Придбати частотний перетворювач для електродвигуна, насоса.

17.07.2015

Перетворювачі частоти для двигунів, насосів з цінами.

Частотний перетворювач виконує важливі функції в роботі двигуна і дозволяє управляти оборотами двигуна синхронного або асинхронного типу, класичний насос робить більш економічним. Він збільшує економію електроенергії, збільшує ефективність обладнання, сприяє плавному регулюванню швидкості також використовують для резервного та аварійного електроживлення.

Частотний перетворювач (перетворювач частоти, ПП, ПЧ) — це пристрій складається з випрямляча (моста постійного струму), що перетворює змінний струм промислової частоти в постійний і інвертора (перетворювача), що перетворює постійний струм в змінний.

Сучасний перетворювач частоти має компактне виконання, пило-і вологозахищений корпус, зручний інтерфейс, що дозволяє застосовувати її в самих складних умовах і проблемних середовищах.

Від правильного вибору перетворювача частоти (інвертора) буде залежати ефективність і ресурс роботи перетворювача частоти і всього електроприводу в цілому.

В першу чергу при виборі моделі частотного перетворювача слід виходити з конкретного завдання, яке повинен вирішувати електропривод, типу і потужності підключається електродвигуна, точності та діапазону регулювання швидкості, точності підтримки моменту обертання на валу двигуна, часу, відведеного для розгону і гальмування, тривалості включення і кількості включень в годину.

При підборі враховувати:

— Вибір ПП по енергетиці (з електричної сумісності з двигуном, як електричної навантаженням). робота одного НП з одним двигуном або робота одного НП з декількома двигунами.

— Область застосування ПП (двигун, насос, вентилятор і т. д.)

— Яке буде підключення: 1*220В або 3*380В

— потужність обладнання

— сила струму

За способом управління електродвигуном частотні перетворювачі можна розділити на дві групи: з векторним і скалярним управлінням, і кожна модель має свої переваги і недоліки.

Скалярний тип управління .

При скалярному (частотному) управлінні формуються гармонійні струми фаз двигуна це означає, що управління найчастіше підтримується постійним відношення максимального моменту двигуна до моменту опору на валу. Тобто при зміні частоти амплітуда напруги змінюється таким чином, що відношення максимального моменту двигуна до поточного моменту навантаження залишається незмінним. Це відношення називається перевантажувальна здатність двигуна. При постійності перевантажувальної здатності номінальний коефіцієнт потужності і к. п. д. двигуна на всьому діапазоні регулювання частоти обертання практично не змінюються. Важливим достоїнством скалярного методу є можливість одночасного управління групою електродвигунів. Скалярний спосіб керування дозволяє здійснювати легку регулювання, навіть при використанні заводських налаштувань.

Векторний тип управління .

Векторне управління — метод керування синхронними та асинхронними двигунами, не тільки формує гармонійні струми (напруги) фаз, але і забезпечує управління магнітним потоком ротора (моментом на валу двигуна). Векторне управління застосовується у разі. коли в процесі експлуатації навантаження може змінюватися на одній і тій же частоті, т.тобто немає чіткої залежності між моментом навантаження і швидкістю обертання, а також у випадках, коли необхідно отримати розширений діапазон регулювання частоти при номінальних моментах, наприклад, 0…50 Гц для моменту 100% або навіть короткочасно 150-200% від Мном, це дозволяє істотно збільшити діапазон управління, точність регулювання, підвищити швидкодію електроприводу. Цей метод забезпечує безпосереднє управління обертовим моментом двигуна. Обертаючий момент визначається струмом статора, який створює збуджує магнітне поле. При безпосередньому управлінні моментом необхідно змінювати крім амплітуди і фази статорного струму, тобто вектор струму. Цим і обумовлений термін «векторне управління». Векторний спосіб керування перетворювачем частоти дозволяє здійснювати набагато більш якісне управління електродвигуном, ніж скалярний. Зате настроювання такого перетворювача вимагає глибоких знань в області пристрою електроприводу та електричних машин.

Метод векторного керування з зворотним зв’язком по швидкості — використовується для прецизійного регулювання (необхідно використовувати інкрементальний енкодер) швидкості, коли в процесі експлуатації навантаження може змінюватися на одній і тій же частоті, т.тобто немає чіткої залежності між моментом навантаження і швидкістю обертання, а також у випадках, коли необхідний максимальний діапазон регулювання частоти при моментах близьких до номінального.

Векторний метод працює нормально, якщо введені правильно паспортні величини двигуна і успішно пройшло його автотестування. Векторний метод реалізується шляхом складних розрахунків у реальному часі, вироблених процесором перетворювача на основі інформації про вихідному струмі, частоті і напрузі. Процесором використовується так само інформація про паспортні характеристики двигуна, які вводить користувач. Час реакції перетворювача на зміну вихідного струму (моменту навантаження) становить 50…200 мсек. Векторний метод дозволяє мінімізувати реактивний струм двигуна при зменшенні навантаження шляхом адекватного зниження напруги на двигуні. Якщо навантаження на валу двигуна збільшується, то перетворювач адекватно збільшує напругу на двигуні. Крім того, для безпосереднього керування моментом при малих, близьких до нульових швидкостей обертання робота частотно регульованого електропривода без зворотного зв’язку по швидкості неможлива. Векторне керування з датчиком зворотного зв’язку швидкості забезпечує діапазон регулювання 1:1000 і вище, точність регулювання швидкості — соті частки відсотка, точність з моменту — одиниці відсотків.

Частотний перетворювач може оптимізувати роботу асинхронного двигуна типу, відрегулювати частоту обертів двигуна, а класичний насос зробить більш економічним.

Якщо встановити ПП на насосі:

Метод перетворення частоти базується на наступному принципі. Як правило, частота промислової мережі становить 50 Гц. Для прикладу візьмемо насос з двополюсним електродвигуном. З урахуванням ковзання швидкість обертання двигуна становить близько 3000 (залежить від потужності) оборотів в хвилину і дає на виході насосного агрегату номінальний напір і продуктивність (так як це його номінальні параметри, згідно з паспортом). Якщо з допомогою частотного перетворювача знизити частоту і амплітуду подається на нього змінної напруги, то відповідно знизяться швидкість обертання двигуна, і, отже, зміниться продуктивність насоса. Інформація про тиск у мережі надходить у блок частотного перетворювача від спеціального датчика тиску, установленого у споживача, на підставі цих даних перетворювач відповідним чином змінює частоту, що подається на двигун.

Практика показує, що застосування частотних перетворювачів на насосних станціях дозволяє:

— збільшити напір вище звичайного у разі необхідності;

— знизити витрата води, за рахунок скорочення витоків при перевищенні тиску в магістралі, коли витрата водоспоживання в дійсності малий (в середньому на 5 %);

— економити електроенергію (при істотних змінах витрати), регулюючи потужність двигуна залежно від реального водоспоживання (економія складе 20-50 %);

— досягти певної економії тепла в системах гарячого водопостачання за рахунок зниження втрат води, що несе тепло;

— зменшити витрати (основний економічний ефект) на аварійні ремонти обладнання всієї інфраструктури подачі води за рахунок різкого зменшення кількості аварійних ситуацій, викликаних зокрема гідравлічним ударом, який нерідко трапляється у випадку використання нерегульованого електропривода (ресурс служби обладнання підвищується мінімум в 1,5 рази);

— комплексно автоматизувати систему водопостачання, тим самим виключити вплив «людського фактора» на роботу системи, що теж важливо.

Якщо встановити ПП на двигуні:

Частотне регулювання швидкості обертання валу двигуна здійснюється за допомогою електронного пристрою, яке прийнято називати перетворювачем частоти. Вищевказаний ефект досягається шляхом зміни частоти і амплітуди трифазного напруги, що надходить на електродвигун. Таким чином, змінюючи параметри живлячої напруги, можна робити швидкість обертання двигуна як нижче, так і вище номінальної. У другій зоні (частота вище номінальної) максимальний момент на валу обернено пропорційний швидкості обертання.

В даному випадку регулювання швидкості обертання електродвигуна здійснюється шляхом зміни величини напруги живлення і частоти двигуна. Коефіцієнт корисної дії (ККД) такого перетворювача складає не менше 98 %, система управління забезпечує високу якість управління електродвигуном, контролює безліч його параметрів, різко скорочуючи можливість виникнення та розвитку аварійних ситуацій.

Економічний ефект від використання у виробничому процесі частотних перетворювачів електродвигунів досягається завдяки економії електроенергії в насосних, компресорних і вентиляторних агрегатах до 50% — 60% за рахунок регулювання продуктивності шляхом зміни частоти обертання електродвигуна на відміну від регулювання методом включення/відключення. За наявними даними термін окупності проекту з впровадження перетворювачів частоти становить від 3 місяців до 2 років.

Енкодером є датчик кута або перетворювач кут-код — пристрій, призначений для перетворення кута повороту обертового об’єкта (валу) в електричні сигнали, що дозволяють визначити кут його повороту. Широко застосовуються в промисловості. Енкодери поділяються на инкрементальные і абсолютні, які можуть досягати дуже високого дозволу. Енкодери можуть бути як оптичні, резисторні, так і магнітні і можуть працювати через шинні інтерфейси або промислову мережу. Перетворювачі кут-код практично повністю витіснили застосування сельсинов.

Мережевий дросель виконує захисні функції, будучи свого роду двостороннім буфером між перетворювачем і нестабільною мережею, що також обмежує швидкість наростання напруги і знижує рівень струмів короткого замикання. Підключається безпосередньо до мережі живлення частотного перетворювача.

Режим гальмування.

У багатьох установках на регульований електропривод покладаються завдання не тільки плавного регулювання моменту та швидкості обертання електродвигуна, але і завдання уповільнення і гальмування елементів установки. Класичним вирішенням такої задачі є система приводу з асинхронним двигуном з перетворювачем частоти, оснащеним гальмівним перемикачем з гальмівним резистором. Гальмування вибігу, аналогічно відключення двигуна від мережі, при цьому процес може зайняти тривалий час. Особливо якщо це високоінерційнs механізми. З допомогою частотного перетворювача можна здійснити зупинку або гальмування двигуна з переходом на більш низьку швидкість роботи за більш короткий проміжок часу. Можливо кілька варіантів:

— віддати в мережу(рекуперованих), але такі перетворювачі коштують трохи дорожче;

— виконати зупинку подачею на обмотки статора напруги більш низької частоти або напруги постійного, тоді надлишок накопиченої кінетичної енергії виділяється у вигляді тепла через радіатори перетворювача і сам двигун;

— виконати зупинку або гальмування замиканням обмоток статора на опір. Знову ж, якщо мова йде про невеликих потужностях (до 10кВт), то гальмівний опір може бути вбудованим. В іншому випадку застосовується вузол гальмування, що складається з гальмівного переривника, що виконує функцію ключа і самого гальмівного опору, або гальмівний опір підключається безпосередньо до частотного перетворювача і так званий гальмівний модуль є вбудованим.

Доцільність застосування того чи іншого методу розглядається переважно з точки зору економічної вигоди. Так рекуперація в мережу більш вигідна в плані економії електроенергії, привід з використанням гальмівного опору — більш дешеве технічне рішення, гальмуванням двигуном взагалі не вимагає додаткових витрат, але в свою чергу можливо лише при малих потужностях. При цьому в режимі уповільнення/гальмування електродвигун працює як генератор, що перетворює механічну енергію в електричну, яка в підсумку розсіюється на гальмівному резисторі. Типовими установками, в яких цикли розгону чергуються з циклами уповільнення є тяговий привід електротранспорту, підйомники, ліфти, центрифуги, намотувальні машини і т. п. Функція електричного гальмування спочатку з’явилася на привід постійного струму (наприклад, тролейбус) пізніше з’явилися перетворювачі частоти з вбудованим рекуператором, які дозволяють повертати енергію, отриману від двигуна, що працює в режимі гальмування, назад у мережу. У цьому випадку, установка починає «приносити гроші» фактично відразу після введення в експлуатацію.

Діапазон регулювання.

Якщо швидкість не буде падати нижче 10% від номінальної, то підійде практично будь-перетворювач, але якщо потрібно знижувати швидкість і далі, забезпечуючи при цьому номінальний момент на валу, потрібно переконатися в здатності перетворювача забезпечити роботу двигуна на частотах, близьких до нуля. Крім того, з діапазоном регулювання швидкості пов’язаний ще одне питання, яке потребує вирішення, — охолодження двигуна. Зазвичай двигун (з самовентиляцією) охолоджується вентилятором, закріпленим на його валу, тому при зниженні швидкості ефективність охолодження різко падає. Деякі перетворювачі забезпечені функцією контролю теплового режиму з допомогою зворотного зв’язку через датчик температури встановленого на самому двигуні, або додатково потрібно встановити вентилятор.

Індикація параметрів.

Як правило, будь-перетворювач має панель з дисплеєм і необхідними органами управління для проведення пуско-налагодження і керування перетворювачем. Як правило, цей же дисплей в процесі роботи можливо використовувати для відображення будь-яких параметрів. Можуть відрізнятися кількістю рядків, а значить інформативністю, типом самого дисплея(семи сегментний індикатор або рідкокристалічний). У разі неможливості під час роботи спостерігати параметри на дисплеї самого перетворювача використовуючи аналогові і дискретні(релейні, транзисторні) виходи можна вивести необхідну інформацію на пульт. Крім індикації параметрів стану «робота», «аварія», «режим гальмування», значення струму навантаження, обороти двигуна, частота і напруга живильної мережі та ін) деякі перетворювачі мають можливість формувати сигнали управління за допомогою тих же аналогових і дискретних виходів, тим самим реалізовувати більш складні системи управління.

Захисні функції.

Крім функцій управління на частотний перетворювач зазвичай покладаються функції захисту. Як правило, основними 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;

Короткий опис статті: регулятор частоти обертання асинхронного двигуна, Частотні перетворювачі (інвертори) — каталог, технічні характеристики, опис, фото від ТК Контракт-Мотор. Купити і замовити частотні перетворювачі (інвертори) за телефоном (495) 223-43-29

Джерело: Купити частотний перетворювач для електродвигуна, насоса.

Також ви можете прочитати