Краткое описание назначения, критериев выбора и принципы работы частотного преобразователя, как устройства управления асинхронным электродвигателем.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором есть сейчас самым массовым и надежным устройством для привода разных автомобилей и механизмов. Но у каждой медали имеется и обратная сторона.

Два главных недочёта асинхронного двигателя – это невозможность несложной регулировки скорости вращения ротора, большой пусковой ток - в пять, семь раз превышающий номинальный. В случае если применять лишь механические устройства регулирования, то указанные недочёты приводят к громадным энергетическим утратам и к ударным механическим нагрузкам. Это очень отрицательно сказывается на сроке работы оборудования.

Частотный преобразователь

в достигнутом результате исследовательских работ в этом направлении появился новый класс устройств, разрешивший решить эти неприятности не механическим, а электронным методом.

Частотный преобразователь с широтно–импульсным управлением (ЧП с ШИМ) снижает пусковые токи в несколько раз. Он снабжает плавный пуск асинхронного двигателя и осуществляет управление приводом по заданной формуле соотношения напряжение / частота.

Частотный преобразователь дает экономию по потреблению энергии до 50%. Появляется возможность включения обратных связей между смежными приводами, т.е. самонастройки оборудования под поставленную изменение и задачу условий работы всей совокупности.

Принцип работы частотного преобразователя

Преобразователи частоты с ШИМ являются инвертором с двойным преобразованием напряжения. Сперва сетевое напряжение 220 либо 380 В выпрямляется входным диодным мостом, потом сглаживается и фильтруется посредством конденсаторов.

Это первый этап преобразования. На втором этапе из постоянного напряжения, посредством выходных мостовых и микросхем управления IGBT ключей, формируется ШИМ последовательность определенной скважности и частоты. На выходе частотного преобразователя выдаются пачки прямоугольных импульсов, но за счет индуктивности обмоток статора асинхронного двигателя, они интегрируются и преобразовываются наконец в напряжение близкое к синусоиде.

критерии выбора частотных преобразователей

частотный преобразовательВыбор по функциям Любой производитель пробует обеспечить себе конкурентное превосходство на рынке. Первое правило для обеспечения максимума продаж – это низкая цена. Исходя из этого производитель стремиться включить в собственный изделие лишь нужные функции. А остальные предлагает в качестве опций. Перед тем как приобрести частотный преобразователь, определитесь, какие функции вам нужны. Стоит выбирать тот прибор, что имеет большая часть нужных функций в базисном варианте.

По методу управления

Сходу отбрасывайте те преобразователи, которые не подходят по мощности, типу выполнения, перегрузочной способности и т.д. По типу управления, необходимо определиться, что выбрать, скалярное либо векторное управление.

Большая часть современных частотных преобразователей реализуют векторное управление, но такие частотные преобразователи дороже, чем частотные преобразователи со скалярным управлением.

Векторное управление позволяет более правильного управления, снижая статическую неточность. Скалярный режим лишь поддерживает постоянное соотношение между выходным выходной и напряжение частотой, но к примеру, для вентиляторов это достаточно.

По мощности

В случае если мощности оборудования приблизительно однообразны, то выбирайте преобразователи одной компании с мощностью по мощности большой нагрузки. Так вы обеспечите взаимозаменяемость и упростите обслуживание оборудования. Нужно, чтобы сервис центр выбранного частотного преобразователя был в вашем городе.

По сетевому напряжению

В любой момент выбирайте преобразователь с максимально широким диапазоном напряжений как вниз, так и вверх. Дело в том, что для отечественных сетей само слово стандарт может позвать лишь хохот через слезы. В случае если пониженное напряжение приведет, скорее всего, к отключению частотного преобразователя, то повышенное может привести к взрыву сетевых электролитических конденсаторов и входу прибора из строя.

По диапазону регулировки частоты

Частотный преобразователь Верхней предел регулировки частоты ответствен при применении двигателей с высокими номинальными рабочими частотами, к примеру для шлифовальных автомобилей ( 1000 Гц и более). Убедитесь, что диапазон частот соответствует вашим потребностям. Нижний предел определяет диапазон регулирования скорости привода. Стандарт – это 1:10. В случае если вам нужен более широкий диапазон, то выбирайте лишь векторное управление, запросите параметры привода у производителя. Даже заявленный предел от 0 Гц, не гарантирует бесперебойную работу привода.

По количеству входов управления

Дискретные входы нужны для ввода команд управления ( пуск, стоп, реверс, торможение и т.д.). Аналоговые входы нужны для ввода сигналов обратной связи (настройки и регулировки привода в ходе работы). Цифровые входы нужны для ввода высокочастотных сигналов от положения и цифровых датчиков скорости (энкодеров). Количество входов большое количество не бывает, но чем больше входов, тем сложнее совокупность возможно выстроить, и тем она дороже.

По количеству выходных сигналов

Дискретные выходы употребляются для выхода сигналов о разных событиях (авария, перегрев, входное напряжение выше либо ниже уровня, сигнал неточности ит.д.). Аналоговые выходы употребляются для построения сложных совокупностей с обратными связями. Советы по выбору подобны прошлому пункту.

Оборудование, благодаря которому вы будете руководить частотным преобразователем должно иметь ту же количество и шину входов выходов что и выбранный вами частотный преобразователь. Предусмотрите некий запас по выходам и входам для предстоящей модернизации.

по сроку гарантии

Срок гарантии косвенно разрешает оценить надежность частотного преобразователя. Конечно, необходимо выбирать частотный преобразователь с громадным сроком. Кое-какие производители оговаривают очень случаи поломок, которые не являются гарантийными. В любой момент шепетильно просматривайте документацию и взглянуть в интернете отзывы о производителях и моделях оборудования. Это окажет помощь верному выбору. Не жалейте денег на обучение персонала и качественный сервис.

Частотный преобразователь hyundai  на стенде

 

По перегрузочным свойствам

В первом приближении, мощность частотного преобразователя необходимо выбирать на 10-15% больше мощности двигателя. Ток преобразователя должен быть больше номинального тока двигателя и чуть больше тока вероятных перегрузок.

В описании на конкретный механизм в большинстве случаев показывают длительность и токи перегрузок их протекания. Просматривайте документацию! Это вас развлечет, и быть может, обезопасит от поломок оборудования в будущем. В случае если для привода свойственны еще и ударные (пиковые) нагрузки (нагрузки в течении 2-3 сек), то нужно выбрать преобразователь по пиковому току. Снова заберите запас 10%.