Преобразователи частоты WEG

Важно отметить, что регулирование скорости вращения может выполняться посредством таких устройств, как механический вариатор, гидравлическая муфта и прочие. Но все эти методы имеют значительные недостатки, к которым относят сложность использования, низкое качество работы, дороговизну и малый диапазон регулирования.

Избежать всех этих проблем поможет частотный преобразователь для электродвигателя. В этом случае регулирование скорости вращения выполняется путем изменения напряжения питания и частоты электродвигателя. КПД такого частотника достигает 98%, а риск возникновения и развития аварийных ситуаций заметно снижается.

По типу питающего напряжения преобразователи частоты делятся на следующие виды:

• с однофазным питанием (однофазный);
• с трехфазным питанием (трехфазный);
• высоковольтные устройства.

По типу управляемого электрического двигателя подключенного к преобразователю, устройства разработаны для управления:

• однофазными двигателями с расщепленными полюсами и однофазные конденсаторные электрические двигатели;
• трехфазными асинхронными электрическими двигателями переменного тока;
• электрическими двигателями с постоянными магнитами.

По области применения типы частотных преобразователей будут следующими:

• общепромышленного назначения;
• векторный преобразователь частоты;
• для управления механизмами, имеющими насосно-вентиляторный тип нагрузки;
• частотные преобразователи для кранов и прочих подъемных механизмов;
• адаптированный для использования в тяжелых условиях (частотный преобразователь взрывозащищенный);
• децентрализованный частотно регулируемый преобразователь, монтируемый непосредственно на электрический двигатель.

Все приведенные выше типы частотных преобразователей адаптированы для определенных условий эксплуатации, и чем сложнее эти условия, тем внимательнее следует подходить к подбору соответствующего оборудования. Так, современный высокочастотный преобразователь частоты позволяет не только организовывать наиболее энергоэффективные алгоритмы управления технологическими процессами, но и увеличивать срок службы двигателей и прочих включенных в технологический процесс элементов.

Если у Вас возникли сложности при выборе, мы поможем подобрать преобразователь частотно аналоговый, общепромышленный и другие типы преобразователей частоты, оптимально подходящие под конкретные условия использования.

В большинстве случаев устройство частотного преобразователя базируется на схеме двойного преобразования. Агрегаты включают: звено постоянного тока (неуправляемый выпрямитель), силовой импульсный инвертор и управляющую систему. В свою очередь, звено постоянного тока включает неуправляемый выпрямитель и фильтр. Здесь переменное напряжение сети преобразуется в напряжение постоянного тока. В силовой трехфазный импульсный инвертор входит шесть транзисторных ключей и каждая обмотка двигателя подключается через определенный ключ к положительному/отрицательному выводам выпрямителя. Посредством инвертора выполняется преобразование выпрямленного напряжения в трехфазную переменную величину нужной частоты и амплитуды, прикладываемую к обмоткам статора электрического двигателя.

В роли ключей используются силовые IGBT-транзисторы. Если сравнивать их с тиристорами, то первые имеют более высокую частоту переключения, что дает возможность вырабатывать выходной сигнал синусоидальной формы при минимальных искажениях. Информация о том, как подключить и настроить частотный преобразователь будет рассматриваться ниже. В данном разделе приведено только общее устройство преобразователя частоты для ознакомления.

Применение частотных преобразователей позволило успешно реализовать эффективные системы регулирования скорости нижеприведенных объектов:

• насосы горячей/холодной воды в системах тепло- и водоснабжения;
• вспомогательные агрегаты котельных, ТЭС, ТЭЦ и котлоагрегатов;
• дробилки, мельницы, экструдеры и мешалки;
• различные песковые и пульповые насосы обогатительных фабрик;
• лифтовые установки;
• центрифуги разных типов;
• производственные линии картона, пленки и прочих ленточных материалов;
• крановое и эскалаторное оборудование;
• механизмы силовых манипуляторов;
• приводы буровых станков, специализированного оборудования и т.д.

В начале статьи уже было рассмотрено, для чего нужен частотный преобразователь, а на данном этапе освещения вопроса остается подчеркнуть, что этот тип оборудования позволяет получить существенный экономический эффект:

• экономия до 50% электроэнергии в агрегатах путем поддержания двигателя в режиме оптимального КПД;
• увеличение объема и оптимизация качества выпускаемой продукции;
• повышение уровня производительности производственного оборудования;
• снижение степени износа механических звеньев;
• продление срока эксплуатации технологического оборудования, коммутационной аппаратуры.

В конечном итоге, назначение преобразователя частоты – это обеспечение максимально эффективной и продуктивной работы оборудования со всеми вытекающими положительными аспектами.

Чтобы упросить выбор частотного преобразователя, рекомендуем обратить внимание на таблицу, где приведены факторы, заслуживающие первостепенного внимания при подборе агрегата:

Классификация		Связанные характеристики
		Скорость и момент	Параметры времени	Перегрузочная способность	Пусковой момент
Тип нагрузки	Фрикционная нагрузка и подъем груза.	*			*
	Вязкая, высокоинерционная нагрузка.
	Нагрузка с передачей и накоплением энергии.
Характеристики скорости и момента	Постоянный момент	*	*
	Постоянная скорость
	Уменьшающийся момент
	Уменьшающаяся скорость
Характер нагрузки	Постоянная нагрузка	*	*	*	*
	Ударная нагрузка
	Периодически изменяющаяся нагрузка
	Высокий начальный момент
	Низкий начальный момент
Продолжительный режим на ном. скор.			*	*
Продолжительный режим на низкой/средней скорости.
Повторно-кратковременный режим.
Максимальный вых. ток (мгновенный)		*		*
Постоянный вых. ток (продолжит)
Максимальная частота		*
Номинальная частота
Мощность или импеданс источника питания				*	*
(распред. трансформатора + провода).
Скачки напряжения или дисбаланс фаз.
Число фаз, частота.
Механическое трение,				*	*
потери в проводниках
Изменение рабочего цикла			*

Также подбор частотного преобразователя исходит из определенного перечня задач, которые должен эффективно решать привод:

• *тип и мощность подключаемого двигателя
• *точность и диапазон регулирования скорости
• *точность поддержания момента вращения на валу электродвигателя

Учитываются и конструктивные особенности ПЧ: форма, размер, пульт управление и т.п.

При работе с асинхронными электрическими двигателями, выбор преобразователя частоты должен основываться на соответствующей мощности. В случае, когда есть необходимость в большом пусковом моменте или минимальном времени разгона и торможения, рекомендуется обратить внимание на агрегаты на ступень выше стандартного. При выборе ПЧ для двигателя специального назначения, важно руководствоваться номинальным током преобразователя, который должен быть выше номинального тока электродвигателя.