Как подобрать частотный преобразователь

07.04.2020

При работе асинхронного электродвигателя приходится решать задачу стабилизации скорости и направление движения ротора. Для этого нужен частотный преобразователь, который подключается к оборудованию. В результате его работы происходит изменение частоты входного напряжения, что влечет за собой изменение скорости и направления движения ротора. Это значительно повышает эффективность работы электродвигателя и делает его функционирование более долговечным. Выбор подходящего преобразования частоты – комплексная задача, требующая высокой квалификации и внимательности.

Важные параметры частотного преобразователя

Любой частотник – техническое изделие, у которого есть технические характеристики. От таких показателей зависит качество и сфера применения устройства. При выборе такого преобразователя частоты в первую очередь нужно обратить внимание на следующие параметры:

·       мощность;

·       количество фаз питания;

·       тип управления;

·       диапазон регулировки;

·       набор функций;

·       сборка и влагозащита;

·       метод торможения вала;

·       метод отвода тепла.

Каждый параметр имеет свои особенности. Крайне важно пользоваться изделиями именитых брендов, соответствующих международным стандартам. Они также предоставляют гарантии соответствия технических характеристик преобразователей, указанным в документации.

Как выбрать частотник по мощности и количеству фаз питания

Мощность частотного преобразователя должна быть выше предельной мощности электродвигателя. К примеру, для мотора, мощность которого составляет 2.5 кВт, если он работает в условиях редких перегрузок, то частотник должен подбираться от 3 кВт и выше. Лучше подобрать это устройство из модельного ряда проверенных брендов. Это в значительной степени увеличивает вероятность соответствия реальных параметров оборудования указанным в документации.

Преобразователи частоты бывает однофазными и трехфазными. На вход однофазных частотников подключается электропитание 220 вольт, а на выходе получается 3 фазы со значением линейного напряжение в 220 или на 380 вольт. Выходное напряжение обязательно нужно узнать при подборе изделия. Это играет одну из ключевых ролей в организации правильных обмоток электромотора. Трехфазные частотники имеют повышенную мощность. К ним подключается сразу 3 фазы.

Особенности типов управления преобразователей частоты

Тип управления оборудованием может быть векторным или скалярным. Скалярное управление не способно обеспечить точное регулирование в широком пределе. В условиях повышенных или пониженных частот может падать момент, то есть изменяться параметры мотора. Сама поддержка момента обеспечивается ВЧХ (функция, где U/f=const). В этом случае значение выходного напряжения зависит от частоты.

Векторное управление позволяет точно регулировать работу системы в широком пределе. Для частотных преобразователей с таким типом управления применяются цепи обратной связи, которые обуславливают стабильность в широком диапазоне значений частот. В условиях постоянной частоты изменяется нагрузка на электродвигатель, что дает возможность более точно поддерживать момент на валу. Благодаря этому, реактивная мощность двигателя снижается.

Частотники со скалярным управлением изготавливаются более часто. Они применяются для работы насосных систем, компрессоров, вентиляторов и других устройств подобного назначения. Однако, если частота выше, чем в сети (50 Гц), происходит снижение момента. Это означает, что при повышении оборотов повышать напряжение уже некуда.

Стоимость частотных преобразователей с векторным управлением, довольно высокая, но эти устройства незаменимы в условиях, когда нужно поддерживать высокий момент на валу вне зависимости от создавшейся нагрузки. Это позволяет использовать представленные частотники для работы токарных или фрезерных станков для по поддержанию стабильных оборотов шпинделя.

Диапазон регулировки и набор функций

Значение диапазона регулирования важен при необходимости регулировки электропривода в широком диапазоне. К примеру, при настройке производительности насоса этот параметр будет реализован в пределах 10% от номинального значения. При выборе частотного преобразования по функциям, в приоритет лучше ставить те модели, в которых реализован «сухой ход».

Исполнение, влагозащита

Эти показатели определяют место установки и последующего функционирования преобразователя частоты. В сыром помещении, к примеру, в подвале лучше выбирать устройство с классом защиты от влаги IP55.

Методы торможения вала и отвода тепла

При отключении мотора от электропитания происходит инерционное торможение. Чтобы резко разогнать или затормозить оборудование используют динамическое или рекуперативное торможение. Оно реализовано за счет обратного вращения создавшегося электромагнитного поля внутри статора. Также подобный вид торможения может возникнуть в результате быстрого понижения частоты самим преобразователем.

Также существует проблема выделения избыточного количества тепла полупроводниковыми ключами. Чтобы избежать перегрева, их монтируют на специальные радиаторы, предназначенные для охлаждения элементов. В моделях с повышенной мощностью применяется комплексная система охлаждения, укомплектованная кулерами. Это позволяет значительно уменьшить удельный вес и габариты охлаждающих элементов. Очень важно еще до покупки определить место работы частотника. Если он будет работать в шкафу для приборов, то с учетом ограниченного пространства нужно позаботиться о надлежащей системе охлаждения.

Дополнительные параметры частотных преобразователей

До приобретения частотных преобразователей нужно определиться с его мощностью и параметрами электропитания. Особенно это важно в тех случаях, когда оборудование работает на промышленном производстве. Инженеру стоит обратить внимание на такие показатели устройства:

·       максимальное значение потребляемого электропитания;

·       способность выдерживать перегрузки;

·       тип нагрузки;

·       длительность перегрузок.

Электропитание – основополагающая часть работы любого электрического оборудования. Так как частотник питается от сети, нужно максимально обезопасить его работу и предотвратить возможность появления чрезвычайных ситуаций при потенциальных перегрузках системы. Благодаря такому подходу, можно не только сберечь сам преобразователь от поломки, но и обезопасить все подконтрольные устройства от выхода из строя. Ведь их поломка чревата большими затратами финансов и времени.