или свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 792-57-57
* - обязательные поля
В данной статье мы рассмотрим что такое преобразователь частоты, сферы его применения, плюсы и минусы, схемы частотников, а также принцип работы частотного преобразователя.
Частотный преобразователь (или частотник) – электротехническое оборудование для регулирования частоты переменного напряжения. Основная сфера применения этих устройств – изменение частоты вращения и крутящего момента электрических машин асинхронного типа. Принцип действия управления и регулирования основан на зависимости скорости вращения магнитного поля от частоты питающего напряжения.
Асинхронные электродвигатели широко используются в качестве приводов промышленного оборудования, насосных агрегатов, регулирующей арматуры и других устройств. Основным недостатком этих электрических машин являются постоянная скорость вращения, большие пусковые токи. При помощи частотных преобразователей возможно устранить эти недостатки и существенно расширить сферу применения электродвигателей переменного тока.
Частотные преобразователи различаются по конструкции, принципу действия, способу управления. По конструктивному исполнению их разделяют на две большие группы:
Серия VF-51 – универсальный и компактный преобразователь с перегрузкой 150%, мощностью от 0,4 до 22 кВт. Подходит для применения с насосами, вентиляторами, станками и конвейерами.
Серия VF-101 – специализированный преобразователь частоты с перегрузкой 150%, мощностью от 0,75 до 1120 кВт, совместим с различными сетевыми протоколами. Подходит для систем отопления, вентиляции и кондиционирования, а также насосов, общепромышленных применений, в том числе с тяжелыми пусками.
Электромашинные или индукционные преобразователи частоты представляют собой двигатели переменного тока, включенные в режим генератора. Применяются такие электротехнические устройства относительного редко, в условиях, где затруднено или невозможно применение электронных частотных преобразователей.
Полупроводниковые ЧП состоят из силовой части, выполненной на транзисторах или тиристорах, и схемы управления на базе микроконтроллеров. Это электротехническое оборудование пригодно для трехфазных и однофазных приводов любого назначения. Различают частотники с непосредственной связью с питающей сетью и устройства с промежуточным звеном постоянного тока.
Такие частотники построены на базе быстродействующих тиристорных преобразователей, включенных по мостовым, перекрестным, нулевым и встречно-параллельным схемам.
Устройства такого типа включаются непосредственно в питающую сеть.
Частотный преобразователь этого типа выполнены на базе схемы двойного преобразования. Питающее сетевое напряжение преобразуется в постоянное, затем сглаживается и инвертируется в переменное выходное напряжение заданной частоты.
Состоят такие преобразователи из нескольких основных блоков:
По принципу управления различают 2 основных вида частотных преобразователей:
Принцип работы частотного преобразователя данного типа заключается в том, что устройство выдает на выходе напряжение определенной частоты и амплитуды для поддержания определенного магнитного потока в обмотках статора. Частотники с таким принципом регулирования отличаются относительно низкой стоимостью, простотой конструкции. Нижний предел регулировки скорости составляет около 10 % от номинальной частоты вращения. Их можно использовать для управления сразу несколькими двигателями. Скалярные преобразователи используют для приводов насосных агрегатов, вентиляторов и других устройств и оборудования, где не требуется поддерживать скорость вращения ротора вне зависимости от нагрузки.
Микропроцессорные устройства преобразователей с векторным управлением автоматически вычисляют взаимодействие магнитных полей статора и ротора. ЧП такого типа обеспечивают постоянную частоту вращения ротора вне зависимости от нагрузки. Они используются для оборудования, где необходимо поддерживать необходимый момент силы при низких скоростях, высокое быстродействие и точность регулирования. Применение векторных ЧП позволяет регулировать частоту вращения, задавать требуемый момент на валу.
Частотники с векторным управлением делятся на преобразователи бездатчикового типа и устройства с обратной связью по скорости. Последние используются для приводов с широким диапазоном регулирования скорости до 1:1000, необходимости позиционирования точного положения вала, регулирования момента при низких скоростях, точного поддержания частоты вращения, пуска двигателя с номинальным моментом. Преобразователи без датчика скорости применяют для приводов с более низкими требованиями.
В большинстве моделей современных частотных преобразователей реализована возможность управления в нескольких режимах:
1) Ручное управление
2) Внешнее управление
3) Управление по дискретным входам или “сухим контактам”
4) Управление по событиям
1) Экономия электроэнергии
2) Увеличение срока службы промышленного оборудования
3) Отсутствие необходимости проводить техническое обслуживание
4) Возможность удаленного управления и контроля параметров оборудования с электроприводом.
5) Широкий диапазон мощности двигателей
6) Защита электродвигателя от аварий и аномальных режимов работы.
7) Снижение уровня шума работающего двигателя
Частотно-регулируемые приводы применяют:
Серия VF-302C – для кранового применения. Благодаря автоматической функции "выбрать тип применения", можно в кратчайшие сроки ввести технику в эксплуатацию с оптимальным режимом работы. Этот преобразователь частоты обладает функционалом, который требуется для эффективного использования крана.
Серия VF-302L Lift Drive – специально разработана под использование в лифтах. Эти высокочастотные преобразователи обладают всеми необходимыми функциями, такими как контроль механического тормоза, обеспечение плавного удержания при старте и остановке, а также возможность самостоятельно настроить кривые на всех участках движения лифта для обеспечения комфортного передвижения пассажиров.
Внедрение частотно-регулируемых приводов дает значительный экономический эффект. Снижение затрат достигается за счет сокращения потребления электроэнергии, расходов на ремонт и ТО двигателей и оборудования, возможности использования более дешевых асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, а также сокращения других производственных издержек. Средний срок окупаемости частотных преобразователей составляет от 3-х месяцев до трех лет.
Подключение частотного преобразователя
Принцип работы частотника для асинхронного двигателя
Частотный преобразователь для насоса
Ремонт частотных преобразователей