Частотний перетворювач - це електронна система, яка дозволяє плавно регулювати швидкість обертання трифазних двигунів змінного струму шляхом зміни частоти напруги живлення. Багато років минуло з моменту появи перших перетворювачів на основі тиристорів. За цей час перетворювачі зазнали конструктивних змін, але основний принцип роботи залишився колишнім.
Зміни в конструкції перетворювачів частоти продиктовані насамперед безперервним зростанням рівня автоматизації в промисловості. Виробничі процеси постійно вдосконалюються і докладаються зусилля для досягнення максимально можливої ефективності, надійності та якості пристроїв. Прогресивна мініатюризація, розвиток напівпровідникових систем і все більш широке використання перетворювачів частоти означає, що їх можна знайти практично в кожній галузі. Ми всі знайомі з поняттям репітер. Ми також можемо працювати більш-менш, але основним критерієм, що визначає правильну роботу системи приводу, є відповідний вибір перетворювача частоти.
Ознайомтеся з інверторами в оптовому магазині Onninen
Крок № 1 – який характер навантаження на електродвигун?
Дуже важливо визначити, як виглядають характеристики крутного моменту (крутний момент - сила, що створюється на валу двигуна) як функція швидкості для даної машини? Взагалі розрізняють два типи таких навантажень: змінні і постійномоментні. Необхідно розглянути, яка з двох найбільш поширених характеристик навантаження є в даному випадку. Навантаження зі змінним крутним моментом – це навантаження, у яких характеристики крутного моменту змінюються як функція швидкості. До таких навантажень відносяться приводи насосів і вентиляторів, для яких моментна характеристика пов'язана з квадратом швидкості (M~1/f 2 ). При збільшенні частоти обертання відцентрових насосів і вентиляторів потужність, що береться з мережі, збільшується на 3 потужності. Тому найбільшої економії електроенергії можна досягти, регулюючи швидкість насоса або вентилятора.
При нормальній роботі насосів і вентиляторів швидкість регулюється в межах 50-90% від номінальної. Навантаження зростає як квадрат швидкості і становить від 30% до 80%. З цієї причини насоси та вентилятори зазвичай недовантажені, а перетворювачі можна вибирати відповідно до т.зв подвійний рейтинг. Приклад із пропозиції ANIRO: Конвертер серії IS7 з потужністю 0,75 кВт можна використовувати для насоса або вентилятора потужністю 1,5 кВт - вибір серії типу нижче, ніж зазначено на паспортній табличці двигуна. Для навантажень зі змінним крутним моментом зазвичай потрібне перевантаження не більше ніж на 120% In протягом 60 секунд (недовантаження).
Навантаження з постійним моментом - це навантаження, значення моменту яких залишається постійним протягом часу. Якщо навантаження на двигун є постійним, двигун повинен створювати більший крутний момент, ніж момент навантаження. Надлишковий крутний момент використовується для забезпечення належного прискорення вала двигуна. Для такого навантаження перетворювач повинен мати можливість генерувати 60% надлишкового крутного моменту відносно навантаження, що дозволяє легко контролювати під час різких змін навантаження. Перевантажувальна здатність накопичувача для таких навантажень зазвичай становить 150% In протягом 60 секунд. До навантажень з постійним крутним моментом відносяться: довгі стрічкові конвеєри, подрібнювачі, прокатні стани, млини, змішувачі, дробарки тощо. Навантаження з постійним крутним моментом більш вимогливі, і часто, на відміну від навантажень зі змінним крутним моментом, вибирається привід вищого типу. На відміну від того, що вказано на паспортній табличці двигуна.
Коли характеристики навантаження відомі, переходьте до кроку номер два - паспортної таблички двигуна.
Перегляньте інвертори LS Electric в оптовій пропозиції
Крок № 2 – електричні величини, що описують двигун?
Критично важливим фактором при виборі приводу є електричні характеристики приводного двигуна. Завжди порівнюйте дані приводу з даними на паспортній табличці двигуна. Перетворювач слід вибирати на основі номінального струму двигуна (не потужності) або повної потужності, споживаної двигуном (не активної потужності). На які параметри варто звернути увагу? В першу чергу перевіряємо номінальний струм двигуна і напруга його живлення. Двигуни зазвичай виготовляються таким чином, що користувач може вибрати один із двох стандартів живлення залежно від внутрішнього з’єднання статора (зірка та трикутник). Так, двигуни потужністю приблизно 4 КВт виготовлені таким чином, що при з'єднанні в трикутник вони працюють при напрузі 3x230VAC, а при з'єднанні в зірку - при напрузі 3x400VAC. На цьому етапі користувач повинен вирішити, як він хоче підключити двигун. Це визначає, який тип приводу слід використовувати (однофазний чи трифазний). Після цього процесу ми знаємо характер навантаження та маємо дані про напругу двигуна та його номінальний струм.
Крок № 3 – Якою є/має бути динаміка системи (запуск і зупинка)?
Нам потрібно відповісти на запитання: чи вимагає наш приводний додаток дуже високої динаміки? Чи відчуваєте ви часті та раптові контрольовані гальмування двигуном? Також потрібно перевірити, чи потрібна різка зміна швидкості при великому навантаженні? Працювати з високою інерцією? Якщо так, то наші перетворювач частоти повинні бути обладнані відповідними гальмівними або регенеративними системами. У програмах, де гальмування виконується дуже часто, доцільно використовувати перетворювач з можливістю регенерації, тобто повернення електроенергії назад в мережу. Під час гальмування двигун стає генератором, а енергія повертається до перетворювача частоти. Цю енергію необхідно зібрати за допомогою гальмівного модуля та гальмівного резистора або передати енергію в електричну мережу. На цьому етапі слід визначити, чи повинен перетворювач оснащуватися гальмівним модулем і резистором, або потрібен рекуперативний модуль. Зазвичай у додатках, де потрібна швидка та контрольована зупинка або при роботі з вимогливою інерцією (вентилятор з великими лопатями), існує потреба у використанні відповідної системи підтримки гальмування.
Переваги обміну на новій платформі лояльності OnnTop!
Крок № 4 – Місце встановлення, умови навколишнього середовища?
Після проведення розгорнутої бесіди щодо нашої програми та двигуна настав час розглянути місце встановлення. Це досить важливо принаймні з кількох причин: який рейтинг IP повинен мати пристрій? Чи піддається він впливу вологи? запилення? Вібрації? Яка температура навколишнього середовища? Місце встановлення є промисловим чи житловим середовищем?
У харчовій промисловості необхідний рейтинг IP 66 через часте миття обладнання після виробництва. Якщо пристрій буде встановлено в розподільній шафі, яка вже має відповідний клас IP, немає необхідності переплачувати за підвищений ступінь захисту корпусу. Досить простого типового IP20. Залежно від місця установки, наш перетворювач також повинен бути оснащений фільтром відповідного класу ЕМС. Для житлових приміщень обмеження більші, і фільтр повинен мати клас C2. Для промислових середовищ – клас C3. Найкраще купувати перетворювачі з вбудованим фільтром ЕМС і дроселем в ланцюзі постійного струму. Це гарантує менший рівень шуму, нижчі спотворення струму та кращий коефіцієнт потужності.
Крок № 5 – Необхідні аксесуари, фільтри, дроселі, додаткові карти, комунікація?
Нарешті, ви повинні запитати себе про необхідні додаткові аксесуари, такі як: дроселі вводу/виводу , численні додаткові карти розширення (додаткові входи/виходи, вхід безпечної зупинки, PTC, аварійне живлення, карта PLC) або комунікаційні карти (profibus, modbus, ethernet, profinet, ethercat).
Правильний аналіз системи приводу, двигуна та місця установки гарантує вибір правильного перетворювача частоти. Описано вище п'ять кроків при виборі накопичувача забезпечує безвідмовну та тривалу роботу нашої приводної системи. Пам'ятайте, що погано або неправильно підібраний перетворювач частоти може принести більше шкоди, ніж користі.
Маєте запитання щодо галузі? Приєднуйтесь до групи Świat Instalacji!