1. Сучасні перетворювачі частоти
2. Різновиди частотних перетворювачів
3. Для асинхронних електродвигунів
4. для вентиляторів
5. Частотні перетворювачі для насоса (обладнання)
6. Можливості перетворювача частоти
7. Потужність частотного перетворювача
8. Напруга мережі для частотного перетворювача
9. Діапазон регулювання частотного перетворювача
10. Необхідність режиму гальмування перетворювача частоти
11. Перетворювачі частоти як спосіб управління електродвигуном
12. Індикація параметрів електроприводу
13. функції захисту
14. Монтаж і установка частотного перетворювача
15. Функціональні можливості
16. Принцип управління ПП.

Частотний перетворювач застосовується укупі з асинхронним двигуном, перетворюючи в автоматичному режимі частоту змінного струму до необхідних параметрів. Таким чином прилад контролює швидкість і момент електродвигунів в безперервному процесі. Використовуючи електротехнічний пристрій, можна не тільки повністю автоматизувати виробничі процеси, а й домогтися суттєвої економії електроенергії - до 50%.

Сучасні перетворювачі частоти

Ринок електротехнічного обладнання представлений частотними перетворювачами широкого спектру застосування. Пристрої можуть бути як невеликої потужності, так і високовольтними агрегатами. Сучасне обладнання забезпечує безперервне управління процесом в системах з асинхронними і синхронними двигунами.

Пристрої управління частотою знайшли широке застосування практично у всіх галузях промисловості і транспорту. Основна частка всієї електроенергії, виробленої в світі, використовується для роботи електричних двигунів, а функція управління їх роботою покладено на частотні перетворювачі.

Сучасні частотники застосовуються в якості засобів управління в наступних системах і устаткуванні:

· Конвеєрні механізми;

· Підйомне устаткування (крани, ліфти);

· Насоси і системи очищення води;

· Верстати промислового призначення;

· Вентилятори.

Правильний вибір пристрою за заздалегідь заданими критеріями дозволить забезпечити безперервну і стабільну роботу приводу і скоротити витрати на електроенергію.

Різновиди частотних перетворювачів

Залежно від умов експлуатації Частотники повинен мати відповідні технічні характеристики і належний рівень захисту. Так, в найпростішому випадку прилад зі ступенем захисту IP 20 має стандартний корпус, що надійно захищає від вологи і пилу. Хімічна та гірничодобувна промисловість вимагає використання пристроїв із ступенем захисту IP 54 і IP 65. Модульна архітектура частотних перетворювачів дозволяє налаштувати прилад під індивідуальні умови і скористатися додатковими опціями.

Для асинхронних електродвигунів

Асинхронні силові агрегати за ступенем використання в промисловості та побуті займають лідируючі позиції. З огляду на конструктивні особливості ці приводи мають свої недоліки, для усунення яких і було, насправді, створено пристрій керування швидкістю. Правильно підібраний контролер частоти дозволяє знизити пусковий струм майже на 80% і досягти плавного регулювання процесу обертання ротора.

для вентиляторів

Частотний перетворювач в вентиляційних системах має першочергову важливість. Завдяки йому зміна швидкості і частоти обертання вентилятора проводиться м'яко і безперервно. Стабільна і автоматичне регулювання роботи обладнання налаштовується на підставі заздалегідь заданих параметрів, куди зазвичай входять температура і вологість повітря, концентрація сторонніх речовин і ін. Існує опція для налаштування автоматичного включення / відключення системи або її окремих вузлів.

Частотні перетворювачі для насоса (обладнання)

Основним робочим елементом сучасних насосів є електродвигун, робота якого регулюється за допомогою поруч механічних пристроїв. У недавньому минулому такими механізмами виступала запірно-регулююча арматура (вентилі, засувки, затвори). В сучасних насосних системах регулювання потоку рідини здійснюється за допомогою частотних перетворювачів. На сьогодні частотні перетворювачі можуть працювати в парі з насосом точно так само як і електродвигунами, що в свою чергу, може продовжити термін експлуатації насосного обладнання в кілька разів.

Можливості перетворювача частоти

Функціональні можливості сучасних частотники істотно розширені і дозволяють автоматизувати роботу електроприводів навіть в найскладніших умовах.

Робота при нестабільній напрузі

Не всі електричні мережі можуть забезпечити підключене обладнання стабільним живленням. В ідеалі, сучасні перетворювачі правильно виконують свої функції в діапазоні напруги живильної ланцюга 380-460 В, допустиме відхилення - 10%. Моделі частотники, представлені на сторінці каталог дозволяють зберегти працездатність електродвигуна за допомогою автоматичного перезапуску після короткочасного відключення (просадки) харчування з плавним зміною швидкості і моменту двигуна.

Робота на резонансних частотах

Власна резонансна частота деяких механізмів може викликати неприпустимі вібрації, часто є причиною виходу системи управління з ладу. Завдяки функції виключення неприпустимих частот робота Частотники стає безпечною, а сам механізм захищений від можливої ​​поломки.

Мережевий обмін

Для спільної роботи електродвигуна і системи автоматичного управління використовуються різні протоколи передачі даних. Найбільшого поширення набув протокол зв'язку Modbus з інтерфейсом RS-485, проте в залежності від використовуваного обладнання питання про використання того чи іншого протоколу уточнюється для кожного конкретного випадку.

Оптимальний вибір перетворювача частоти зводиться до відповідності його функціональності технічним характеристикам електродвигуна. На сайті компанії «Енергопуск» наведено величезний асортимент електронних регулюючих пристроїв, де можна зупиниться на оптимальному виборі електротехнічного приладу виходячи з економічної доцільності покупки і експлуатації.

Потужність частотного перетворювача

Потужність є одним з найбільш основних параметрів електроприводу. При виборі Частотники, в першу чергу, слід визначиться з його здатністю навантаження. Відповідно до наявної номінальною потужністю двигуна вибирається ПП, розрахований на таку ж потужність. І такий вибір буде правильним за умови, що навантаження на Валуєв не буде динамічно змінюватися, струм не буде значно перевищувати номінальне встановлене значення, як для даного двигуна, так і пристрої розподілу частоти. Тому більш коректним було б робити вибір за максимальним значенням струму споживаного електродвигуном від ПП з урахуванням перевантажувальної здатності останнього. Зазвичай здатність до перевантажень вказується в процентах від номінального струму спільно з максимально допустимим часом дії даної перевантаження до активації безпосереднього захисту. Таким чином, для правильного вибору потрібно знати характер перевантажень саме вашого механізму, зокрема: який рівень перевантажень, яка їхня тривалість і як часто вони з'являються.

Напруга мережі для частотного перетворювача

Так само важливим є питання про напрузі. Найбільш поширений випадок - це харчування від трифазної промислової мережі 380В, але можливі варіанти, коли привід розрахований на роботу від однофазної мережі 220-240В. Як правило, останній обмежується низкою потужностей до 3,7кВт. Існують варіанти і високовольтного приводу, що дають можливість керувати більш потужними двигунами, з потужностями вимірюється вже в МВт, при щодо менших значення струму.

Кожен з варіантів застосуємо для різного роду рішень, і залежить як від можливостей електропостачання, так і від ряду можливостей обумовлених застосуванням відповідного приводу.

Діапазон регулювання частотного перетворювача

Якщо швидкість не буде падати нижче 10% від номінальної, то підійде практично будь-який Частотники, але якщо потрібно знижувати швидкість і далі, забезпечуючи при цьому номінальний момент на валу, потрібно переконатися в здатності частотного перетворювача двигуна забезпечити роботу на частотах, близьких до нуля. Крім того, з діапазоном регулювання частоти обертання пов'язаний ще одне питання, яке потребує вирішення, - охолодження електродвигуна. Зазвичай асинхронний ел.двігатель (з самовентиляцією) охолоджується вентилятором, закріпленим на його валу, тому при зниженні швидкості ефективність охолодження різко падає.

Деякі електронні пристрій для зміни частоти забезпечені функцією контролю теплового режиму за допомогою зворотного зв'язку через датчик температури встановленого на самому двигуні. Існують і інші варіанти вирішення даного питання, але вже без використання даного пристрою.

Необхідність режиму гальмування перетворювача частоти

Гальмування вибігом (інерційний гальмування), аналогічно відключення двигуна від мережі живлення, при цьому процес може зайняти тривалий час. Особливо якщо це високоінерціонние механізми. За допомогою частотного розподілу електроімпульса можна здійснити зупинку або гальмування з переходом на більш низьку швидкість роботи за більш короткий проміжок часу. Можливо кілька варіантів:

• віддати в мережу електроенергію (режим рекуперативного гальмування);
• виконати зупинку подачею на обмотки статора напруги більш низької частоти або постійної напруги, тоді надлишок запасеної кінетичної енергії виділиться у вигляді тепла через радіатори перетворюють електроенергію і сам двигун (режим гальмування постійним струмом);
• виконати зупинку або гальмування з використанням гальмівного переривника і комплекту гальмівних резисторів

Доцільність застосування того чи іншого методу розглядається в основному з точки зору економічної вигоди. Так рекуперація в мережу більш вигідна в плані економії електроенергії, привід з використанням гальмівного опору - більш дешеве технічне рішення, гальмування двигуном взагалі не вимагає додаткових витрат, але в свою чергу можливо тільки при малих потужностях.

Перетворювачі частоти як спосіб управління електродвигуном

Деякі механізми можуть управлятися від задає сигналу на умовах плавної зміни оборотів, а в деяких випадках потрібна робота на фіксованих швидкостях. Причому, і в тому і в іншому випадку можливе управління, як з пульта управління ПП, так і з використання клем ланцюгів управління електронного пристрою плавно знижуючи або підвищуючи струм, кнопок, перемикачів і потенціометрів.

При реалізації останнього варіанту необхідно переконатися в достатній кількості необхідних входів. У разі використання зовнішнього керуючого пристрою (контролера, логічного реле і т.д.), необхідно переконатися в узгодженні за технічними параметрами. Зазвичай це струмові або вольта сигнали з діапазонами 0% u202620мА, 4% u202620мА і 0% u202610В відповідно. Якщо управління електроприводу відбувається по мережі, то необхідні наявність відповідного інтерфейсу і підтримка відповідного протоколу передачі даних.

Управління двигуном може проходити автоматично, для цього необхідна наявність ПІД-регулятора і можливість організувати зворотний зв'язок від датчика контрольованого параметра

Індикація параметрів електроприводу

В основному будь-перетворювач зміни частоти має панель з дисплеєм і необхідними органами управління для проведення пуско-налагодження і управління. Цей же дисплей в процесі функціонування можливо використовувати для відображення будь-яких параметрів.

Дисплеї можуть відрізнятися кількістю рядків, а значить, інформативністю, типом самого дисплея (семисегментний індикаторний або рідкокристалічний). У разі неможливості під час роботи спостерігати параметри на дисплеї самого електропривод, використовуючи аналогові й дискретні (релейні, транзисторні) виходи, можна вивести необхідну інформацію на пульт дистанційного керування.

Крім індикації параметрів (стану «робота», «аварія», «режим гальмування», значення струму навантаження, обороти двигуна, частота і напруга мережі живлення і ін.) Деякі пристрої мають можливість формувати сигнали управління за допомогою тих же аналогових і дискретних виходів, тим самим реалізовувати більш складні системи управління.

функції захисту

Крім функцій управління на електронний пристрій зміни частоти зазвичай покладаються функції захисту. Як правило, основним набором є:

• обмеження струму при пуску, при тривалій роботі, при зупинці і короткому замиканні;
• захист від перенапруги і зниженої напруги;
• контроль температури двигуна;
• захист від перегріву радіатора;
• захист вихідних IGBT.

Монтаж і установка частотного перетворювача

Важливим моментом є вибір передбачуваного місця установки частотного перетворювача, а звідси умов його експлуатації:

• обмеження струму при пуску, при тривалій роботі, при зупинці і короткому замиканні
• Діапазон робочих температур
• вологість
• висотність
• вібрації
• ступінь захисту (IP)

Компактність в деяких випадках є вирішальним фактором на етапі вибору. Які габарити встановлюваного приводу і спосіб установки? Чи можливо радіатори силової частини ПП винести на тильну частину, забезпечивши при менших габаритах шафи достатню вентиляцію?

Інформація про умови навколишнього середовища є невід'ємною частиною технічних характеристик, при виборі частотного перетворювача, і не дотримання їх при установці може привести до виходу його з ладу. В процесі установки виникає безліч питань, але це одні з перших з якими доводиться мати справу.

Функціональні можливості

Сучасні електроприводи мають безліч функціональних можливостей. Перерахуємо часто зустрічаються в міру їх важливості.

Робота при нестабільному харчуванні.

Це актуальний параметр особливо при використанні в Росії. Звідси питання: «який допустимий діапазон напруги живлення?». Хорошим діапазоном напруги мережі живлення для сучасних частотники є 380-460 В з відхиленням ± 10%. Слід уточнити які дії частотного перетворювача при осіданні або повне відключення живлення на короткий або дуже короткий час?

Чи можливе збереження працездатності з пропорційним зміною швидкості, моменту двигуна, автоматичний перезапуск після відновлення живлення, підхоплення швидкості працюючого двигуна при повторному пуску після зникнення живлення і т.д. Якщо наявні функціональні можливості забезпечують допустимий режим роботи механізму зі збереженням його працездатного стану, то можна вважати, що питання про нестабільний харчуванні для вас знято, в іншому випадку варто або вирішити питання з електропостачанням, або задуматися про вибір іншого обладнання.

Виняток роботи на резонансних частотах.

Деякі механізми мають власні резонансні частоти при роботі на яких спостерігаються неприпустимі вібрації, що може привести до поломки обладнання. У таких випадках функція виключення неприпустимих частот в перетворювачі дозволить убезпечити механізм від його передчасного виходу з ладу.
Мережевий обмін.

Зазвичай потрібно або включити привід в систему автоматичного управління, або передбачити перспективу такого використання систем зміни частоти електричного струму в майбутньому. Для цього необхідно розібратися зі стандартом і протоколом зв'язку.

В даний час існує велика їх різноманітність, що дозволяє зробити роботу в режимі САУ найбільш оптимальною. Відрізнятися вони можуть віддаленістю, кількістю пов'язують об'єктів і помехозащищенностью.

Найбільш поширений варіант% u2013 це інтерфейс RS-485 і протокол передачі даних Modbus, але для узгодження роботи в складі системи автоматичного управління це питання слід більш детально отримати у пункті продажу або у виробника.
Автоматична настройка.

На сьогоднішній день вибір електроприводів досить великий, але ще зустрічаються найпростіші моделі в яких не проводиться настройка під параметри двигуна, а точніше його обмотки. У більш пізніх моделях потрібно вводити ряд додаткових довідкових даних.

Частотні перетворювачі мають можливість провести так званий ідентифікаційний пуск (режим автонастройки), при якому ще до пуску, або вже у обертового двигуна параметри обмоток визначаються автоматично. Якщо на Вибираємо привід передбачається реалізувати прецизионную систему управління, то це питання є особливо актуальним.

Принцип управління ПП.

У найбільш поширеному частотно-регульованому приводі на основі асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором застосовуються скалярний і векторний управління.

Скалярний управління будується на прінціпі сталості отношения віхідної напруги частотного перетворювач до его вихідний частоті. Тобто при зміні частоти амплітуда напруги змінюється таким чином, что відношення максимального моменту електродвигун поточного моменту НАВАНТАЖЕННЯ залішається незміннім. Це відношення називається перевантажувальна здатність електромотора.

Важливою перевагою скалярного методу є можливість одночасного управління групою електричної машиною. Скалярний управління може бути застосовано для більшості практичних випадків використання частотного електроприводу з діапазоном регулювання частоти обертання до 1:40.

Векторне управління, в свою чергу, дозволяє істотно підвищити точність підтримки вихідної частоти, точність регулювання по швидкості, а також точність підтримки моменту. Так само відмінною особливістю векторного регулювання є можливість управляти моментом на валу двигуна при його роботі на частотах близьких до нуля. Можливість використання декількох наборів параметрів. Останнє покоління перетворювачів має функціональну можливість вибирати різні комбінації налаштувань для декількох режимів роботи одного і того ж електромеханічного перетворювача або для декількох, що мають різні технічні параметри.

Кількість функцій описаних вище - мала частина з їх величезної кількості, що обчислюється вже сотнями в обладнанні останнього покоління. Вибирати необхідні потрібно виходячи з тих вимог, які диктують можливі галузі їх застосування. Навряд чи етап підбору частотного перетворювача обмежується рішенням вище зазначених питань, але це ті з них з якими доводиться мати справу на початковому етапі.

Вибір Частотники, як високотехнологічного обладнання, сам по собі не простий і в кінцевому підсумку зводиться до економічної доцільності придбання та використання. Звідси, не варто занадто завищувати вимоги і тим самим переплачувати за невживані опції, і в той же час відмовлятися від необхідних, в надії зробити механізм, привід і систему в цілому працездатними.

Залиш питання?
Фахівці Енергопуск дадуть відповіді на Ваші питання:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)