Короткое описание предназначения, механизма работы и критериев выбора частотного преобразователя, как устройства управления асинхронным электродвигателем.

Асинхронный движок с короткозамкнутым ротором является сейчас самым массовым и надежным устройством для привода разных машин и устройств. Но у каждой медали есть и оборотная сторона.

Два главных недочета асинхронного мотора – это невозможность обычный регулировки скорости вращения ротора, очень большой пусковой ток — в 5, семь раз превосходящий номинальный. Если использовать только механические устройства регулирования, то обозначенные недочеты приводят к огромным энергетическим потерям и к ударным механическим нагрузкам. Это очень негативно сказывается на сроке службы оборудования.

Частотный преобразователь

В итоге исследований в этом направлении родился новый класс устройств, позволивший решить эти трудности не механическим, а электрическим методом.

Частотный преобразователь с широтно–импульсным управлением (ЧП с ШИМ) понижает пусковые токи в 4-5 раз. Он обеспечивает плавный запуск асинхронного мотора и производит управление приводом по данной формуле соотношения напряжение / частота.

Частотный преобразователь дает экономию по потреблению энергии до 50%. Возникает возможность включения оборотных связей меж смежными приводами, т.е. самонастройки оборудования под намеченную цель и изменение критерий работы всей системы.

Механизм работы частотного преобразователя

Частотный преобразователь с ШИМ представляет собой инвертор с двойным преобразованием напряжения. Поначалу сетевое напряжение 220 либо 380 В выпрямляется входным диодным мостом, потом сглаживается и фильтруется при помощи конденсаторов.

Это 1-ый шаг преобразования. На втором шаге из неизменного напряжения, при помощи микросхем управления и выходных мостовых IGBT ключей, формируется ШИМ последовательность определенной частоты и скважности. На выходе частотного преобразователя выдаются пачки прямоугольных импульсов, но за счет индуктивности обмоток статора асинхронного мотора, они интегрируются и преобразуются в конце концов в напряжение близкое к синусоиде.

Аспекты выбора частотных преобразователей

Выбор по функциям Каждый производитель пробует обеспечить для себя конкурентноспособное приемущество на рынке. 1-ое правило для обеспечения максимума продаж – это малая стоимость. Потому производитель стремиться включить в свое изделие только нужные функции. А другие предлагает в качестве опций. До того как приобрести частотный преобразователь, обусловьтесь, какие функции вам необходимы. Стоит выбирать тот прибор, который имеет большая часть нужных функций в базисном варианте.

По методу управления

Сходу отбрасывайте те преобразователи, которые не подходят по мощности, типу выполнения, перегрузочной возможности и т.д. По типу управления, необходимо обусловиться, что избрать, 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 дает возможность более четкого управления, снижая статическую ошибку. Скалярный режим только поддерживает неизменное соотношение меж выходным напряжение и выходной частотой, но к примеру, для вентиляторов это полностью довольно.

По мощности

Если мощности оборудования приблизительно схожи, то выбирайте преобразователи одной компании с мощностью по мощности наибольшей нагрузки. Так вы обеспечите взаимозаменяемость и упростите сервис оборудования. Лучше, чтоб сервис центр избранного частотного преобразователя был в вашем городке.

По сетевому напряжению

Всегда выбирайте преобразователь с очень широким спектром напряжений как вниз, так и ввысь. Дело в том, что для российских сетей само слово эталон может вызвать только хохот через слезы. Если пониженное напряжение приведет, вероятнее всего, к отключению частотного преобразователя, то завышенное может вызвать взрыв сетевых электролитических конденсаторов и входу прибора из строя.

По спектру регулировки частоты

Верхней предел регулировки частоты важен при использовании движков с высочайшими номинальными рабочими частотами, к примеру для шлифовальных машин ( 1000 Гц и поболее). Удостоверьтесь, что спектр частот соответствует вашим потребностям. Нижний предел определяет спектр регулирования скорости привода. Эталон – это 1:10. Если вам нужен более широкий спектр, то выбирайте только векторное управление, запросите характеристики привода у производителя. Даже заявленный предел от 0 Гц, не гарантирует устойчивую работу привода.

По количеству входов управления

Дискретные входы необходимы для ввода команд управления ( запуск, стоп, реверс, торможение и т.д.). Аналоговые входы нужны для ввода сигналов оборотной связи (регулировки и опции привода в процессе работы). Цифровые входы необходимы для ввода высокочастотных сигналов от цифровых датчиков скорости и положения (энкодеров). Количество входов много не бывает, но чем больше входов, тем труднее систему можно выстроить, и тем она дороже.

По количеству выходных сигналов

Дискретные выходы употребляются для выхода сигналов о разных событиях (катастрофа, перегрев, входное напряжение выше либо ниже уровня, сигнал ошибки ит.д.). Аналоговые выходы употребляются для построения сложных систем с оборотными связями. Советы по выбору подобны предшествующему пт.

По шине управления

Оборудование, при помощи которого вы будете управлять частотным преобразователем обязано иметь ту же шину и количество входов выходов что и избранный вами частотный преобразователь. Предусмотрите некий припас по входам и выходам для предстоящей модернизации.

По сроку гарантии

Срок гарантии косвенно позволяет оценить надежность частотного преобразователя. Естественно, необходимо выбирать частотный преобразователь с огромным сроком. Некие производители клеветают особо случаи поломок, которые не являются гарантийными. Всегда кропотливо читайте документацию и поглядите в вебе отзывы о моделях и производителях оборудования. Это поможет правильному выбору. Не жалейте средств на высококачественный сервис и обучение персонала.

По перегрузочным возможностям

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

В описании на определенный механизм обычно указывают токи перегрузок и продолжительность их протекания. Читайте документацию! Это вас развлечет, и может быть, обезопасит от поломок оборудования в дальнейшем. Если для привода свойственны к тому же ударные (пиковые) нагрузки (нагрузки в течении 2-3 сек), то нужно избрать преобразователь по пиковому току. Снова возьмите припас 10%.

Школа для электрика