Принцип работы ЧРП электродвигателей

Вопросы и ответы

Для чего нужен частотный преобразователь?

Этим вопросом задаются многие люди, которым впервые необходимо подключить трехфазный двигатель насоса или вентилятора. Конечно, любой электродвигатель может быть подключен непосредственно к сети переменного тока через подходящее защитное оборудование (выключатель двигателя или контактор с тепловым реле).

Водяной насос, управляемый преобразователем частоты
Помпа

Встроенный вентилятор, управляемый преобразователем частоты
Канальный вентилятор

Рассмотрим процессы, происходящие в электродвигателе в момент прямого пуска с помощью автоматического выключателя или контактора на кнопке на примере обычного трехфазного асинхронного двигателя.

На обмотки статора электродвигателя подается переменное напряжение, создающее от этих обмоток соответствующее электромагнитное поле. Это поле, направленное к ротору, в свою очередь вызывает генерацию электрического тока в короткозамкнутых витках ротора. Затем ток в обмотках ротора создает обратное магнитное поле, которое приводит к движению ротора относительно статора. Все эти процессы, происходящие при пуске, называются процессом намагничивания статора и ротора.

Управление асинхронным электродвигателем с преобразователем частоты
Асинхронный электродвигатель

Сам трехфазный электродвигатель не нужен: на валу всегда есть нагрузка (самая простая — в виде лопастей вентилятора). В ситуации с загруженным носителем все сложнее. Однако у этой нагрузки есть момент инерции — момент, который должен преодолеть двигатель, чтобы начать вращение вала.

Таким образом, все эти электромагнитные и механические силы в момент пуска напрямую связаны с нормальным пусковым током двигателя. Как нетрудно догадаться, этот ток будет в несколько раз (2-7) больше номинального тока двигателя, который будет получен при устойчивой работе.

Устройство и принцип работы преобразователя частоты

Преобразователи частоты реализованы по схеме, состоящей из силовой и управляющей частей. Токовая секция содержит транзисторные или тиристорные элементы, выполняющие роль электронных переключателей.

Их работой управляют цифровые микропроцессоры, которые помимо управления «ключевой» схемой выполняют также функции защиты, диагностики и сопряжения с внешней системой управления преобразователем частоты.

В зависимости от принципа построения силовой части преобразователи можно разделить на 2 типа:

  • преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока;
  • без звена постоянного тока (преобразователь с прямым подключением).

Одними из первых типов преобразователей частоты были именно «частотники» с прямым подключением. Силовая часть этих устройств была основана на тиристорных элементах и ​​представляла собой управляемый выпрямитель.

При работе инвертора группы тиристоров открывались в определенной последовательности, подавая напряжение на обмотки двигателя. Выходное напряжение таких преобразователей имело «пилообразную» форму, а его частота не могла превышать частоту питающей сети.

Диапазон регулирования в преобразователях частоты без звена постоянного тока достаточно мал — не более 1:10, что в современных реалиях недостаточно для управления технологическими объектами.

В результате использование этого типа инвертора в настоящее время ограничено для большинства применений из-за высоких требований к характеристикам входного напряжения и диапазону регулирования.

Указанные выше недостатки преобразователей прямого включения решены в современных преобразователях частоты со звеном постоянного тока, силовая часть которых состоит из выпрямителя, фильтра и транзисторного преобразователя.

Типовая схема и принципы работы преобразователя со звеном постоянного тока показаны на рисунке:

В таких устройствах напряжение питания преобразуется дважды: входное напряжение выпрямляется в выпрямителе (1), сглаживается на фильтрующих элементах (2), а затем преобразуется в преобразователе (3) в широтно-импульсно-модулированный (ШИМ) выходной сигнал сигнал. При необходимости на выходе инвертора перед двигателем устанавливается дроссель двигателя (4) для сглаживания бросков тока.

В преобразователе постоянное напряжение преобразуется в трехфазное переменное напряжение с переменной частотой и амплитудой. Микропроцессорный блок в инверторе подает управляющие сигналы на силовые транзисторы инвертора, формируя почти синусоидальный сигнал нужной формы.

Наибольшая ширина сигнальных импульсов приходится на середину полупериода, а в начале и ближе к концу полупериода она уменьшается, тем самым обеспечивая ШИМ-модуляцию напряжения, подаваемого на обмотки двигателя.

Такая конструкция силовой части преобразователя позволила преобразователям со связью по постоянному току обеспечить:

  • широкий диапазон регулирования (до 1:10 000);
  • быстродействие электроприводного комплекса в целом;
  • возможность регулирования скорости при низких оборотах двигателя;
  • снижение уровня высших гармоник преобразователя и пульсаций момента;
  • увеличить срок службы преобразователя частоты и управляемого им электродвигателя.

Что касается алгоритмов контроля и управления работой преобразователей частоты, то на практике выделяют следующие способы управления:

  • скалярное управление;
  • векторное управление.

Скалярное (частотное) управление двигателем переменного тока применяется там, где необходимо поддерживать постоянное соотношение между напряжением и частотой.

Векторный принцип управления по отношению к скалярному более производительен, имеет широкий диапазон и точность управления (в том числе и при малых оборотах двигателя).

Способ управления выбирают в зависимости от требований, необходимых для осуществления технологического процесса.

Подробнее об отличиях и особенностях использования скалярного и векторного методов управления вы можете прочитать в одной из наших предыдущих статей.

Пример эффективного применения ЧРП

В качестве одного из назначений частотно-регулируемой станции, где применение преобразователя частоты качественно повышает эффективность всего технологического процесса, в качестве примера можно привести грузоподъемные механизмы, особенно лифтовое оборудование.

Учитывая тяжелые условия эксплуатации такого оборудования, повторно-кратковременные режимы с частыми включениями/выключениями, установка частотного преобразователя является эффективной возможностью увеличения производственных мощностей и оптимизации подъемных процессов, позволяя:

  • Значительно снизить энергопотребление преобразователя частоты (в среднем преобразователь частоты для управления лифтовым оборудованием экономит до 40% электроэнергии (по сравнению с приложениями без привода).
    Таким образом, значительно снижаются затраты на энергоресурсы и можно в кратчайшие сроки собрать средства, которые были вложены в модернизацию.
  • Осуществлять плавный пуск, разгон и останов механизмов лифта, обеспечивая требуемое значение момента двигателя на малой скорости и режим «противооткатного» движения кабины лифта.
    Это позволит увеличить срок службы электродвигателей и механических частей механизма, снизить затраты на обслуживание приводного комплекса и гарантировать оптимальный режим работы лифта.
  • Дополнить защитные функции системы.
    Эта опция позволяет полностью защитить преобразователь частоты от перегрузки по току, перенапряжения, утечки, обрыва фазы и т.д.
  • Выполнить сброс избыточной энергии при остановке приводного механизма.
    Это делается с помощью тормозных резисторов, подключенных к частотнику, или с помощью рекуператоров энергии для наиболее эффективного управления преобразователем частоты (в этом случае избыточная энергия будет возвращаться обратно в питающую сеть).
  • Модернизировать производственный цикл за счет широких возможностей управления работой приводного и тормозного процессов.

Применение преобразователя частоты обеспечивает точное управление скоростью движения и положением кабины с помощью датчиков обратной связи (диапазон регулирования скорости 1:1000, точность поддержания скорости 0,01%).

По статистике таких применений, при внедрении преобразователей в лифтовые системы окупаемость преобразователя частоты не превышает 2 лет. Это снижает затраты на техническое обслуживание и ремонт электроподъемника.

Выводы

Использование частотных преобразователей в управлении электростанциями позволяет напрямую подстраивать регулируемые производственные характеристики (температуру, давление, скорость движения рабочих механизмов) к различным потребностям при сохранении высокого КПД, обеспечивая при этом значительное снижение энергопотребления.

Поэтому внедрение частотно-регулируемого привода позволяет решать задачи не только в области автоматизации производственного процесса, но и в области энергосбережения.

При выборе преобразователя частоты на практике необходимо оценивать требования, предъявляемые к объекту управления — это диапазон и точность регулирования, необходимость поддержания определенного момента на валу двигателя (особенно на малых скоростях)) и требования к эксплуатации электростанции в аварийных ситуациях.

Скорость вращения электродвигателя или число оборотов в минуту

Скорость вращения вала как асинхронных, так и синхронных электродвигателей определяется частотой вращения магнитного поля статора. Магнитное поле вращается в соответствии с переменным током, подаваемым на обмотки статора по трем фазам. Именно это «вращение» электрического тока в статоре приводит к возникновению вращающегося магнитного поля и определяется формулой:

n = (60 • f / p) • (1 — s)

где n — номинальная частота вращения вала асинхронного двигателя, p — количество пар полюсов (см заводскую табличку), s — скольжение (разность скоростей между полем ротора и полем статора), f — частота переменного тока (например, 50 Гц) .

Количество пар полюсов статора зависит от конструкции катушек статора. Скольжение зависит от нагрузки на вал двигателя. Таким образом, подключив электродвигатель к сети переменного тока, мы получим вращение с постоянной скоростью.

Зачем нужно регулировать скорость и как это делается?

Количество оборотов двигателя в 1 минуту, указанное на шильдике, не всегда устраивает потребителя. Иногда хочется уменьшить скорость механизма, а давление в трубе наоборот увеличить. Необходимо изменить скорость вращения вала двигателя. Как видно из приведенной выше формулы, самый простой способ изменить скорость вращения вала двигателя — это изменить частоту переменного тока, т.е.

Паспортная табличка Toshiba Motor

Паспортная табличка двигателя Toshiba EQPIII

Принцип работы частотного преобразователя

Вот тут-то и приходит на помощь преобразователь частоты, другими словами ЧРП (преобразователь частоты). Он, как было сказано в самом начале, позволяет установить на выходе заданную в настройках амплитуду напряжения и частоту переменного тока.

Выходную частоту можно регулировать в диапазоне 0,01 — 590 Гц, если брать инверторы AS3 серии Toshiba. Для серии Toshiba S15 диапазон регулирования находится в пределах 0,01 — 500 Гц. Для серии Toshiba nC3E диапазон регулирования находится в пределах 0,01 — 400 Гц. Это связано с функциональным назначением различных серий преобразователей.

Выходное напряжение может изменяться от 0 В до напряжения питания преобразователя, т.е текущего напряжения на входе преобразователя частоты. Это свойство можно использовать для достижения желаемого выходного напряжения и частоты, что полезно, например, для испытательного стендового оборудования.

Правда, для этого нужно использовать специальный выходной синус-фильтр, чтобы получить чисто синусоидальное напряжение и ток.

С частотой все понятно, но зачем нужно изменять напряжение?

Дело в том, что для поддержания определенного магнитного поля в обмотках статора необходимо изменять не только частоту, но и напряжение. Получается, что частота должна соответствовать определенному напряжению. Это называется скалярным законом управления U/f (V/f), где U или V — напряжение.

Существует также закон о борьбе с переносчиками. Векторное управление применяется для оборудования, где необходимо поддерживать необходимый крутящий момент на валу при малых оборотах двигателя, высокой скорости и точности регулирования скорости.

Векторное управление — это математическое устройство в «мозгах» преобразователя частоты, позволяющее точно определять угол поворота ротора по фазным токам двигателя.

Применение преобразователя частоты позволяет снять большой пусковой ток, благодаря чему достигается значительный экономический эффект при частых пусках и остановах электродвигателя.

Схема частотного преобразователя

Ниже приведена типовая схема преобразователя частоты. Трехфазное или однофазное входное напряжение подается через дополнительный входной фильтр на клеммы диодного моста.

Неуправляемый диодный (или управляемый тиристорный) мост преобразует переменное сетевое напряжение в пульсирующее постоянное напряжение. Пульсации фильтруются соединением по постоянному току одного или нескольких конденсаторов C.

Схема инвертора преобразователя частоты

Схема преобразователя частоты

Напряжение в звене постоянного тока после выравнивания трехфазного напряжения будет равно по формуле: 380 * 1,35 = 513 В.

Дроссель ДКЛ в звене постоянного тока позволяет дополнительно сгладить пульсации напряжения после диодного моста и выполняет функции снижения гармоник выпрямителя, вводимых в питающую сеть.

Транзисторы Т1-Т6 инвертора по специальному алгоритму системы управления вырабатывают 3 пачки импульсов, распределенных по трем фазам со 120 градусами во времени на клеммы двигателя. На рисунке ниже показана только одна фаза: пачка выходных импульсов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), проходящая через обмотку двигателя, сглаживается до формы, напоминающей синусоиду.

Частота импульсов ШИМ (опорная частота) в промышленных инверторах обычно составляет 3-4 кГц, но для маломощных приводов может доходить до 16 кГц. Чем выше частота ШИМ, тем меньше гармонические искажения «синусоиды» на выходе инвертора. Но при этом увеличиваются тепловые потери на силовых транзисторах, что снижает КПД. В инверторе Toshiba значение частоты можно менять, тем самым регулируя потери тепла.

Инвертор преобразователя частоты ШИМ
ШИМ-инвертор

Выходное напряжение преобразователя частоты всегда будет ниже напряжения сети. Это связано с потерями в модуле питания и алгоритмом получения импульсов ШИМ.

Между преобразователем частоты и электродвигателем может быть установлен дополнительный фильтр, что позволяет значительно улучшить форму выходного напряжения после преобразователя частоты. Это необходимо для того, чтобы импульсы ШИМ не разрушали изоляцию обмоток двигателя и не вызывали перенапряжения на конце длинного кабеля. Узнайте больше о выходных фильтрах.

Читайте также: Что делать если сломалась стиральная машина?

Потери неизбежны?

Остановимся подробнее на электрических потерях, возникающих в асинхронном электродвигателе.

Операция электрической операции характеризуется рядом электрических и механических величин.

Электрические величины включают:

  • напряжение сети,
  • ток двигателя,
  • магнитный поток,
  • электродвижущая сила (ЭДС).

Наиболее важными механическими величинами являются

  • скорость n (об/мин),
  • крутящий момент М (Н•м) двигателя,
  • механическая мощность электродвигателя P (Вт), определяемая произведением момента на скорость:

P=(M·n)/(9,55) (1)

Для обозначения скорости вращения вместе с частотой вращения n используется другая известная из физики величина — угловая скорость ω, которая выражается в радианах в секунду (рад/с). Между угловой скоростью ω и частотой вращения n существует следующая зависимость:

ω=(2•π•n)/60=n/(9.55),

учитывая, какая формула имеет вид:

Р=М•ω(2)

Зависимость момента двигателя М от частоты вращения ротора n называется механическим свойством электродвигателя. Отметим, что при работе асинхронной машины так называемая электромагнитная сила передается от статора к ротору через воздушный зазор с помощью электромагнитного поля:

Часть этой мощности передается на вал ротора в виде механической мощности по выражению (2), а остальная часть выделяется в виде потерь в активных сопротивлениях всех трех фаз в цепи ротора.

Эти потери, называемые электрическими, равны:

Таким образом, электрические потери определяются квадратом тока, проходящего через обмотки.

Они во многом определяются нагрузкой на асинхронный двигатель. Все остальные виды потерь, кроме электрических, менее существенно изменяются с нагрузкой.

Поэтому рассмотрим, как изменяются электрические потери асинхронного двигателя при регулировании скорости.

Электрические потери непосредственно в обмотке ротора электродвигателя выделяются в виде тепла внутри машины и поэтому определяют нагрев. Конечно, чем больше электрические потери в цепи ротора, тем ниже КПД двигателя, тем менее экономична его работа.

Учитывая, что потери в статоре примерно пропорциональны потерям в роторе, желание уменьшить электрические потери в роторе еще более понятно. Способ регулирования скорости двигателя экономичный, при котором электрические потери в роторе относительно невелики.

Из анализа выражений следует, что наиболее экономичным способом управления двигателями является скорость вращения ротора, близкая к синхронной.

Выбор частотного преобразователя

При проектировании частотно-регулируемого электропривода необходимо учитывать множество нюансов. При выборе динамика учитываются следующие критерии:

  • Назначение преобразователя. Многие производители выпускают преобразователи, предназначенные для электродвигателей насосов, лифтов, электроприводов систем вентиляции, а также универсальные устройства общепромышленного назначения.

Специализированные частотники выпускаются под конкретное технологическое оборудование. Возможность их адаптации существенно ограничена. Общепромышленные регуляторы частоты могут быть сконфигурированы для различных преобразователей частоты.

  • Способ управления и поддержка различных протоколов связи. Частотно-регулируемые электрические преобразователи частоты обычно интегрируются в сложные системы автоматизации и системы дистанционного контроля и управления.

Преобразователь частоты должен быть оснащен контроллером, который поддерживает связь с использованием протокола, используемого в конкретной системе управления технологическим процессом.

  • Мощность и зарядная способность. Номинальная электрическая мощность инвертора должна быть на 15-30% больше аналогичного параметра электродвигателя. При расчете мощности учитывают пусковые токи электрической машины, пиковые нагрузки на двигатель и их продолжительность. Ошибки приводят к перегреву преобразователя частоты, выходу из строя силовых транзисторов или тиристоров.
  • Диапазон и точность регулирования. Интервал изменения частоты и точность его установки должны соответствовать требованиям условий технологического процесса. Возможность изменения частоты инверторов шкалы 1:10, если нужен более широкий диапазон, то необходим инвертор частоты с векторным управлением.
  • Электромагнитная совместимость. Преобразователь частоты чувствителен к электромагнитным помехам и сам является их источником. Выбор устройства зависит от условий установки. При необходимости может возникнуть необходимость установить его в отдельном помещении, подключить специальные фильтры и использовать экранированные кабели.

Danfoss производит инверторы, оснащенные встроенными электромагнитными фильтрами.

  • Наличие функций отключения двигателя при перегреве, перекосе фаз, перегрузке, других аварийных ситуациях и нештатных режимах работы.
  • Наличие автоматизированной обработки инцидентов. Для синхронизации работы промышленного оборудования необходимы преобразователи частоты, имеющие функции управления для достижения определенного значения технологических параметров.
  • Количество входов и выходов для подключения устройств дистанционного управления и контроля. В случае модернизации АВР или усложнения АСТР рекомендуется выбирать частотники с избыточным количеством аналоговых и дискретных контактов. Для электроприводов автоматизированных систем рекомендуется выбирать регулятор частоты со встроенной памятью и функцией регистрации событий.
  • Номинальный ток и напряжение. Электрические параметры преобразователя частоты должны соответствовать характеристикам электродвигателя.

работа-частотных-преобразователей.jpg
Выбор регулятора частоты для промышленного оборудования производится на основании расчетов по специализированным методикам. Малейшие ошибки могут привести к авариям с непредсказуемыми последствиями.

Целесообразно оставить проектирование электростанции и выбор преобразователя частоты специалистам по автоматизации. Правильный выбор частотника обеспечивает экономию электроэнергии до 40-50%, снижает затраты на ремонт и обслуживание электростанции и дает хороший экономический эффект.

Технические особенности применения частотного электропривода

  1. Для обеспечения высокой производительности вы можете свободно переключаться в любой режим в настройках.
  2. Практически все устройства имеют диагностические функции, которые позволяют быстро устранить проблему. Однако рекомендуется предварительно проверить настройки, чтобы исключить возможность непроизвольных действий со стороны сотрудников.
  3. Настраиваемый драйвер может синхронизировать конвейерные процессы или задать определенное соотношение между зависимыми величинами. Сокращение оборудования приводит к оптимизации технологии.
  4. В режиме автонастройки параметры двигателя автоматически сохраняются в памяти преобразователя частоты. За счет этого повышается точность расчета крутящего момента и улучшается компенсация скольжения.

Область применения

Производители предлагают большое разнообразие преобразователей частоты, используемых в областях, где задействованы электродвигатели. Идеальное решение для всех типов нагрузок, включая насосы и вентиляторы. Системы средней дальности используются на угольных электростанциях, в горнодобывающей промышленности, на комбинатах, в жилищно-коммунальном хозяйстве и т.д.

При использовании регулируемого электропривода контроль напора воды не вызывает проблем у конечного пользователя. Интерфейс с продуманной структурой скриптов отлично подходит для управления насосным оборудованием. Благодаря своей компактной конструкции привод может быть установлен в различных конструкциях шкафов. Продукты нового поколения обладают характеристиками передовой технологии:

  • высокая скорость и точность управления в векторном режиме;
  • значительная экономия электроэнергии;
  • быстрые динамические характеристики;
  • большой низкочастотный крутящий момент;
  • двойное торможение и тд

Назначение и технические показатели

Комплектный ЧРП напряжением до и выше 1 кВ (предназначен для приема и преобразования энергии, защиты электрооборудования от токов короткого замыкания, перегрузок) позволяет:

  • плавно запустить двигатель, а значит уменьшить износ;
  • остановиться, поддерживать обороты двигателя.

Комплектные частотно-регулируемые приводы шкафного типа до 1 кВ выполняют те же задачи по отношению к двигателям мощностью от 0,55 до 800 кВт. Преобразователь частоты работает нормально, когда напряжение сети находится в диапазоне от -15 % до +10 %.

При безостановочной работе происходит снижение мощности, если напряжение составляет 85%-65%. Суммарный коэффициент мощности cosj = 0,99. Выходное напряжение автоматически регулируется автоматическим вводом резерва (АВР).

Преимущества использования

С точки зрения оптимизации и потенциальных преимуществ предоставить возможность:

  • контролировать процесс с высокой точностью;
  • удаленная диагностическая станция;
  • учитывать моточасы;
  • следить за неисправностями и старением механизмов;
  • увеличить ресурс машин;
  • значительно снизить акустический шум электродвигателя.

Комплектация регулируемого привода

Преобразователь частоты состоит из трех компонентов:

  1. Управляемый или неуправляемый выпрямитель отвечает за формирование постоянного напряжения (постоянного тока), поступающего от источника питания.
  2. Фильтр (в виде конденсатора), обеспечивающий дополнительное выравнивание напряжения.
  3. Инвертор, имитирующий напряжение с нужной частотой.

Самостоятельное подключение преобразователя

Перед тем, как приступить к подключению устройства, следует воспользоваться токоразъемным автоматом, он обеспечит отключение всей системы в случае короткого замыкания в любой из фаз.

Существует две схемы подключения электродвигателя с преобразователем частоты:

  1. «Треугольник».

Расположение актуально, если вы хотите управлять однофазной станцией. Уровень мощности преобразователя в схеме до трех киловатт, а ток не теряется.

  1. «Звезда».

Метод, пригодный для соединения выводов трехфазных преобразователей частоты, питающихся от трехфазных промышленных сетей.

хастонический

На рисунке представлена ​​схема подключения частотника 8400 Vector

Для ограничения пускового тока и снижения пускового момента при пуске электродвигателя мощностью более 5 кВт применяется схема переключения «звезда-треугольник».

При подаче напряжения на статор возникает соединение прибора звездой. Как только значение скорости двигателя начинает соответствовать номинальной, питание осуществляется по схеме «треугольник». Но этот прием используется только тогда, когда технические характеристики позволяют выполнить подключение по двум схемам.

В комбинированной схеме «звезда» и «треугольник» наблюдаются резкие скачки токов. При переходе на второй тип подключения значительно уменьшаются показания скорости вращения. Для восстановления прежнего режима работы и скорости необходимо увеличить силу тока.

Частотники наиболее активно используются в конструкции электродвигателя с уровнем мощности 0,4 — 7,5 кВт.

Сборка преобразователя частот своими руками

Одновременно с промышленным производством преобразователей частоты остается актуальной сборка такого устройства своими руками. Этому особенно способствует относительная простота процесса. В результате работы преобразователя одна фаза преобразуется в три.

Использование в быту электродвигателей, имеющих в комплектации такое устройство, не вызывает дополнительных трудностей. Поэтому можно смело приступать.

хастонический

На рисунке представлена ​​блок-схема преобразователей частоты со звеном постоянного тока.

Схемы преобразователя частоты, используемые в сборке, состоят из выпрямительного блока, фильтрующих элементов (отвечающих за отсечение переменной составляющей тока и построенных на IGBT-транзисторах). По цене дешевле купить отдельные компоненты для инвертора и выполнить сборку самостоятельно, чем покупать готовый блок.

Преобразователи частоты собственной сборки могут применяться в электродвигателях мощностью 0,1 — 0,75 кВт.

При этом современные заводские частотники имеют расширенный функционал, улучшенные алгоритмы и улучшенный контроль безопасности рабочих процессов за счет того, что в производстве используются микроконтроллеры.

Область применения преобразователей:

  • Машиностроение;
  • Текстильная промышленность;
  • Топливно-энергетические комплексы;
  • Скважины и канализационные насосы;
  • Автоматизация управления технологическим процессом.

Стоимость электродвигателей напрямую зависит от наличия в комплектации преобразователей.

Классификация частотников

Существует несколько типов преобразователей в зависимости от размера и типа источника питания:

  • простая фаза;
  • трехфазный;
  • высоковольтные устройства.

Полупроводниковые преобразователи частоты преобразуют ток или напряжение промышленной сети. Выходные параметры желаемого сигнала можно свободно регулировать с помощью элементов управления.

Для чего может быть нужен электродвигателю частотный преобразователь

Применение преобразователей частоты позволяет снизить затраты на электроэнергию, затраты на амортизацию двигателей и оборудования. Их можно использовать для дешевых двигателей с короткозамкнутым ротором, что снижает производственные затраты.

Многие электродвигатели работают в условиях частой смены режима работы (частые пуски и остановки, смена нагрузки). Преобразователи частоты позволяют плавно запустить двигатель и снизить максимальный пусковой момент и нагрев оборудования. Это важно, например, в грузоподъемных машинах, и позволяет уменьшить негативное влияние резких пусков, а также исключить раскачивание груза и толчки при остановке.

С помощью преобразователя можно плавно регулировать работу воздуходувок, насосов и позволяет автоматизировать технологические процессы (применяется в котельных, в горнодобывающей, в нефте- и нефтеперерабатывающей промышленности, на гидротехнических и других предприятиях).

Применение преобразователей частоты в конвейерах, конвейерах, элеваторах позволяет увеличить срок службы их составных частей, так как снижает рывки, удары и другие негативные факторы при пуске и остановке оборудования.

Они могут плавно увеличивать и уменьшать скорость двигателя, совершать реверсивные движения, что немаловажно для большого количества высокоточного промышленного оборудования.

Преимущества частотных преобразователей:

  1. Снизить затраты на электроэнергию: за счет снижения пусковых токов и регулирования мощности двигателя в зависимости от нагрузки;
  2. повысить надежность и долговечность оборудования: позволяет продлить срок его службы и увеличить период от одного технического обслуживания до другого;
  3. Позволяет реализовать удаленный контроль и управление оборудованием с внешних компьютерных устройств и возможность интеграции в системы автоматизации;
  4. Преобразователи частоты могут работать при любой мощности нагрузки (от одного киловатта до десятков мегаватт);
  5. Наличие в составе преобразователей частоты специальных компонентов позволяет защитить от перегрузок, фазовых ошибок и коротких замыканий, а также обеспечить безопасную работу и отключение оборудования в аварийных ситуациях.
Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector