Что такое частотный преобразователь

Электронный преобразователь частоты: определение и назначение

Главная страница » Электронный преобразователь частоты: определение и назначение

Электрика и электроника удачно совместились в единой конструкции, получившей название — электронный преобразователь частоты. Аппарат высокотехнологичный, оснащённый микропроцессором, изобретён с одной целью — управлять электрическим током безгранично. Нужно отдать должное электронному частотному преобразователю как устройству, что без проблем справляется с поставленной задачей.

Электронный преобразователь частоты: схема

Структура (схема) электронного преобразователя частоты выстроена тремя основными модулями:

  • выпрямитель,
  • инвертор,
  • оконечный каскад.

Первый модуль – это, по сути, обычный диодный выпрямитель, собранный по мостовой схеме. Главное назначение такого выпрямителя – из тока переменной частоты получить ток постоянной величины. Инверторный модуль, в свою очередь, выполняет обратное преобразование.

Частотные преобразователи VLT Danfoss представлены высокотехнологичными аппаратами эффективного действия, призванными управлять электродвигателями разной мощности

Однако после инвертора на выходе присутствует уже переменное напряжение с иными характеристиками амплитуды и частоты. Оконечный каскад, построенный обычно на силовых транзисторах (тиристорах), обеспечивает на выходе устройства установленную величину тока.

Как работает преобразователь частоты на практике

Неотъемлемой составляющей электронного преобразователя частоты, помимо основных блоков, выступает микропроцессор. Этот электронный элемент, входящий в схему устройства, управляет силовыми ключами. Более того, микропроцессорной системе частотного преобразователя назначена роль модуля, исполняющего действия сервисного характера.

Практическая работа преобразователя частоты от компании Schneider Electric. В данном случае частота вращения вала мотора соответствует значению частоты тока 30 Гц

Следует уточнить: преобразователи частоты имеют главным своим назначением управление асинхронными электродвигателями. В зависимости от конструктивного исполнения электродвигателей, к ним применяют два типа ПЧ:

  1. Непосредственного питания.
  2. Промежуточного питания.

Преобразователь частоты непосредственного питания

Устройства, где задействован принцип непосредственной связи, фактически построены по схеме управляемого выпрямительного моста. Они работают методом поочерёдной подачи управляющего сигнала на силовые ключи.

Приборы производства компании SINOVO из серии конструкций преобразователей частоты (ПЧ) с непосредственной связью

Соответственно, так же поочерёдно осуществляется связь обмоток статора электродвигателя с питающей сетью. Налицо формирование выходного напряжения с частично-синусоидальной характеристикой.

Недостаток ПЧ непосредственного питания – относительно малый диапазон изменения частоты выходного напряжения (0 – 50 Гц). Для электрических систем, построенных по современным технологиям, таких параметров зачастую недостаточно.

Кроме того, применение этого типа устройств сопровождается другими недостатками:

  • потерями полезной энергии,
  • перегревом обмотки двигателя,
  • малым крутящим моментом,
  • помехами в электрической сети.

ПЧ промежуточного питания (с модулем постоянного тока)

Более качественной, рациональной и относительно эффективной видится работа частотных преобразователей, где используется промежуточное питание.

Мощные преобразователи частоты способны управлять не менее мощными агрегатами. Благодаря электронному управлению, отмечается рациональный расход мощности

Однако действие такого типа устройств, по причине двойного преобразования энергии, сопровождается низким КПД. В аппаратах применяются электронные ключи типа:

  • GTO,
  • SGCT,
  • GST и аналогичные.

Тем не менее, главная особенность всех видов электронных преобразователей частоты – это способность длительное время функционировать в режиме значительных нагрузок, в том числе импульсного характера.

Преимущества электронных преобразователей частоты с двойным преобразованием перед устройствами непосредственного питания выражаются только в способности первых генерировать напряжение в широком диапазоне частот.

По сути, для таких приборов допустимым считается диапазон частот от 1 Гц до 800 Гц. В остальном существенной разницы между приборами нет. Практически все устройства подобного типа оснащаются внутренним сервисным функционалом. Благодаря наличию такого функционала, надёжность действия и эффективность приборов значительно повышается.

Таким внешне выглядит одна из моделей электронного преобразователя частоты производства фирмы Vacon. Это оборудование отличается высокой степенью надёжности работы и удобством управления

Внутренний сервисный функционал обеспечивает постоянный контроль исправности системной платы прибора, а также контроль технических параметров, под которые рассчитана конкретная модель преобразователя частоты.

Поэтому в случае возникновения неисправностей или дефектов в работе прибора, включается систем защиты. Устройство блокируется, выводится из активного режима, а на дисплей выводится код, соответствующий неисправности.

Коды неисправностей электронного преобразователя частоты VACON

Ниже представлена таблица, куда выведены коды неисправности, появляющиеся на дисплее прибора «VACON» в случаях каких-либо неисправностей. Если оператору известна расшифровка этих кодов, достаточно просто определить точку неисправности (дефекта). Соответственно, более упрощённой видится процедура ремонта — устранения неисправности.

Таблица кодов неисправностей электронного преобразователя частоты:

Код ошибки Описание Код ошибки Описание
1 Перегрузка по току 29 Неисправен термистор
2 Высокое напряжение 34 Связь на внутренней шине
3 Замыкание на землю 35 Неправильное действие
8 Отказ системы 39 Удаление устройства
9 Низкое напряжение 40 Неизвестное устройство
11 Контроль фазы на выходе 41 IGBT транзистор перегрев
13 Низкая температура блока 44 Замена устройства
14 Высокая температура блока 45 Добавленное устройство
16 Перегрев электродвигателя 50 Мал сигнал аналоговый вход
17 Недогрузка двигателя 51 Неисправность внешняя
22 Ошибка суммы ЭСППЗУ 52 Нет связи с клавиатурой
24 Отказ счётчика 53 Неисправность шины
25 Сбой контроля чипа 54 Неисправность гнезда

Тест преобразователя частоты на электродвигателе — видео

Видео ниже демонстрирует — как функционирует электронный преобразователь частоты в паре с электродвигателем. Такие приборы чаще всего используются именно в сочетании с электромоторами, обеспечивая оптимальный режим работы двигателя. Кроме того, благодаря управлению мотором через ПЧ, фактор долговечности обмотки статора также возрастает:

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Онлайн помощник домашнего мастера

Частотный преобразователь: назначение, принцип работы и устройство прибора. Лучшие модели преобразователей

Электрические двигатели, в том числе трехфазные асинхронного типа, получили широкое распространение в разнообразных сферах деятельности. Рабочий цикл агрегатов связан с плавным их запуском и аналогичным способом остановки. Для решения проблемы управления частотой тока и скоростью двигателя применяются частотные преобразователи.

Краткое содержимое статьи:

Назначение и достоинства

Электромагнитные силы, образующиеся под влиянием магнитного поля, создаваемого якорной обмоткой, приводят ротор в движение. Его вращение происходит с числом оборотов, которое задается частотой сетевого тока. При частоте в 50 Гц происходит 50 колебаний в течение 1 с. Следовательно, скорость вращения ротора составит 3000 об./мин.

Назначение частотных преобразователей состоит в том, чтобы посредством изменения параметров частоты тока обеспечить эффективное управление двигателем.

Достоинствами этих приспособлений являются:

  • обеспечение плавности работы мотора в момент пуска и торможения;
  • регулирование работой двигателей, собранных в группу;
  • отсутствие необходимости применения редукторов и иных механических устройств для управления скоростью движка;
  • обеспечение работы систем управления приводами на многофункциональной основе;
  • возможность корректировок в настойках без прерывания работы агрегата.

Разновидности устройств

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют основные типы частотных преобразователей 220/380 – индукционные и электронные. К первому варианту относят асинхронные разновидности электрических двигателей, особенностью которых является применение схемы с фазным ротором.

При этом они имеют возможность работать в режиме генератора. Однако они не сильно распространены в практике, поскольку у них невысокий КПД и низкая эффективность.

А вот электронный вариант может быть использован как при функционировании асинхронных движков, так и модификаций синхронного вида. Управление двигателями производится несколькими принципиально различающимися способами:

Посредством скалярного управления, исходя из линейных закономерностей. В этом случае учитывается пропорциональная зависимость амплитуды от частоты. Если частота меняется, то амплитуда входного напряжения также будет изменяться. В результате это влияет на крутящий момент, КПД, и уровень мощности.

Задание равномерности момента нагрузки обеспечивается постоянством соотношения амплитуды с выходной частотой. Преобразующее устройство и формирует указанное равновесие.

При векторном подходе момент нагрузки постоянен при любых пределах частотных изменений. Это позволяет получить большую точность регулирования. Возрастает и гибкость реагирования электропривода на скачки в выходной нагрузке. Частотный преобразователь для асинхронного двигателя обеспечивает постоянный контроль над моментом вращения.

Важно помнить, что фаза тока статора, которая меняется под действием магнитного поля, и представляет собой вектор тока. Он управляет моментом вращения. Таким образом, в этом случае используется амплитудная или широтно-импульсная система регулировки сигнала.

Конструктивное исполнение

Существуют разные виды частотных преобразователей для двигателя. Но при этом конструктивно можно выделить отдельные типичные блоки. Данные компоненты тесно связаны между собой. Блок управления определяет работу выходного каскада.

При этом определяющую роль играет возможность изменения параметров тока переменного типа. Дополнительно в устройстве предусматриваются системы защиты, находящиеся под контролем микроконтроллера.

Выпрямитель представляет собой первый модуль. Через него происходит движение тока. Здесь происходит изменение переменного тока. При помощи диодов он преобразуется в постоянный. Можно подобрать модели для однофазной сети или для трехфазного питания. В них будет отличаться число диодов.

Постоянное напряжение с высокими пульсациями выходит из выпрямителя. Чтобы сгладить пульсации применяются конденсатор и индуктивная катушка. А вот процесс преобразования параметров выходящего тока происходит в инверторе.

Конструктивно в нем содержатся транзисторы. Их 6 штук – по паре для каждой фазы. А микропроцессорная система гарантирует управление скоростными показателями роторного вращения. Все это можно увидеть на фото частотного преобразователя.

Особенности подключения

Устройства, предназначенные для управления частотой, могут функционировать в условиях подключении однофазного типа или за счет трехфазного электропитания. При эксплуатации источников постоянного тока, которые имеют напряжение в 220 В, то они могут также использоваться для подключения инверторов.

Модификации трехфазного типа ориентированы на сетевое напряжение 380 В. Они направляют его на двигатель. Питание однофазных инверторов ведется от сети 220 В. На выходе они создают три фазы, которые распределены по временному параметру.

Если вас интересует вопрос, как подключить частотный преобразователь, то можно выделить две принципиальные схемы. По принципу «звезда» обустраиваются обмотки под преобразователь, который подпитывается от сети с напряжением 380 В. Если же подключение идет к однофазной сети 220 В, то применяется схема «треугольник».

При этом следует учитывать параметр соответствия мощности двигателя с возможностями инвертора. Перегружать преобразователь нельзя. Наоборот, целесообразно иметь некоторый запас по мощности.

На первом этапе подключения перед устройством монтируется автоматический выключатель с номиналом, который совпадает с рабочими характеристиками тока, потребляемого двигателем. Если инструкция как настроить частотный преобразователь, была соблюдена полностью, то фазные проводники подведены к заданным контактам двигателя.

Преобразующее приспособление должно подсоединяться к контроллеру. Также требуется подключение и к пульту. Вначале проверьте положение рукоятки – нейтральное. Затем надо запустить автомат. При соответствии процесса нормативам наблюдается световая индикация.

Небольшой поворот рукоятки приведет к активизации вращения двигателя. Кнопка реверса позволяет задать обратное направление вращения. Чтобы настроить нужную частоту, следует произвести регулировку ручкой. В последующем работа преобразователя позволит более эффективно эксплуатировать оборудование с электродвигателем.

Что такое частотный преобразователь

Водопровод и канализация

Насосные станции и очистные сооружения

Канализационные

Водопроводные

Пожарные

Завод Адмирал производит комплектные насосные станции для нужд водоснабжения, пожаротушения и канализации.
Сайт завода Адмирал: admiral-omsk.ru

Обзор видов частотного преобразователя

Частотный преобразователь – устройство, которое позволяет регулировать работу асинхронного двигателя. Изделие отвечает за регулировку не только частоты, но и напряжения, существенно поднимая КПД двигателя. Помимо преобразователя частоты также используются вариаторы и гидравлические муфты, но их применение считается затратным, а конструкция слишком сложной. Исключая основные недостатки, другие устройства имеют более низкий диапазон регулировки асинхронного двигателя, чем частотный преобразователь.

Содержание

Конструктивные особенности изделия

Частотный преобразователь, в независимости от производителя, состоит из следующих основных элементов:

  • Узел, где создается постоянный ток. К нему также относится выпрямитель и частотный фильтр.
  • Силовой инвертор, состоящий из транзисторных групп, расположенных в определенном порядке.
  • Система управления, которая обеспечивает полную эксплуатацию устройства.

Первый узел отвечает за получение постоянного напряжения из переменного напряжения промышленной сети. После выпрямителя, электрический ток поступает на транзисторные группы, которые обеспечивают подключение минусовых и плюсовых выводов преобразователя к распределительной коробке асинхронного двигателя. Данное количество транзисторов получило название силового инвертора. Инвертор является основным элементом преобразователя, который обеспечивает регулировку рабочей частоты и напряжения.

Сейчас для более качественной работы преобразователя используют биполярные транзисторы, которые имеют в своей конструкции затвор (IGBT-транзисторы). Устройства IGBT функционируют при высокой частоте, это позволяет формировать сигнал с минимальными искажениями.

Такая конструкция позволяет добиться не только плавного пуска, но и такой же остановки электродвигателя. Чаще всего, частотные преобразователи используют на асинхронных двигателях, имеющих большие размеры. Увеличение КПД двигателя также приводит к снижению потребления электроэнергии и более длительному сроку эксплуатации двигателя.

Разновидности частотных преобразователей

Преобразователи частоты и напряжения имеют несколько разновидностей. Основные отличия заключаются в параметрах подаваемого на изделие напряжения. Это могут быть:

  • Однофазные. К прибору подводятся рабочая фаза и ноль, напряжение между которыми составляет 220 В. Данный тип приборов наиболее распространен.
  • Трехфазные. Необходимо подключение трёх фаз, напряжение между двумя фазами составляет 380 В. Такие устройства, в основном, устанавливают на серьезных производствах.
  • Высоковольтные. Узкоспециализированные приборы, так как работа происходит с напряжением выше 1000 В.

Преобразователи с различными конструктивными особенностями могут быть подключены к определенным двигателям. Этот параметр следует учитывать при покупке изделия, найти его можно в паспорте на устройство.

К каким двигателям можно подключать преобразователь частоты:

  • Однофазным. Данная разновидность асинхронных двигателей может иметь разделение рабочих полюсов или дополнительно установленные конденсаторы.
  • Трехфазным. Такие двигатели используют при работе переменное напряжение трёх рабочих фаз. Разница потенциалов между двумя фазами составляет 380 В.
  • Двигателям, в конструкции которых используются постоянные магниты. Частотные преобразователи имеют устройства, преобразующие переменное напряжение в постоянное.

Некоторые модели преобразователей являются неотъемлемой частью электрического двигателя. Они устанавливаются производителем непосредственно в корпус устройства. Также изготавливаются стационарные модели, специально для устройств, которые имеют большие размеры и используются на крупномасштабном производстве.

В каких сферах применяют частотные преобразователи

Данная разновидность электротехнических устройств успешно применяется как во многих промышленных сферах, так и в частных целях. Преобразователи способны обеспечить регулировку хода следующих устройств:

  • Водяных насосов различных размеров и мощности. Такие устройства используются повсеместно, создают необходимый напор водяного потока в многоэтажных и частных домах, на предприятиях и учреждениях.
  • Электрических двигателей, которые носят резервный характер. Такие агрегаты часто используются в системах подачи воды, на электростанциях, котельных.
  • В лифтах различного предназначения – как грузовых, так и бытовых.
  • В кранах разных модификаций, а также других установках, которые выполняют силовые действия.
  • На электроприводах, которые имеют отдельные асинхронные двигатели.

Частотные преобразователи можно использовать в любых асинхронных двигателях, достаточно знать правильные параметры устройства. Изделия для регулировки частоты и напряжения помогают увеличить срок эксплуатации двигателя, а также сократить потребление электроэнергии.

Преобразователи используют в обширных системах полива, при сельскохозяйственных работах, во многих цехах. Многие хозяева частных домов устанавливают асинхронные двигатели (например, в гараже) для личных или коммерческих целей

Преимущества выбора частотного преобразователя

Устройства регулировки напряжения и частоты очень популярны. Большое разнообразие данной продукции, а также доступная ценовая политика позволяют улучшить работу двигателей. Выбор преобразователя несёт обладает следующими преимуществами:

  • Увеличение коэффициента полезного действия за счёт правильного пуска и остановки устройства. Также уменьшаются негативные траты мощности.
  • С улучшением работы двигателя, повышается количество изготавливаемой продукции. Соответственно, увеличивается уровень производства.
  • Правильная работа двигателя обеспечивает меньший износ деталей. Техническое обслуживание становится необходимым через большие промежутки времени.
  • Срок эксплуатации становится более длительным.
  • Ценовая политика устройства доступна, многие производители предлагают качественное и продолжительное гарантийное обслуживание.

Частотные преобразователи эксплуатируются достаточно длительный промежуток времени и успели себя зарекомендовать с положительной стороны. Данные изделия экономят солидные средства, их монтаж не отличается сложностью, а продукция достаточно разнообразна.

Также, современные преобразователи подразумевают установку своими руками. Пользователю не требуется вызывать специалиста, вся последовательность действий подробно описана в технической документации.

Что необходимо учитывать при выборе изделия

При выборе устройства следует, в первую очередь, обращать внимание на его стоимость. На современном электротехническом рынке имеется большое количество некачественной продукции. Изделие с длительным сроком эксплуатации и хорошими техническими показателями имеет паспорт и гарантию на определенное время.

При выборе частотного преобразователя необходимо обратить внимание на совместимость устройства и асинхронного двигателя, к которому оно будет подключено. Главным параметром является входное и выходное напряжение изделия.

Также очень важен диапазон регулировки скорости вращения двигателя. Современные устройства имеют минимальный шаг между параметрами, это позволяет точно настроить ход электродвигателя. Для настройки скорости используют реостаты, при малых мощностях – резисторы подстройки.

Помимо регулировки, устройство должно поддерживать напряжение и частоту в заданном диапазоне. За данную функцию отвечает отдельный узел в преобразователе. Качество поддержания настроек необходимо проверять при покупке изделия. Хороший прибор способен контролировать диапазон в течение длительного периода времени.

При желании пользователя, можно выбрать прибор, который будет иметь все необходимые внешние параметры: габариты, вес, наличие дополнительных клавиш управления или дистанционного пульта. В современных преобразователях сочетается минимальное количество органов управления и простота монтажа. Устройства, рассчитанные на эксплуатацию при 220 В, можно быстро и просто подключить своими руками. Достаточно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.

Правила подключения преобразователя частоты к асинхронному двигателю

Для правильной работы устройств, необходимо знать последовательность подключения преобразователя к двигателю. Перед монтажом необходимо проверить следующие параметры:

  • Соответствие сечения проводов преобразователя и асинхронного двигателя. Если провода не совпадают, то может увеличиться сопротивление электрической цепи, что приведет к чрезмерному перегреву.
  • Не следует совмещать разные материалы проводников, например, медь и алюминий. Если в наличие нет других провод, то для соединения необходимо использовать специальные клеммные колодки.
  • Для правильной работы устройства может потребоваться дополнительное оборудование. Про наличие таких элементов следует узнавать у производителя.
  • При выборе автоматического выключателя следует помнить, что асинхронный двигатель во время пуска потребляет большие токи, чем при постоянной (номинальной) работе. Поэтому, рассчитывая параметра автомата, следует немного завысить его номинальные значения. Иначе автоматический выключатель, при запуске двигателя, будет постоянно размыкать цепь.

Правильное подключение обеспечит качественную и бесперебойную работу устройства.

Частотный преобразователь для насоса – принцип работы и правила монтажа

Частотный преобразователь для насоса (инвертор) осуществляет частотное регулирование насосов, стабилизирует, автоматизирует и регулирует их работу, предоставляет возможность изменять частоту напряжения для увеличения эффективности и экономичности работы насосного оборудования для систем водоснабжения, а также увеличения его износостойкости.

Установлено, что электроводонасос с частотным преобразователем может экономить до 50% электроэнергии, а работой его намного удобнее управлять.

Что собой представляют частотные преобразователи

Часто производители водонасосов еще на этапе сборки их конструкций включают в них частотные преобразователи. Например, как в насосах Грундфос, которые пользуются высоким спросом. В более дорогих моделях в качестве преобразователей используются микропроцессоры, тем не менее, не во всех насосах предусматриваются преобразователи частоты и может потребоваться их отдельное приобретение и установка.

Таким образом вы можете выбрать насос в котором уже есть частотный преобразователь для насоса и всеми опциями, так и приобретать их отдельно с возможностью подключением дополнительных возможностей, зависимо от меняющихся потребностей.

Инверторы для насосов представляют собой сочетание асинхронного двигателя с фазным ротором, который работает в режиме генератора-преобразователя. Им управляет микропроцессор, оснащенный большим функционалом, а сам частотник, несмотря на достаточно сложную конструкцию, имеет простой интерфейс, благодаря которому им сможет легко управлять обычный пользователь.

Частотный регулятор на водяной насос устанавливается на электродвигателе, в месте расположения штатной клемной коробки или на стене, в специальном шкафу. Сами инверторы отличаются по мощности и весу и характеризуются наличием надежной защиты от перегрузки.

Почему используют частотники

Есть несколько причин, почему рекомендуют использовать частотник для насосов:

  1. Он защищает электродвигатель от токовых перегрузок и скачков напряжения.
  2. Он нивелирует возникновение разрушительных водяных ударов, сглаживая пусковые моменты двигателей.
  3. Он защищает насос от работы в холостую.
  4. Он на 30-50% увеличивает экономичность функционирования насоса, а также снижает количество его поломок.

Все частотные преобразователи оснащены специальным датчиком давления, который автоматически включает или выключает насос, при этом контролируя, чтобы заданное пользователем давление в системе оставалось неизменным.

Это предоставляет возможность свободно перекачивать независимо от ее температуры и даже качать агрессивные жидкости.

Комплектации частотных преобразователей

На рынке представлено огромное количество моделей насосов с частотным регулированием на любой выбор с различным функционалом. Среди насосов с частотным преобразователем есть оборудование, оснащенное сразу всем необходимым для того, чтобы обеспечить безопасную и экономичную работу вашему насосу, а также те, которые нуждаются в дополнительной комплектации.

В первом случае вы получите более дорогую, универсальную и надежную конструкцию, а во втором – сам частотник будет недорогим, за то каждая приобретаемая опция будет стоить несколько дороже, а ее подключение и настройка должны будут производиться своими руками.

Как выбрать преобразователь

На что следует обратить внимание при подборе частотных преобразователей на свой насос:

  1. Мощность оборудования – от этого зависит частота вращения насоса, регулируемая преобразователем.
  2. Диапазон входного напряжения – уровень напряжения в сети, при котором частотник сохраняет свою функциональность. В этом случае стоит произвести расчет, какое напряжение может возникнуть в сети. Этот показатель позволит «пережить» преобразователю колебания напряжения в сети, полностью сохранив свою работоспособность.
  3. Диапазон изменений частоты – убедитесь, что выбираемое оборудование выдает именно ту частоту, которую смогут поддерживать механизм насоса и его двигатель.
  4. Количество управляющих входов – для ввода различных команд, которые могут потребоваться при управлении насосом (старт, реверс, стоп, аварийная остановка и др.). Входы устанавливаются самим пользователем. Если вы стремитесь построить сложную систему, в таком случае, чем больше входов, тем лучше, для бытого применения подойдет частотник с небольшим количеством входов.
  5. Количество выходных сигналов – потребуются для аналогового управления преобразователем.
  6. Метод управления – как осуществляется оперативное управление преобразователем (через входы управления с автономного или локального пульта, от ПК или контролера, переключаемое или комбинированное управление).

Учитывая представленные характеристики, вы сможете подобрать такое оборудование, которое подойдет именно для вашего насоса и для ваших нужд.

SIRIO ENTRY 230 частотный преобразователь для насосов (видео)

Что нужно знать, чтобы установить частотный преобразователь для насоса

Устанавливают частотники в специальный шкаф управления насосами (шун) с частотным преобразователем или в любое другое место, где будут соблюдены основные требования для их нормального функционирования.

Чтобы была произведена правильная установка частотного преобразователя, необходимо учесть следующие нюансы:

  • В месте расположения частотника необходимо обеспечить хорошую вентиляцию.
  • Температура окружающей среды не должна быть ниже 10˚C и выше 45˚C.
  • Должна соблюдаться относительная влажность менее 90%, на установленное оборудование не должна попадать вода.
  • В непосредственной близости с частотным преобразователем должны отсутствовать пожароопасные и легковоспламеняющиеся материалы и жидкости.
  • На устройство не должны попадать прямые солнечные лучи.
  • Нельзя допускать наличие поблизости капель масла, пыли или стальной стружки.
  • Размещать его необходимо в месте, с полностью отсутствующими вибрациями.
  • Установка должна производиться на устойчивую поверхность без наклонов.
  • Нельзя устанавливать оборудование в зоне электромагнитных помех.

Также учтите, что чем выше преобразователь будет установлен над уровнем моря, тем больше будет его номинальная мощность.

Используя представленные рекомендации, вы сможете подобрать такой частотный преобразователь для насосов, который отлично подойдет для организации работы вашего водонасосного оборудования. Различные модели прекрасно подходят как для оборудования скважинных, так и для фонтанных и других компрессоров, которые используются в жилых и частных домах.

ЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Самыми распространенными электрическими двигателями для различных устройств в настоящее время являются трехфазные асинхронные двигатели переменного тока.

Большое распространение такие приводы получили благодаря своим хорошим эксплуатационным характеристикам.

Но есть у них несколько серьезных недостатков:

  • невозможность регулировки числа оборотов;
  • большие пусковые токи.

Регулировка оборотов невозможна из-за принципа работы асинхронного двигателя, поскольку число оборотов жестко привязано к частоте питающей сети и конфигурации обмоток.

Частота сети – величина постоянная, а переключением обмоток можно получить только несколько значений оборотов. Асинхронные двигатели могут снижать свои обороты при увеличении нагрузки, но это уже нежелательное явление, с которым необходимо бороться.

Существует несколько разновидностей частотных преобразователей, но в настоящее время подавляющее большинство выполнено по схеме ШИМ контроллера.

Различие только в тонкостях регулирования, которое может осуществляться по скалярному методу – упрощенный вариант или по векторному методу. Векторный метод управления наиболее полный и позволяет осуществить все возможные алгоритмы работы.

Частотные преобразователи применяются в оборудовании, где важны такие параметры:

  • стабильность оборотов при изменении нагрузки в широком диапазоне;
  • изменение количества оборотов;
  • обеспечение плавного пуска;
  • снижение нагрузок на электрическую сеть во время пуска;
  • возможность торможения.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Большое распространение частотные преобразователи получили в станочном оборудовании в машиностроении и иных областях обработки материалов, в том числе в качестве приводов прокатных станов.

Применение преобразователей для регулировки и поддержания заданных оборотов значительно упрощает кинематические схемы станков, тем самым повышая удобство работы и надежность.

Регулировка частоты вращения давно применяется в электротранспорте. Вместе с функцией электрического торможения и рекуперацией (возвратом электроэнергии в питающую сеть при торможении) применение частотных преобразователей выгодно еще значительным сокращением потребления энергии.

Частотные преобразователи с возможностью электрического торможения находят широкое применение в лифтовом хозяйстве.

Перспективно и быстро развивается применение регулируемых асинхронных двигателей в качестве приводов насосов. Возможность плавной регулировки оборотов в широком диапазоне позволяет избавиться от громоздкой и ненадежной запорной и регулирующей арматуры в насосных перекачивающих станциях и котельных.

Таким образом снижаются гидравлические потери при перекачке жидкости и резко падает расход электроэнергии. Дополнительным плюсом в частотном регулировании является возможность увеличения производительности насосов во время пиковой нагрузки.

Если рассматривать бытовые устройства, то чаще всего двигатели с частотным управлением встречаются в автоматических стиральных машинах.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

Важнейшей характеристикой любого преобразователя является количество фаз и величина напряжения.

Подавляющее большинство частотных преобразователей рассчитаны на подключение в трехфазную сеть 220/380 В и позволяют получить на выходе те же три фазы, но с возможностью регулировки частоты и напряжения.

На втором месте по распространенности находятся устройства для подключения в однофазную сеть 220 В с преобразованием в три фазы 380 В. Такие устройства находят применение в быту для подключения промышленных трехфазных двигателей в однофазную бытовую сеть.

Таким образом, перечень основных параметров выглядит следующим образом:

  • количество фаз;
  • величина напряжения;
  • мощность нагрузки;
  • диапазон регулировки частоты;
  • пределы изменения выходного напряжения.

Из дополнительных опций, которые присутствуют в хороших моделях устройств следует отметить возможность параллельной работы нескольких преобразователей, подключение нескольких двигателей, обратная связь для точной регулировки оборотов согласно заданной функции, наличие функции торможения и рекуперации.

Для осуществления перечисленных функций устройства снабжены несколькими аналоговыми и цифровыми выходами. Некоторые модели имеют стандартный интерфейс для подключения персонального компьютера. Многие модели оборудованы входом для подключения термодатчика.

Электродвигатели в большинстве для уменьшения нагрева оборудованы собственными крыльчатками для обдува корпуса.

При работе на низких оборотах эффективность крыльчатки падает в геометрической прогрессии. Для предотвращения перегрева обмоток и используется внешний термодатчик, который прерывает подачу питания на двигатель при критическом нагреве обмоток.

Подбор необходимого преобразователя по параметрам призван сократить финансовые расходы без снижения надежности при сохранении необходимой функциональности. Известно, что чем шире функциональность и больше мощность преобразователя, тем он дороже, причем стоимость растет непропорционально мощности, а несколько быстрее.

Мощность частотника должна с некоторым запасом перекрывать пиковую мощность подключенного электродвигателя. Следует учитывать, что максимальный ток асинхронные двигатели потребляют в момент пуска и при увеличении нагрузки на ротор. В зависимости от мощности двигателя, пусковой ток может превосходить номинальный в 3-5 раз.

Диапазон изменения частоты обычно имеет стандартную величину 1:10, но можно встретить дорогие модели с расширенным диапазоном. Обычно недорогие частотники со скалярным управлением работают с меньшим диапазоном. Более прогрессивные – векторные, теоретически не имеют верхнего предела изменения частоты. Их диапазон ограничен областью применения и стоимостью.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЧАСТОТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Под программированием частотного преобразователя понимают установку режимов и алгоритмов работы в зависимости от требования. Процесс программирования всех типов устройств нереально описать в пределах одной статьи, но производители, по мере возможности упрощают этот процесс.

Основные режимы преобразователей уже внесены в память устройств и на пользователей возлагается только их коррекция и установка порядка подключения. Для изменения режима работы предусмотрены:

  • мини клавиатура или набор кнопок;
  • индикатор (цифровой или многострочный символьный);
  • интерфейсные входы для подключения внешних устройств, компьютера или клавиатуры.

Весь процесс подробно описан в сопроводительной документации. Там же приведена и схема коммутации с сетью и регулируемым двигателем. Правильное подключение является основой для дальнейшей работы. Даже не запрограммированный частотник при строгом соблюдении правил подключения может нормально работать на режиме, который установлен по умолчанию.

Схема управления преобразователем содержит в себе ключевые исполнительные элементы, согласующие устройства, которые управляются при помощи одного или нескольких микроконтроллеров, которые представляют собой миниатюрные процессоры.

Следовательно, для того, чтобы правильно запрограммировать устройство, нужно иметь немалый опыт и некоторую подготовку, поэтому лучше поручить такую работу профессионалам, в противном случае не исключена поломка как частотного преобразователя, так и исполнительного двигателя. Нельзя также исключать возможности аварии, как результата неправильных действий.

Наиболее совершенные модели позволяют выполнять программирование при помощи компьютера непосредственно из операционной системы Windows. Для этих целей вместе с устройством поставляется специализированная программа, которую необходимо инсталлировать на компьютер.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий