Частотные преобразователи для электродвигателя - страница 4
Частотный преобразователь для электродвигателя позволяет настраивать работу мотора электропривода по скорости и моменту вращения. Инвертор обеспечивает регулирование параметров и защиту привода от перегрузок.
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
Назначение частотных преобразователей для электродвигателей
Частотные преобразователи для электродвигателей (инверторы, ПЧ) предназначены для организации управления асинхронным мотором по частоте (оборотам) и пусковому моменту, защиты привода от электрических перегрузок и опасных факторов, связанных с повышенным износом при старте. В устройстве происходит статическое преобразование параметров тока/напряжения. За счет этого появляется возможность изменять частоту и амплитуду, что непосредственно влияет на скорость вращения привода.
ПЧ принято рассматривать как компонент частотно-регулируемого привода – комплекса оборудования, куда, кроме преобразователя, входят еще средства защиты и двигатель асинхронного типа. Управление скоростью вращения мотора становится возможным за счет изменения частоты подаваемого тока/напряжения.
Преимущества и особенности ПЧ для электродвигателя
Применение ПЧ для асинхронных электродвигателей создает ряд преимуществ технологического и экономического характера. Не требуется создания сложных схем подключения с комбинацией приводов.
Очевидные преимущества частотно-регулируемых приводов:
- возможность плавного и ступенчатого изменения частоты вращения мотора с высокой точностью;
- отсутствие эффекта удара (механической динамической перегрузки) при старте асинхронного двигателя и сбросе питания;
- отсутствие эффектов критической перегрузки по электромагнитным и температурным параметрам за счет снижения пусковых и паразитных токов;
- возможность задания и настройки параметров управления и защиты, использования интегрированных в инвертор тормозных модулей, схем реверсирования хода.
Значительное влияние на безопасность оборудования оказывает возможность контролировать пусковой момент – ПЧ обладает устойчивостью к повышенной нагрузке при старте, перегрузочной способностью в 120–150% в течение времени разгона привода. В комплексе при использовании преобразователей формируются условия для эффективного управления моторами, снижения износа механизмов, сокращения затрат на энергопотребление и устранение поломок.
Принцип работы ПЧ для электродвигателей
Частотный регулятор в составе привода получает внешнее питание и производит ряд преобразований:
- сетевое напряжение выпрямляется в блоках диодов, после чего сглаживается в модулях конденсаторов и фильтров;
- транзисторный блок или микропроцессор (микросхема) преобразуют поступившее напряжение в трехфазную волну;
- сформированные импульсы прямоугольной формы преобразуются до получения близкого к синусоидальному напряжению;
- за счет встроенных схем происходит изменение частоты напряжения, подаваемого на двигатель, что позволяет изменять скорость его вращения.
Эффект преобразования позволяет регулировать не только обороты, но и контролировать крутящий момент мотора с учетом профиля нагрузки. За счет ПЧ решается известная проблема управления асинхронными приводами с выбором скорости, со снижением пусковых нагрузок, с отсутствием плавного пуска и необходимостью создавать сложные схемы подключения.
Подключение частотного преобразователя к электродвигателю
Для подключения ПЧ к электродвигателю необходимо выбрать принципиальную схему – звезда или треугольник. Это зависит от фазности инвертора, так как трехфазные и однофазные цепи питания двигателей имеют свои особенности. Распространено применение сглаживающих блоков конденсаторов, дросселей, в некоторых видах приводов могут задействоваться тормозные резисторы и контакторы. Схема и оборудование для подключения инвертора – преобразователя частоты представляет собой схему комплекса: частотно-регулируемого привода с асинхронным электродвигателем.
Виды ПЧ для электродвигателей
Вид частотного преобразователя определяется способом его взаимодействия с двигателем – непосредственная связь или использование звена постоянного тока. Кроме того, крайне важны особенности контроля и управления:
- скалярное управление мотором с учетом вольт-частотной характеристики;
- векторное управление с использованием математической модели, позволяющей учесть взаимодействие магнитных полей ротора и статора.
В части практической реализации и использования ПЧ позволяет настроить варианты управления:
- ручное с помощью потенциометра с рукояткой на панели оператора;
- внешнее управление с подачей сигналов через реле;
- внешнее управление с подачей управляющих сигналов на электронный блок через общепромышленные интерфейсы и протоколы;
- дискретное управление и возможность программирования электронного преобразователя через ПЛК (встроенные и подключенный).
В зависимости от серии и модели преобразователь может иметь предустановленные скоростные режимы, встроенный тормозной модуль, контур реверсирования хода. Выпускаются устройства с функцией контроля параметров технологического процесса – давления, температуры, эффектов сухого хода.
Применение ПЧ для электродвигателей
Частотные преобразователи для электродвигателей применяются повсеместно для приводов с асинхронными моторами – в насосных и компрессорных установках, грузоподъемных машинах, лифтах, приводах производственного оборудования, вентиляции, холодильных машинах. Выпускаются модели для работы с двигателями постоянного тока, синхронными электродвигателями.
Характеристики ПЧ для электродвигателей
При выборе преобразователя частоты важно учитывать характеристики устройства:
- напряжение, ток, мощность, фазность подключения;
- мощность привода для определения совместимости, перегрузочную способность с учетом силы и времени перегрузки;
- тип связи с двигателем (векторный, скалярный), выбор системы управления приводом по виду сигналов и принципу связи с автоматикой;
- наличие и возможность интеграции в привод дополнительных компонентов для реверсирования, выбора режимов, торможения.
Учитывая большой ассортимент ПЧ для электродвигателей, необходимо ориентироваться на рекомендации специалистов.
Документация
Для изучения возможностей и технических характеристик преобразователей частоты вы можете ознакомиться с документацией на инверторы.
