тока на асинхронный электродвигатель.
  • Блок управления с микропроцессором для контроля параметров системы и диагностики неисправностей в электрической сети.

Самый маленький преобразователь частоты легко умещается на ладони. Он предназначен для работы с двигателями мощностью до 1 кВт. А самые мощные ПЧ с трудом умещаются в больших отдельных помещениях. Их задача – обеспечить корректную работу сети с двигателями мощностью до нескольких мегаватт.

Области применения частотных преобразователей

Преобразователи применяются для регулирования частоты работы электродвигателей различного промышленного оборудования:

  • насосные и компрессорные установки, вентиляторы в системах водоснабжения, водоотведения, подачи воды, других жидкостей, воздуха, в системах вентиляции и кондиционирования, отопления зданий и помещений,
  • шнеки, конвейерные ленты, транспортеры и другое оборудование для перемещения продуктов и материалов,
  • лифтовое оборудование,
  • центрифуги,
  • автоматические двери, ворота, рольставни,
  • дозаторы, экструдеры, мельницы,
  • буровые установки,
  • обрабатывающие станки и многие другие.

Преобразователи частоты для однофазных вентиляторов и насов

Преобразователи частоты серии 8000M помимо стандартных 3-фазных электродвигателей также способны управлять однофазными асинхронными двигателями с напряжением питания 220В, широко преименяемыми в вентияционным и насосном оборудовании.

Читать еще:  Что означает двигатель плита

Для адаптации работы преобразователя с однофазным двигателем достаточно сделать настройку нескольких параметров.

Схему соединения обмоток электродвигателя менять не надо, . Электродвигатель подключается к преобразователю точно также, как если бы он подключался напрямую к сети 220В.

Краткие характеристики моделей 8000М на 220В

  • Напряжение: 1ф/220В, мощность: 0.2-2.2кВт
  • Модульный, компактный дизайн, съемная панель управления
  • Монтаж на DIN-рейку
  • Аналоговый вход (0-10В/4-20мА) для задания скорости или подключения датчика обратной связи (давления, расхода, температуры и т.д.)
  • Регулируемый плавный пуск и останов вентилятора и насоса
  • Встроенный ПИД-регулятор со спящим режимом
  • Режим автоматического энергосбережения
  • 15 предустановленных скоростей с функцией автоматического пошагового управления (по заданным интервалам времени)
  • Защита двигателя от перегрузки, перегрева, заклинивания
  • Счетчик времени наработки
  • Встроенный порт RS-485. Протокол MODBUS.

Особенности работы однофазного двигателя с преобразователей частоты серии 8000M

  • В отличие от трехфазных электродвигателей при работе с частотным преобразователем однофазного двигателя у последнего будет меньше диапазон регулировки скорости, который составит, примерно, от половины до номинальной скорости электродвигателя, а также только однонаправленное вращение (без реверса). Реверсировать однофазный двигатель можно только за счет переключения конденсатора в другую обмотку (только если обмотки симметричны по своим параметрам).

Применение преобразователей частоты серии 8000M

Управление насосами и вентиляторами малой мощности, системы кондиционирования, и т.д.

Модели и цены

Модели с напряжением питания 220ВМощность 1-фазного двигателя (кВт) P2 (P1) *Ном. выходной ток (A)Цена (руб.) с НДС
8000M-2SR4GH0.2 (0.4)2.46609 ₽
8000M-2SR75GH0.4 (0.75)4.56976 ₽
8000M-2S1R5GH0.75 (1.5)78078 ₽
8000M-2S2R2GH1.1 (2.2)1010649 ₽

* Мощность двигателя: P1 — входная электрическая или потребляемая мощность двигателя; P2 — выходная механическая мощность на валу двигателя или полезная мощность двигателя. Подробнее о мощности электродвигателя.

Файлы для загрузки

Преобразователи частоты серии 8000M. Каталог (рус.)

Преобразователи частоты серии 8000M. Руководство по эксплуатации (рус.)

Краткая инструкция по подключению и настройке преобразователя частоты серии 8000М при работе его с однофазным асинхронным электродвигателем (рус.)

Использование устройств плавного пуска

На электроприводе насосных агрегатов при пуске с повышенным моментом и резкой остановке насосных установок в сети возникают гидравлические удары, которые могут повредить запорно-регулирующую арматуру, контрольно-измерительные приборы, трубопровод. Плавный пуск и остановка агрегатов позволяет избежать этих проблем, обеспечить это может устройство плавного пуска (УПП). Устанавливать УПП следует на двигателях средней и большой мощности. Но надо помнить, что устройства в лучшем случае снижают пусковой ток в 2,5 раза.

При более высоких требованиях к пусковым токам двигателей и/или наличии переменной нагрузки необходимо использовать преобразователь частоты.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Асинхронные электродвигатели на сегодняшний день – это наиболее популярное и надежное устройство, выступающее в роли привода различных машин и механизмов. Однако вместе с неоспоримыми преимуществами асинхронных электродвигателей очевидны и два их основные недостатка:

  1. Отсутствие возможности простой регулировки скорости вращения двигателя;
  2. Большой пусковой ток (в 5-7 раз превышающий номинальный).

Если использовать для регулировки работы электродвигателя только механические устройства, то это, к сожалению, приводит к значительному уменьшению срока службы электромотора. В ходе решения данной проблемы, и возник новый класс приборов, которые называются частотными преобразователями.

Читать еще:  Эбу для двигателя тюнинг

Частотный преобразователь – это устройство, главной функцией которого является плавное изменение частоты вращения электродвигателя. Впрочем и с задачей по снижению пускового тока этот прибор справляется отлично.


Схема частотного преобразователя

Основные преимущества электронных частотных преобразователей:

  • Плавное управление частотой вращения асинхронного электродвигателя;
  • Снижение значения пускового тока в 4-5 раз;
  • Экономия потребления электроэнергии до 50%;
  • Наличие возможности включения обратных связей между смежными приводами.

Как выбрать и купить частотный преобразователь?

Каждый производитель стремится сделать свой продукт наиболее привлекательным для покупателей, а первое правило для обеспечения максимального успеха на рынке – это доступная цена. Поэтому в большинстве случаев Производители создают приборы с набором базовых функций частотника, а остальные функции — предлагают в качестве дополнительных опций.

Будьте внимательны во время осуществления выбора, и прежде, чем купить частотный преобразователь, определитесь, какие функции вам нужны.

Кроме того, чтобы правильно выбрать частотный преобразователь, обратите внимание на:

1. Соответствию мощности частотника и электродвигателя;

2. Перегрузочную способность. Мощность частотного преобразователя должна быть на 15-20% больше мощности используемого электродвигателя. Если для вашего электромотора характерны пиковые нагрузки, то мощность частотного преобразователя необходимо рассчитывать также по пиковому току (с запасом 15-20%).

3. Тип управления: скалярное или векторное. Большинство современных частотных преобразователей реализуют векторное управление (или даже векторное бездатчиковое управление), оно дает возможность более точной регулировки работы электродвигателя.
Скалярный же режим только поддерживает постоянное соотношение между выходным напряжением и выходной частотой, что для определенного типа устройств (например, вентиляторов) вполне достаточно).

4. Сетевое напряжение. Старайтесь выбирать преобразователь с максимально широким диапазоном напряжений как вниз, так и вверх, чтобы избежать проблем с перепадами напряжения сети. Так, например, пониженное напряжение может привести к отключению частотника, а повышенное — вызвать взрыв сетевых электролитических конденсаторов и привести к выходу прибора из строя.

5. Диапазон регулировки частоты. Убедитесь, что диапазон частот соответствует вашим потребностям. Стандартным диапазоном принято считать 1:10. Однако если вам нужен более широкий охват, то выбирайте частотный преобразователь исключительно с векторным управлением.

6. Количество входов управления. Входы могут быть: дискретные (для ввода команд управления (пуск, стоп, тормоз и проч.)), аналоговые (регулировка и настройка двигателя во время работы) и цифровые (ввод сигналов от цифровых датчиков скорости и положения).

С одной стороны, чем больше входов, тем сложнее систему можно построить, но с другой – тем и дороже устройство.


7. Количество выходных сигналов. Принцип тот же.

8. Срок гарантии (так как он косвенно помогает оценить надежность частотника) и наличие сервисного центра в Вашем городе.

Представленные на нашем сайте частотные преобразователи ESQ и частотные преобразователи HYUNDAI — современные компактные приборы для управления асинхронными электродвигателями мощностью от 0,4 кВт до 350 кВт.

Надеемся, что представленный выше материал, поможет Вам правильно выбрать и купить частотный преобразователь, подходящий под Ваши основные критерии. Впрочем, если в процессе выбора у Вас возникнут сомнения или вопросы, обращайтесь к нашим специалистам по бесплатному номеру 8 800 555 5836 или электронной почте.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector