Обозначение частотного преобразователя на схеме

Преобразователи частоты – оборудование для управления двигателями переменного тока. Устройства позволяют изменять момент на валу, скорость вращения.

Современные ПЧ совмещают также функции:

• Контроллера. Это позволяет реализовать сложные алгоритмы автоматического управления.
• Защитных аппаратов. Преобразователи отключают цепь электродвигателя при возникновении аварий, ненормальных режимах работы.
• Ограничителя пусковых токов. Устройства в 2-3 раза снижают броски тока при старте.

Преобразователи частоты применяют в схемах управления всех типов двигателей переменного тока: асинхронных c короткозамкнутым или фазным ротором, синхронных с роторными обмотками и на постоянных магнитах.

Графические обозначения частотных преобразователей

Рассмотрим обозначение преобразователей частоты на различных схемах, а также примеры чтения графических документов на частотно-регулируемый привод.

Согласно ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации (ЕСКД), выделяют несколько типов электрических схем.

Структурные схемы

На структурных схемах обозначают основные функциональные части, их тип и назначение, а также изображают связи между ними. Элементы выполняют в виде прямоугольников с буквенным или условным обозначением внутри. Направления протекания процессов обозначают стрелками.

Если функциональных частей много, внутри прямоугольника проставляется порядковый номер. В этом случае на схеме выполняется таблица с расшифровкой названия каждого элемента.

Пример структурной схемы электропривода с преобразователем частоты c датчиком обратной связи представлен на рисунке.

Обозначения функциональной частей расшифровываются как:

• P – регулятор.
• Д – датчик скорости или момента.
• ПЧ – преобразователь частоты.
• АД – асинхронный электродвигатель.

Схема читается следующим образом. Управляющий сигнал Uу подается на регулятор Р, откуда поступает на преобразователь частоты ПЧ. Устройство преобразует напряжение сети Uc в напряжение заданной частоты U1, которое подается на электродвигатель АД. Датчик Д считывает фактическую скорость или момент на валу двигателя АД, формирует сигнал обратной связи Uос ,который поступает на регулятор Р. Функциональный элемент задает управляющее воздействие Uу на частотный преобразователь ПЧ с учетом сигнала Uос с датчика Д.

Функциональные схемы

Функциональная схема служит для пояснения принципа работы узла или оборудования. Элементы обозначают прямоугольниками или принятыми условными обозначениями, с указанием позиционных номеров, присвоенных на принципиальной схеме. Для лучшего понимания процессов, документ дополняется диаграммами, графиками, таблицами, конкретными значениями параметров в указанных точках.

Пример упрощенной функциональной схемы привода с тиристорным преобразователем частоты и выходным LC-фильтром указан на рисунке.

Переменное напряжение сети преобразуется в ПЧ в пульсирующее напряжение формы, приближенной к синусоидальной, определенной частоты, откуда поступает на индуктивно-емкостной фильтр. Устройство изменяет форму напряжения на синусоидальную, которое далее поступает на электромотор.

Принципиальные схемы

Принципиальная схема содержит все элементы, применяющиеся в составе оборудования, а также гальванические связи между ними. Документ дает детальное представление о полном составе и принципе действия привода. На основании принципиальной схемы выполняют остальные конструкторские документы, применяют их для ремонта, монтажа, наладки электрооборудования.

На схеме изображают все электрические элементы в виде принятых условных обозначений и связи между ними, указывают их порядковые номера, а также обозначают все задействованные выводы и контакты.

Электрические связи обозначают сплошной линией, места соединения точкой. В местах пересечения линий без соединения, точки не наносят.

Если элемент используется не полностью, допускается обозначение только действующих частей. Элементы одной функциональней группы выделяют пунктирной линией и проставляют обозначения.

Сложные элементы, в том числе, преобразователи частоты обозначаются прямоугольником с буквенным обозначением. Для ПЧ принято сочетание букв UZF.

Участок упрощенной принципиальной схемы электропривода с частотным преобразователем представлен на рисунке.

На схеме выделен трехфазный трансформатор, входной CL-фильтр гармоник, управляемый выпрямитель, емкостное звено постоянного тока, транзисторный инвертор и LC-фильтр выходной цепи.

Преобразователь частоты на базе схемы двойного преобразования представлен в виде 3 блоков:

• Активного (управляемого) выпрямителя.
• НК – звена постоянного тока.
• Инвертора.

Схема читается следующим образом. Напряжение с трансформатора подается на входной фильтр, далее поступает на выпрямитель, где преобразуется в постоянное. В звене постоянного тока сглаживаются пульсации. Далее инвертор преобразует напряжение в переменное заданной частоты. Выходной LC-фильтр обеспечивает синусоидальную форму напряжения.

Входной CL-фильтр и разделительный трансформатор необходимы для снижения паразитных гармоник, возникающих при коммутации транзисторных ключей выпрямителя и инвертора.

Монтажные схемы

Схемы внешних соединений предназначены для облегчения установки электрооборудования. При этом устройство обозначается таблицей, в одной колонке которой указывают все применяемые вводы и выводы (контакты). В других столбцах указывают адрес соединения, содержащий порядковый номер элемента и обозначение контакта, к которому подключается устройство.

На схемах подключения ПЧ устройство обозначается прямоугольником, все выводы/выводы указываются также как на устройстве и в принципиальной схеме, с указанием их назначений.

Внешнее оборудование и цепи обозначаются принятыми условно-графическими обозначениями. При необходимости рядом пишут необходимые пояснения.