Вибір частотних перетворювачів, діапазон регулювання частоти

1. Фактори, на які звертають увагу при виборі
2. Особливості при розрахунку ПЧ для електродвигуна
3. Вибір частотних перетворювачів на насоси
4. Як вибрати ПЧ перед тим, як його купити
5. Переваги застосування частотного перетворювача

Нюанси вибору частотного перетворювача:

• У тому випадку, якщо при виборі користувач помилився з потужністю, і вона виявилася завищена, перетворювач не зможе захистити двигун від можливого перевантаження, стрибків напруги і інших чинників.
• Менша потужність не створить умови для гарної ефективності машини. Перетворювач з невеликою потужністю не зможе забезпечити високу динаміку робочого режиму насосної установки. Виникаючі періодично перевантаження можуть послужити причиною несправності.

Фактори, на які звертають увагу при виборі

Умови експлуатації пристрою є істотним чинником, що впливає на терміни експлуатації електродвигуна. Тому, вибираючи перетворювач частоти , Потрібно звернути увагу на такі фактори:

• кордони робочих швидкостей електричного двигуна;
• робочі кордону моментів обертання;
• характер навантаження;
• циклограму роботи.

Всі характеристики взаємопов'язані між собою. Так, навантаження має кілька типів і пов'язана з такими характеристиками, як швидкість, момент і пусковий момент. Вона буває:

• функціональної або служить для підйому вантажів, наприклад, мостовий кран, електродвигун може бути підключений від ПЧ;
• в'язка навантаження;
• навантаження з високою силою інерції;
• навантаження з передачею і накопиченням енергії.

Швидкості обертання і моменту пов'язані зі швидкістю, моментом і параметрами часу, вони залежать від наступних характеристик:

• величина постійного моменту;
• постійну величину швидкості;
• меншу кількість крутного моменту;
• зменшується швидкість.

Характер навантаження залежить від таких показників, як:

• ударне навантаження;
• постійне навантаження;
• змінюється періодами навантаження;
• високий початковий момент;
• низький початковий момент.

Особливості при розрахунку ПЧ для електродвигуна

Перш, ніж вибрати перетворювач частоти виконують вибір і розрахунок перетворювача частоти для електродвигуна. Обов'язково звертають увагу на тривалість швидкісних режимів, в тому числі і на повторно-короткочасний режим. Необхідно брати до уваги миттєву величину максимального струму і на тривалість часу постійного струму на виході з перетворювача.

Важливо враховувати максимальну і номінальну частоту. Береться до уваги потужність або імпендас силового розподільного трансформатора разом з проводами лінії електропередач або кабельною лінією. Джерело живлення впливає на роботу Частотники і насосної установки, довжина живильної лінії впливає на втрати напруги. Враховуються можливі скачки напруги, можливий перекіс фаз при нерівномірному навантаженні, що впливає на фазний дисбаланс.

Враховуються такі чинники, як механічне тертя, втрати в провіднику і зміна робочого циклу.

Вибір частотних перетворювачів на насоси

Важливо зробити правильний розрахунок перетворювача частоти і поєднання його з насосною установкою. Розрахунок буде впливати на правильний вибір перетворювача. Від цього залежить його ефективність і довговічність використання, як самого перетворювача, так і електроприводу (насосної установки) повністю.

Як вибрати ПЧ перед тим, як його купити

Перед тим, як вибрати частотний перетворювач, перевіряють електричну сумісність з двигуном і здатністю навантаження (потужністю).

При роботі перетворювача частоти з одним двигуном вибір проводять в залежності від паспортних характеристик. При виборі враховуються такі показники, як:

1. Потужності по паспорту ПЧ та електродвигуна повинні бути рівними. Цей параметр діє в разі використання двигунів з двома парами полюсів (2p = 4), зі швидкістю обертання до 1500 об / хв, з постійним моментом. Він же діє і для ПЧ, які можуть впоратися з перевантаженням в 150% (конвеєри, транспортерні стрічки) і для перетворювачів, що працюють з перевантаженням 120% (вентилятори, відцентрові насоси).
2. Величина номінального струму повинна бути рівною і бути більше тривалого фактичного струму, який споживається двигуном (струму навантаження).

Важливо: споживаний двигуном струм повинен бути менше номінального струму перетворювача частоти, наведеного в специфікації.

Час розгону двигуна при пусковому струмі 150% становить 120% для перетворювачів, що спеціалізуються в насосних агрегатах, від номінального ПЧ зазвичай не повинна перевищувати 60сек.

1. Вхідна напруга мережі повинне задовольняти перетворювач, він повинен зберігати свою працездатність при будь-яких відхиленнях напруги від норми.
2. Діапазон регулювання частот, який може підтримувати перетворювач повинен задовольняти високошвидкісного режиму двигуна.
3. Наявність дискретних входів управління необхідно для введення різного роду команд, запрограмованих користувачем. Потрібні і аналогові, служать для введення сигналів завдання і для зворотного зв'язку. Необхідні і цифрові входи, службовці для високочастотних сигналів, що надходять від енкордеров або цифрових датчиків швидкості і положення.
4. Число вихідних сигналів служать для створення складних схем для системи насосних станцій.
5. Можливість оперативного управління в робочому режимі, це можуть бути входи управління за допомогою пульта. Або управління за допомогою шини послідовної зв'язку за допомогою контролера або комп'ютера. Може бути це буде комбіноване управління.
6. Вибір перетворювача залежить від переваги способу управління електродвигуном, скалярний або векторне управління . Залежить роздільного векторного керування двигунами або скалярний управління - підтримка одного постійного відносини вихідної напруги до вихідний частоті. Для насосних агрегатів більш властивий спосіб векторного управління.
7. До більш точним критеріям вибору Частотники належить параметр , Який визначає роботу двигуна на сталій швидкості. При роботі перетворювача з одним двигуном необхідна потужність для запуску розраховується за формулою:

Мал. №2. Формула розрахунку повної пусковий потужності.

Струм споживання двигуном від перетворювача при мережевій напрузі 220 / 380В розраховують за формулою:

Мал. №3. Розрахунок механічних характеристик двигуна.

Важливо: Керуючись вимогою, як правильно вибрати перетворювач частоти по струмовим характеристикам, потрібно відповідність ПЧ всім нормам і вимогам, але нормами по потужності дозволяється знехтувати.

Мал. №4. Таблиця нерівностей, які необхідно дотримуватися при виборі ПЧ для роботи одного Частотники з декількома двигунами.

Переваги застосування частотного перетворювача

Ріс.№5. Переваги вибору частотного перетворювача

До переваг частотного перетворювача відносяться кілька важливих якостей:

1. Зниження пускового струму до фактичної робочої величини. Умови харчування електричного двигуна безпосередньо від мережі і живлення від перетворювача відрізняються. У першому випадку, пусковий струм збільшується не менше, ніж в сім разів від номінального значення струму двигуна. Плавний пуск з поступовим плавним наростанням частоти напруги живлення двигуна може бути знижений до фактичного, споживаного двигуном в сталому робочому режимі. Досягається це установкою часу розгону, якщо необхідно розігнати інерційну навантаження перетворювач може забезпечити більшу потужність, ніж потужність двигуна.
2. Існують моделі перетворювачів, максимально орієнтованих для роботи на навантаження зі змінним моментом, а саме, для насосних станцій, укомплектованих відцентровими насосами. Номінальний струм перетворювача може бути більш, ніж на два ступені вище паспортних показників двигуна.
3. Використання частотного перетворювача для запуску насосних агрегатів дає економію електроенергії мінімум 30%.

Недоліки векторних частотних перетворювачів:

1. Складність настройки векторного перетворювача, необхідна консультація фахівця. Проводиться облік параметрів електродвигуна, в тому числі і індуктивності.
2. Технологія використання електроприводу повинна мати на увазі 100% точність, тільки в цьому випадку виправданий вибір ПЧ.
3. Вибираючи векторний перетворювач, потрібно не забути перейти зі скалярного режиму.
4. Високі вимоги до точності вимірювальних приладів і датчиків струму, що позначається на вартості.
5. Векторний ПЧ бажано використовувати для конкретного електродвигуна.