Частотные регуляторы оборотов асинхронного двигателя - Автомобильный журнал
Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Частотные регуляторы оборотов асинхронного двигателя

Частотные преобразователи

  • Отображение каталога:

Частотный преобразователь еще называют частотно-регулируемым электроприводом, или частотником. Статическое преобразовательное устройство меняет скорость вращения асинхронных электрических двигателей переменного тока.

Принцип работы частотника

Частотный преобразователь изменяет частоту и уровень напряжения питания мотора. Это позволяет регулировать параметры вращения электрического асинхронного двигателя. Все частотники имеют значительный КПД — около 98%. Частно-регулируемый электропривод использует для работы только активную составляющую тока нагрузки из сети. Микропроцессорная система управления позволяет с высокой точностью контролировать работу электродвигателя. Устройство помогает регулировать все основные параметры работы мотора. Использование частотников снижает риск аварий и внештатных ситуаций.

Частотники используют на различных промышленных объектах. Особенно выгодна установка частотных преобразователей в системах транспортировки жидкостей. Раньше для контроля за производительностью работы таких объектов использовали задвижки или регулирующие клапаны. Современная альтернатива — монтаж частотно-регулируемого электропривода. Частотник будет регулировать производительность асинхронного двигателя, который обеспечивает работу колеса насосного агрегата или вентилятора.

Конструкция

Частотные преобразователи состоят из:

  • выпрямителя — мост постоянного тока, предназначенный для преобразования переменного тока промышленной частоты в постоянный;
  • инвертора — преобразователь постоянного тока в переменный с необходимой частотой и амплитудой;
  • входных тиристоров (GTO) или транзисторов (IGBT) — питающие устройства, обеспечивающие необходимый для работы электродвигателя ток.

Чтобы улучшить форму выходного напряжения, между инвертором и мотором иногда монтируют дроссель. Уменьшить электромагнитные помехи помогает EMC-фильтр.

Алгоритмы управления частотным преобразователем

Для контроля за работой частотников может быть выбран один из следующих алгоритмов управления.

Частотный. Этот алгоритм рекомендуют использовать, если известна зависимость момента нагрузки двигателя, и этот показатель остается практически неизменным при одинаковой частоте. Для частотного управления нижняя граница регулирования частоты должна быть не меньше 5-10 Гц при независимом от частоты моменте. Стандартные нагрузки с моментом, зависимым от скорости вращения, — работа на центробежный насос или вентилятор. Диапазон регулирования частоты в этом случае может составить от 5 до 50 Гц и выше.

Частотный с обратной связью по скорости. Подходит для прецизионного регулирования, если известна зависимость момента от скорости вращения. Для управления преобразователем по такому алгоритму нужно использовать инкрементальный энкодер.

Векторный. Этот алгоритм управления частотниками выбирают, если во время работы нагрузка на одинаковой частоте меняется, а прямой связи между моментом нагрузки и скоростью вращения нет.

Векторный алгоритм также используют, если нужно получить расширенный диапазон регулирования частоты при номинальных моментах. Например, 0-50 Гц для момента 100% или даже кратковременно 150–200% от номинального момента. Для реализации векторного метода необходимо в режиме реального времени проводить сложные вычисления. Процессор частотного преобразователя выполняет их автоматически на основании данных о выходном токе, частоте и напряжении, а также паспортных характеристик электродвигателя, которые вводит пользователь.

Частотный преобразователь реагирует на изменение выходного тока (момента нагрузки) со скоростью 50-200 мсек. Векторный алгоритм уменьшает реактивный ток двигателя при снижении нагрузки с помощью одновременного уменьшения напряжения на электродвигателе. Если нагрузка на валу возрастает, частотник увеличивает напряжение на двигателе до оптимальных показателей.

Векторный с обратной связью по скорости. Метод подходит для прецизионного регулирования скорости вращения, если при работе нагрузка меняется при неизменных показателях частоты. Этот алгоритм управления частотниками также используют, если нужен максимальный диапазон регулирования частоты. Для такого метода управления необходим инкрементальный энкодер.

Векторные преобразователи частоты ОВЕН ПЧВ с функцией автоматической оптимизации энергопотребления предназначены для управления частотой вращения асинхронных двигателей в составе приводов промышленных установок, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Реальное снижение энергопотребления при использовании ОВЕН ПЧВ может достигать 35 %.

Частотный регулятор скорости для асинхронного электродвигателя

Асинхронный двигатель одно- или трехфазного тока – один из самых распространенных как в промышленности, так и среди бытовых пользователей, где он может являться основой насосов и маломощных агрегатов различного назначения. К его достоинствам относят:

· надежность, связанную с отсутствием щеточного узла;

· высокий КПД в штатном режиме работы.

О надежности этого оборудования лучше всяких слов говорит то, что на многих объектах можно встретить исправно работающие моторы, которые введены в эксплуатацию более 50 лет назад. Есть у электродвигателей этого типа и ряд недостатков. К самым существенным относятся:

· низкий крутящий момент на старте;

· ограничение максимальной скорости вращения, зависящее от частоты питающей электросети;

· сложность регулировки скорости вращения электромотора.

Применение частотных преобразователей для двигателей, рассчитанных на работу с напряжением 220В, 380В и выше устраняет или уменьшает все перечисленные недостатки и позволяет добавить в систему с такими двигателями новый функционал.

Читать еще:  Датчики температуры для двухтактных двигателей

До применения частотного принципа управления асинхронным мотором при необходимости регулировать скорость использовалось несколько вариантов управления скоростью вращения таких двигателей:

· механическое с помощью редуктора. Своеобразная коробка передач – решение сложное, дорогое, требующее регулярного обслуживания и ремонта. Также понижает общий КПД системы;

· ступенчатое изменение питающего напряжения с помощью трансформатора. Позволяет управлять мощностью двигателя, однако вводит его в нештатный режим, вызывает нагрев. Точная установка скорости вращения в таких системах практически невозможна;

· электронное с отсеканием части полупериода питающего напряжения с помощью тиристорной схемы. Позволяет регулировать мощность, однако такой принцип управления создает вибрации и также не позволяет точно управлять частотой вращения.

Современные технологии регулировки частоты вращения и мощности предусматривают, в большинстве случаев, использование частотного регулятора на полупроводниковых ключах.

Принцип работы частотного регулятора

Принцип, положенный в основу работы любого современного частотного преобразователя, очень прост:

во-первых, нужно выпрямить входное напряжение;

во-вторых, его следует отфильтровать и стабилизировать;

и, в-третьих, нужно сгенерировать питающее напряжение, по форме близкое к синусоидальному, требуемой частоты и амплитуды.

Этот подход позволяет исключить изменение режима работы привода при колебаниях напряжения в сети и получить возможность точной регулировки скорости вращения и выходной мощности. Такой принцип регулировки применим как к однофазным электромоторам, для которых требуется одна такая схема, так и к трехфазным асинхронным электродвигателям, требующих три группы таких выпрямителей-преобразователей с синхронизацией их работы для получения трехфазного выходного напряжения с заданным сдвигом.

Схемотехника современных преобразователей частоты

С появлением мощных полупроводниковых компонентов, способных управлять высоким напряжением и большими токами схемотехнические решения блоков регулировки частоты стали строиться достаточно просто. Так, для работы в цепях с напряжением на выходе инвертора до 690 В, с успехом применяются схемы на тиристорах и IGBT-транзисторах, которые стоят дороже, но обеспечивают более «чистый» выход. В таких схемах управления на каждую фазу устанавливают по два ключа с соответствующей управляющей обвязкой. Для удешевления конструкции на выходе обычно не используют фильтры для подавления гармоник, поскольку к выходу подключается индуктивная нагрузка.

Для высоковольтных электродвигателей может использоваться такой же принцип с усложненной схемотехникой. Питание на выходе каждой фазы формируется последовательно подключенными модулями, каждый из которых формирует свой участок выходной синусоиды, а общее напряжение формируется как сумма напряжений на выходе каждого модуля.

Существуют также бестрансформаторные преобразователи и прямые преобразователи частоты без блока выпрямления и фильтрации. Каждое схемотехническое решение имеет свои достоинства и недостатки, которые следует учитывать при выборе. Однако сам блок преобразователя, по какой бы схеме он не был построен, требует еще достаточно сложной автоматики управления режимами работы.

Автоматика управления работой частотного преобразователя

Регулирование режимом работы двигателя через частотный преобразователь выполняется сложной автоматикой управления, которая в большинстве моделей современных частотников строится на основе микроконтроллера или микропроцессора.

Система управления выполняет целый ряд функций, которые значительно расширяют возможности систем на основе асинхронных двигателей. К ним могут относиться:

· программы плавного пуска и остановки электромотора;

· защитное отключение при перегрузках, перегреве и заклинивании;

· модули сопряжения с системой централизованной диспетчеризации;

· возможность подключения внешних датчиков обратной связи, позволяющих управлять работой двигателя для поддержания стабильного состояния системы, например, скорости потока воздуха или давления воды;

· возможность работы по заранее заданной программе.

На рынке сегодня представлены сотни моделей частотных преобразователей для управления асинхронными электромоторами. Причем представлены как универсальные серии, так и специализированные, например, для лифтового, насосного или вентиляционного оборудования, что несколько упрощает выбор. Если вам необходима помощь в выборе оптимальной модели частотного преобразователя для управления асинхронным двигателем, вы всегда можете обратиться к сотрудникам нашей компании.

Частотные преобразователи

Частотные преобразователи и устройства плавного пуска для асинхронного электродвигателя это высокотехнологичное оборудование, позволяющее не только экономить электроэнергию и снижать нагрузку на оборудование и электрические сети вашего производства, а так же значительно снизить нагрузку на всю электрическую сеть нашей страны.

Наша компания относительно недавно на рынке регулируемого электропривода, но на протяжении этого времени зарекомендовала себя как надежный и качественный поставщик, о чем свидетельствуют отзывы наших партнеров, о которых есть информация на нашем сайте. Это конечно не все кто приобрел наше оборудование, по Вашему запросу мы готовы предоставить любые имеющиеся рекомендации. В производстве нашего оборудования используются комплектующие ведущих мировых производителей электронных компонентов и модулей, проверенных временем и тяжелыми условиями эксплуатации. Мы осуществляем модульную сборку своих приборов в России.

Читать еще:  Чем увидеть перебитый номер двигателя

В распоряжении ООО «Лидер» имеется штат квалифицированных специалистов, а так же оборудование позволяющее тестировать преобразователи частоты и устройства плавного пуска в различных режимах, что позволяет гарантировать их надежность и работоспособность перед отгрузкой конечному потребителю. В настоящее время очень много предложений на рынке аналогичной продукции, может быть и по более привлекательной цене, но как показывает практика низкая цена, не всегда гарантирует заявленное качество оборудования и сервисного обслуживания. Мы не навязываем собственный продукт! Мы рекомендуем покупать продукцию ООО «Лидер». Конечный выбор за Вами!

Ниже представлены три линейки частотных преобразователей, каждая из которых содержит в себе весь спектр мощностей от 0,75 кВт до 630 кВт.

Серия А300 — для общепромышленной нагрузки

Общепромышленная серия преобразователей частоты подходит для оборудования с тяжелым пуском и высокой нагрузкой (станки, экструдеры, куттеры, компрессоры, конвейеры, погружные насосы и мн. др.). Преобразователь частоты с высокоточным пусковым моментом при низких скоростях (пусковой вращающий момент: 0.5Hz/150% (векторное управление), 1Hz/150% (U/f)), встроенным ПИД-регулятором (см. инструкцию по настройке), функции полной защиты двигателя с возможностью изменять параметры настройки, съемным выносным пультом управления, повышенным перегрузочным моментом до 200%, автоматическим подъемом крутящего момента, функцией коррекции скольжения, автоматическим регулированием напряжения (AVR) и встроенным интерфейсом RS-485.

Преобразователь частоты серии А300 имеет съемный пульт управления и может использоваться удаленно, до 60 метров от частотного преобразователя по витой паре без переходников и дополнительных модулей, усилителей сигнала.

Серия В600 — для вентиляторной нагрузки (Снят с производства)

Специальная вентиляторная серия преобразователей частоты предназначена для управления электродвигателями насосов, вентиляторов, дымососов и прочего оборудования. Инвертор имеет высокоточный пусковой момент при низких скоростях, встроенный ПИД-регулятор, функции полной защиты двигателя с возможностью изменять параметры настройки, перегрузочный момент до 180%, автоматический подъем крутящего момента, функцию коррекции скольжения, съемный выносной пульт управления, автоматическое регулирование напряжения (AVR) и встроенный интерфейс RS-485 (протокол Modbus-RTU)

В частотных преобразователях серии В600 мощностью от 18.5 кВт установлен двухстрочный пульт управления, который позволяет отслеживать два параметра одновременно.

Серия B601 — для вентиляторной нагрузки

Улучшенная серия для управления электродвигателями насосов, вентиляторов, дымососов и прочего оборудования. Инвертор имеет высокоточный пусковой момент при низких скоростях, Векторное управление, встроенный ПИД-регулятор, функции полной защиты двигателя с возможностью изменять параметры настройки, перегрузочный момент до 160%-1с, автоматический подъем крутящего момента, функцию коррекции скольжения, несущая частота 1-16 кГц, выходная частота 0-600Гц, съемный выносной пульт управления, автоматическое регулирование напряжения (AVR) и встроенный интерфейс RS-485 (протокол Modbus-RTU)

Промышленную серию преобразователей частоты дополняют серии «B60 mini» и «B61 mini», разработанные для защиты оборудования с входным напряжением 220В

Серия B61 Мини

Серия Мини используется для регулирования приводов с асинхронным электродвигателем, предназначена для управления приводами насосов, вентиляторов, лентопротяжных машин, транспортёров миксеров и т.д — для использования в системах малой автоматизации.

Серия B60 mini (Снят с производства)

Серия Мини используется для регулирования приводов с асинхронным электродвигателем, предназначена для управления приводами насосов, вентиляторов, лентопротяжных машин, транспортёров миксеров и т.д — для использования в системах малой автоматизации.

Преобразователь частоты, для чего он нужен Вашему предприятию?

Частотные преобразователи предназначены для изменения скорости вращения вала асинхронного электродвигателя вручную или автоматически (управления электродвигателем), путём преображения входного напряжения (220В или 380В) в импульсное выходное с частотой от 0,1 до 600 Герц. При этом на обмотках электродвигателя создаётся переменный синусоидальный ток с регулируемой амплитудой и частотой (основной принцип работы преобразователя частоты переменного тока).

Частотное регулирование асинхронных двигателей позволяет менять направление вращения с помощью инвертирования напряжения посредством широтно-импульсной модуляции. Кроме того эти устройства обеспечивают плавный пуск и торможение асинхронных электродвигателей.

С помощью наших частотников (ПЧ) так же можно контролировать изменения основных параметров асинхронного двигателя: выходной мощностью и частотой, крутящим моментом, током, напряжением, скоростью вращения вала, состоянием дискретных входов и т.д. Вся информация по управлению электродвигателем при этом наглядно отображается на специальном дисплее, он же является пультом управления.

Выбор преобразователя частоты: цена или качество

Причин купить частотный регулятор для электродвигателя может быть много, ведь даже еще некоторое время назад стоимость преобразователя частоты казалась не по карману большинству российских предприятий.

Все серии частотных преобразователей из нашего прайса гарантируют надежную защиту асинхронного электродвигателя, обеспечивая его плавный запуск и торможение, и оптимизируют рабочие режимы в соответствии с текущей нагрузкой, тем самым повышая КПД. Наш каталог включает и такие устройства, которые наряду с возможностью управления посредством встроенного PID регулятора, могут реализовывать и более сложные многоуровневые алгоритмы (например, с обратной связью).

Читать еще:  Isuzu nqr 71 какой двигатель

При затруднениях в выборе преобразователя частоты, подходящего для вашего предприятия, вам с радостью помогут наши менеджеры по телефонам 8-800-505-07-56 и +7 495 981-54-56.

В нашей компании вы можете приобрести частотные преобразователи, цена которых позволяет не экономить на качестве!

Частотные преобразователи для электродвигателей (трехфазных)

Частотные преобразователи HYUNDAI N700E

от 14 552 до 431 814 руб.

Преобразователи частоты HYUNDAI N700E

Частотные преобразователи HYUNDAI N700V

от 46 679 до 285 639 руб.

Преобразователи частоты HYUNDAI N700V

Частотные преобразователи EQS-800

от 9 814 до 14 890 руб.

Преобразователи частоты EQS-800

Частотные преобразователи EQS-A900

от 20 473 до 27 073 руб.

Преобразователи частоты EQS-A900

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.

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
ВсеИнструменты
Adblock
detector