Как выбрать частотный преобразователь по шильде электродвигателя

Данная политика конфиденциальности относится к сайту под доменным именем instart-info.ru. Эта страница содержит сведения о том, какую информацию мы (администрация сайта) или третьи лица могут получать, когда вы пользуетесь нашим сайтом.

Данные, собираемые при посещении сайта

Персональные данные

Персональные данные при посещении сайта передаются пользователем добровольно, к ним могут относиться: имя, фамилия, отчество, номера телефонов, адреса электронной почты, адреса для доставки товаров или оказания услуг, реквизиты компании, которую представляет пользователь, должность в компании, которую представляет пользователь, аккаунты в социальных сетях; поля форм могут запрашивать и иные данные.

Эти данные собираются в целях оказания услуг или продажи товаров, связи с пользователем или иной активности пользователя на сайте, а также, чтобы отправлять пользователям информацию, которую они согласились получать.

Мы не проверяем достоверность оставляемых данных, однако не гарантируем качественного исполнения заказов или обратной связи с нами при некорректных данных.

Данные собираются имеющимися на сайте формами для заполнения (например, регистрации, оформления заказа, подписки, оставления отзыва, обратной связи и иными).

Формы, установленные на сайте, могут передавать данные как напрямую на сайт, так и на сайты сторонних организаций (скрипты сервисов сторонних организаций).

Также данные могут собираться через технологию cookies (куки) как непосредственно сайтом, так и скриптами сервисов сторонних организаций. Эти данные собираются автоматически, отправку этих данных можно запретить, отключив cookies (куки) в браузере, в котором открывается сайт.

Не персональные данные

Кроме персональных данных при посещении сайта собираются не персональные данные, их сбор происходит автоматически веб-сервером, на котором расположен сайт, средствами CMS (системы управления сайтом), скриптами сторонних организаций, установленными на сайте. К данным, собираемым автоматически, относятся: IP адрес и страна его регистрации, имя домена, с которого вы к нам пришли, переходы посетителей с одной страницы сайта на другую, информация, которую ваш браузер предоставляет добровольно при посещении сайта, cookies (куки), фиксируются посещения, иные данные, собираемые счетчиками аналитики сторонних организаций, установленными на сайте.

Эти данные носят неперсонифицированный характер и направлены на улучшение обслуживания клиентов, улучшения удобства использования сайта, анализа посещаемости.

Предоставление данных третьим лицам

Мы не раскрываем личную информацию пользователей компаниям, организациям и частным лицам, не связанным с нами. Исключение составляют случаи, перечисленные ниже.

Данные пользователей в общем доступе

Персональные данные пользователя могут публиковаться в общем доступе в соответствии с функционалом сайта, например, при оставлении отзывов, может публиковаться указанное пользователем имя, такая активность на сайте является добровольной, и пользователь своими действиями дает согласие на такую публикацию.

По требованию закона

Информация может быть раскрыта в целях воспрепятствования мошенничеству или иным противоправным действиям; по требованию законодательства и в иных случаях, предусмотренных законом.

Для оказания услуг, выполнения обязательств

Пользователь соглашается с тем, что персональная информация может быть передана третьим лицам в целях оказания заказанных на сайте услуг, выполнении иных обязательств перед пользователем. К таким лицам, например, относятся курьерская служба, почтовые службы, службы грузоперевозок и иные.

Сервисам сторонних организаций, установленным на сайте

На сайте могут быть установлены формы, собирающие персональную информацию других организаций, в этом случае сбор, хранение и защита персональной информации пользователя осуществляется сторонними организациями в соответствии с их политикой конфиденциальности.

Сбор, хранение и защита полученной от сторонней организации информации осуществляется в соответствии с настоящей политикой конфиденциальности.

Как мы защищаем вашу информацию

Мы принимаем соответствующие меры безопасности по сбору, хранению и обработке собранных данных для защиты их от несанкционированного доступа, изменения, раскрытия или уничтожения, ограничиваем нашим сотрудникам, подрядчикам и агентам доступ к персональным данным, постоянно совершенствуем способы сбора, хранения и обработки данных, включая физические меры безопасности, для противодействия несанкционированному доступу к нашим системам.

Ваше согласие с этими условиями

Используя этот сайт, вы выражаете свое согласие с этой политикой конфиденциальности. Если вы не согласны с этой политикой, пожалуйста, не используйте наш сайт. Ваше дальнейшее использование сайта после внесения изменений в настоящую политику будет рассматриваться как ваше согласие с этими изменениями.

Отказ от ответственности

Политика конфиденциальности не распространяется ни на какие другие сайты и не применима к веб-сайтам третьих лиц, которые могут содержать упоминание о нашем сайте и с которых могут делаться ссылки на сайт, а также ссылки с этого сайта на другие сайты сети Интернет. Мы не несем ответственности за действия других веб-сайтов.

Изменения в политике конфиденциальности

Мы имеем право по своему усмотрению обновлять данную политику конфиденциальности в любое время. В этом случае мы опубликуем уведомление на главной странице нашего сайта. Мы рекомендуем пользователям регулярно проверять эту страницу для того, чтобы быть в курсе любых изменений о том, как мы защищаем информацию пользователях, которую мы собираем. Используя сайт, вы соглашаетесь с принятием на себя ответственности за периодическое ознакомление с политикой конфиденциальности и изменениями в ней.

Как с нами связаться

Если у вас есть какие-либо вопросы о политике конфиденциальности, использованию сайта или иным вопросам, связанным с сайтом, свяжитесь с нами:

8 800 222 00 21

[email protected]

Как подобрать частотный преобразователь | Eleksun (Харьков, Днепропетровск)

Как правильно выбрать частотный преобразователь?

При выборе частотного преобразователя Вам необходимо определиться с параметрами устройства, давайте более подробно остановимся на них:

1. Тип питания частотника

Преобразователи частоты могут запитываться как от однофазной сети 220-240 В (вся серия Altivar 12, IC5, однофазные версии M-Max, Altivar 312, Altivar 32, Altivar 71 и Power XL), так и от трехфазной сети различного напряжения

2. Тип питания двигателя

Почти все частотники управляют только трехфазными двигателями, исключение составляет только серия Power XL DC1 — она умеет управлять однофазными.

3. Мощность

Тут всё просто — преобразователь частоты должен по мощности быть не меньше, чем двигатель

4. Тип механизма по перегрузке:

•  если установка не предполагает больших пусковых токов (до 110% от номинального), то можно использовать любой частотник. Но существуют специальные «вентиляторные серии», например Altivar 212, Altivar 61 или IP5A  — они не расчитаны на большую перегрузку, но имеют специальные предустановки под данные устройства (вентиляторы, насосы и др.) и по цене дешевле других серий;
• Стандартным «общепромышленным» считается перегрузка в 150% от номинала, такую нагрузку поддерживают преобразователи частоты Altivar 312, Altivar 32, IG5A, IS5, Altivar 12; В некоторых сериях преобразователей частоты существуют предустановленные параметры и они программируются буквально 2-3 нажатиями кнопок.
• Иногда требуется более тяжелые характеристики частотников — например для лифтов или кранового оборудования. Там нормой считается двухкратные перегрузки — для таких случаев предназначена серия Altivar 71, помимо указанных характеристик этот тип устройств имеет предустановленные характеристики «подъемный кран» или «лифт», что позволяет быстрее их настраивать и вводить в эксплуатацию.

5. Наличие промышленных протоколов

Зачастую имеющиеся частотные преобразователи требуется соединять в одну систему для удаленного мониторинга технического процесса и управления. Для согласования различных устройств типа промышленных компьютеров (ПЛК), сервоприводов, преобразователей частоты и т.д. применяются различные протоколы. Наиболее распространненные это ModBus и Profibus. Если надо связать два устройства между собой они оба должны поддерживать одинаковые протоколы.

6. Законы управления

Алгоритмы, с помощью которого преобразователи частоты управляют электродвигателями. Их много, но наиболее распространенные два — скалярный и векторный. При скалярном законе сохраняется постоянство отношения напряжением и частоты этот алгоритм самый простой, но может использоваться только на легких механизмах, например маломощных вентиляторах, насосах. Если скалярный закон использовать при тяжелом пуске, частотник может продолжать увеличивать частоту вращения двигателя, а сам двигатель может вращаться с меньшей скорости из-за большой нагрузки или тяжелого пуска, что может привезти к неравномерному разгону двигателя или преждевременной его поломке. При векторном режиме — момент вращения двигателя по отношению к моменту нагрузки не меняется, что позволяет преобразователю частоты примерно оценивать какую частоту вращения имеет двигатель в каждый момент времени. Этот алгоритм позволяет более точно контроллировать работу механизма, но требует предварительной настройки — занесение в ЧП характеристик двигателя, режима работы системы и т.д. 

Если требуется еще более точный контроль за электродвигателем можно применить векторный закон с обратной связью — к частотнику подключается энкодер (датчик, который постоянно физически измеряет скорость вращения двигателя), и контроль производиться уже на основе показаний энкодера — это наиболее точный режим, но и наиболее дорогостоящий и сложный в реализации.

7. Наличие и количество входов и выходов

Различные частотные преобразователи имеют их различное количество. С помощью входов можно передавать частотнику различные параметры — например регулировать обороты двигателя насоса исходя из давления воды в системе. Выходы позволяют передавать сигналы с частотник на другие устройства — например, информацию, что двигатель работает на пределе или произошла авария.

Если Вы уже определились с тем, какой частотный преобразователь Вам нужен — вы можете купить его в нашем магазине www.eleksun.com.ua по самой низкой цене и с кротчайшим сроком поставки

Пять самых распространённых вопросов при выборе преобразователя частоты

1. Нужно ли выбирать преобразователь частоты с запасом по мощности?

Выбирать преобразователь частоты с запасом по мощности не имеет практического смысла, крутящий момент на валу электродвигателя не определяется мощностью преобразователя частоты, а цена двух устройств близкого номинала отличаться на 10-20%. Выбирается номинал преобразователя частоты, прежде всего, по току электродвигателя. Номинальное значение тока преобразователя частоты должно быть незначительно больше или равно номинальному току электродвигателя.

Для некоторых серий частотных преобразователей производитель указывает две мощности, что это значит?

По характеру нагрузки электродвигателя существует два режима работы:

• Легкий режим работы, он же насосный или вентиляторный.
  Этот режим работы характерен для центробежных механизмов, момент нагрузки которых пропорционален квадрату скорости вращения рабочего колеса, а мощность, потребляемая центробежным механизмом, изменяется пропорционально кубу частоты вращения рабочего колеса, что позволяет применять частотные преобразователи меньшей мощности.
• Нормальный режим работы, он же общепромышленный.
  Этот режим работы характерен для конвейеров с постоянным моментом нагрузки и подъемно-транспортных механизмов с высоким пусковым моментом.

К примеру, модель частотного преобразователя Instart FCI-G3.7/P5.5-4B подходит для электродвигателя мощностью 3,7 кВт в общепромышленном режиме или 5,5 кВт в насосном режиме.

2. Что выбрать: преобразователь частоты или устройство плавного пуска?

Устройство плавного пуска (УПП, софт-стартер) и преобразователь частоты два класса разных устройств, отчасти имеющие схожий функционал.

Подробно тему УПП мы разбирали в одной из прошлых статей «Устройство плавного пуска или Soft-Starter», а вкратце скажем, что сравнивать цену двух разных устройств не имеет смысла. Исходить надо из решаемой задачи.

• Основное назначение устройства плавного пуска (УПП) – снижать пусковые токи и потребляемую мощность в момент запуска электродвигателя. Устройство плавного пуска работает короткое время в момент запуска и фактически разгоняет электродвигатель до номинальной скорости, после чего коммутирует питание электродвигателя через обводной или встроенный байпас.
• Основное назначение преобразователя частоты – регулировка скорости вращения выходного вала двигателя, преобразуя частоту и напряжение, подводимое к обмоткам электродвигателя, преобразователь частоты работает непрерывно все время работы электродвигателя.

3. Нужно ли переплачивать за более дорогой преобразователь частоты?

Этот вопрос сложный и ответить на него не так легко, как хотелось бы, но мы, как минимум, попробуем внести ясность.

На цену преобразователя частоты в общем случае влияет:

• Метод управления, реализованный в ПЧ, скалярный или векторный

В основе скалярного метода управления лежит принцип постоянства отношения U/f=const. Устройства, реализующие скалярный метод управления, считаются более простыми и в общем случае подходят для управления нагрузкой с низким пусковым моментом на валу электродвигателя.

В основе преобразователей частоты, реализующих векторный режим управления, лежит значительно более сложная математическая модель, с постоянным отслеживанием или расчетом положения вала электродвигателя для поддержания постоянства крутящего момента. Скалярный режим управления в таких устройствах поддерживается по умолчанию, а векторный режим требует пользовательского программирования.

• Наличие встроенных интерфейсов и функционала

Как и в любой технике, преобразователь частоты содержит кроме основного функционала, дополнительные функции, встроенные интерфейсы удаленного управления, некоторые модели содержат в себе полноценные функции ПЛК. Дополнительный функционал – это плюс, но в первую очередь необходимо оценить необходимость такового, прежде чем сравнивать цену двух устройств.

• Плата за бренд

В этом пункте мы не раскрыли ничего нового, действительно переплата за бренд существует, ничего личного, это просто маркетинг. Но мы убеждены, переплата за бренд должна быть разумной, поэтому предлагаем, в том числе, преобразователи частоты от компании Delta Electronics которая входит в тройку лидеров по количеству производимых частотных приводов. Кроме своего имени, отсчитывающего время с 1971 года, компания Delta Electronics может предложить широкую номенклатуру частотных преобразователей: экономичные, компактные, универсальные, специализированные для лифтов, для насосов и вентиляторов.

4. Можно ли сэкономить, купив один преобразователь частоты на два и более электродвигателя?

Можно, но с некоторыми ограничениями:

• Электродвигатели должны быть одного номинала мощности;
• Управление двумя и более электродвигателями возможно реализовать только в скалярном режиме управления;
• Мощность преобразователя частоты выбирается с запасом, разные производители рекомендуют разный уровень запаса, но в общем случае в районе 20% в общепромышленном режиме.
  Например, для управления двумя электродвигателями суммарной мощности 11 кВт, ближайший по номиналу частотный преобразователь с учётом запаса Delta VFD32AMS43;
• При подключении больше двух электродвигателей к одному преобразователю частоты требуется реализовать защиту по току на каждый электродвигатель, поэтому в данном случае возникает вопрос, а будет ли экономия?

5. У вас есть однофазный преобразователь частоты?

Давайте разберемся, преобразователь частоты для однофазной сети или для однофазного электродвигателя? И то и другое мы можем предложить, но вопрос не случайный.

Принцип работы асинхронного электродвигателя в упрощенном виде заключается в создании вращающегося магнитного поля обмотками статора. Для этого в обмотках статора должны протекать токи, смещенные по фазе относительно друг друга. В большинстве случаев электродвигатель питается от трехфазной сети переменного тока, но бывает и так, что сеть электрического тока однофазная, а двигатель трехфазный.

На этот случай большинство производителей имеют в номенклатуре преобразователи частоты с однофазным входом 1фх220В и трехфазным выходом 3фх220В. Например, INNOVERT ITD222U21B2.

Необходимо учитывать, что обычно электрическая мощность таких преобразователей частоты ограничена в районе 2,2 кВт в силу ограниченной мощности однофазной электрической сети.

Существуют так называемые однофазные электрические двигатели, т.е. приспособленные для электропитания от однофазной цепи электрического тока и содержащие в своей конструкции фазосдвигающие конденсаторы. Такие электродвигатели, как правило, носят бытовое назначение.

Преобразователи частоты для однофазных электродвигателей довольно редкая разновидность. В силу малого спроса не многие производители содержат такие устройства в своей номенклатуре, но мы можем предложить, например, INNOVERT IDD222U21B.

В данной статье мы довольно поверхностно затронули тему частотно регулируемого привода. Не затронутыми остались вопросы дополнительного оборудования, преобразователи частоты с высоким уровнем пыле- и влагозащиты, и другие вопросы. Несмотря на кажущуюся простоту, подбор преобразователей частоты несет в себе массу нюансов.

Обратитесь к специалистам компании ООО «РусАвтоматизация» для правильного подбора оборудования.

Как выбрать частотный преобразователь — статьи «ТеплоКомплект»

Преобразователь частоты — электронное устройство, которое управляет скоростью вращения трехфазного асинхронного двигателя. Изменение частоты выходного напряжения меняет скорость вращения ротора электродвигателя. Это важное оборудование в работе промышленных, энергетических, любых объектов, где используют электроприводы.

Современные ПЧ, кроме своей основной функции, позволяют контролировать и менять много других параметров в процессе работы двигателя. Поэтому они имеют широкий круг применения, а правильный выбор частотного преобразователя — задача, которая требует определенных знаний.

Применение

Современные частотные регуляторы используют для:

• Поддержания и изменения скорости вращения электродвигателя.
• Плавного пуска и торможения двигателя. Это снижает слишком большой пусковой ток и момент — исключает удары, рывки и повышенные механические нагрузки на привод. Таким образом, ПЧ защищает его и увеличивает срок службы оборудования.
• Поддержания нужного значения параметра за счет изменения скорости вращения двигателя. Таким параметром может быть: температура, давление, расход жидкости.
• Защиты электродвигателя при коротком замыкании. Преобразователь страхует при отклонениях от номинального напряжения сети, контролирует температуру механизма, не допускает перегрева. Благодаря этому ПЧ обеспечивает более длительную и надежную работу привода, уменьшает затраты на обслуживание и ремонт техники.
• Экономии потребления электроэнергии при частично загруженном двигателе до 50%.
• Точного управления и регулировки сложного оборудования движения: краны, конвейеры, лебедки.

Преобразователи частоты в основном используют на разных производствах в металлургии, энергетике, нефтяной сфере, для очистных сооружений, конвейерных линий. Также их применяют в бытовых сферах: погружные насосы, системы отопления в коттеджах и домах.

Базовые параметры

Подбор частотного преобразователя начинается с изучения основных характеристик.

Количество питающих фаз и номинальное напряжение

Если не учесть эти параметры и неправильно подключить оборудование, возникнут аварийные ситуации, и техника выйдет из строя.

Выпускают однофазные и трехфазные модели ПЧ. К однофазному на вход подключают однофазную сеть напряжением 220В, а на выходе получают три фазы с линейным напряжением 220В или 380В. К трехфазному подключают три фазы, соответственно.

Однофазный преобразователь, как и трехфазный, предназначен для управления трехфазным асинхронным двигателем и способен решать те же задачи.

Важно, чтобы номинальное напряжение питания двигателя не превышало питание ПЧ, а значения параметра питающей сети и электропривода совпадали.

Диапазон выходной частоты

Через изменение частоты выходного напряжения происходит управление скоростью вращения вала. Нужно обращать внимание на диапазон значений выходной частоты преобразователя, распространенный интервал — от 0 до 400 Гц.

Мощность

Ее значение у частотного преобразователя должно быть равно мощности двигателя либо превышать его. При работе с высокими пусковыми нагрузками допустимо, чтобы мощность ПЧ была выше на одну–две ступени: при этом нагрузка на преобразователь ниже — он будет меньше греться и прослужит дольше.

Важно помнить, что мощность двигателя зависит от КПД и коэффициента мощности, а указанное на электродвигателе значение относится к механической мощности двигателя на валу, а не к потребляемой от источника питания активной мощности, как у других электроприборов.

Номинальный ток

Электропривод не работает в идеальном режиме — всегда есть вероятность изменений динамических нагрузок на валу или превышения значений номинального тока. Чтобы обезопасить привод от возможных перегрузок, фактический длительный рабочий ток двигателя не должен превышать номинальный выходной ток частотного преобразователя.

Самый правильный метод определения рабочего тока — измерение его значения во время работы двигателя.

Чтобы правильно подобрать частотный регулятор, необходимо знать номинальные характеристики самого прибора и электродвигателя. Нужная информация есть в технической документации и на корпусе приборов.

На что еще обратить внимание

Кроме базовых характеристик, выбор частотного преобразователя делают на основе его типа управления и дополнительных возможностей.

Тип управления

По режиму управления преобразователи частоты делят на скалярные (вольт-частотные) и векторные.

Скалярный режим

Преобразователи с таким типом управления дешевле и проще в настройке, но не обеспечивают точной регулировки в широких пределах. При слишком низких или слишком высоких частотах параметры двигателя могут изменяться: при увеличении нагрузки двигатель замедляется, при уменьшении — ускоряется. При постоянной нагрузке скорость вращения не меняется.

ПЧ со скалярным управлением позволяет работать с несколькими двигателями одновременно, если обеспечить дополнительную защиту по току для каждого электродвигателя.

Вольт-частотный режим используют, когда параметры нагрузки заранее известны и стабильны. Например, для работы насосов, вентиляторов, конвейеров, упаковочных станков, прессов.

Векторный режим

Основная задача частотников с этим типом управления — поддерживать постоянную скорость вращения при резко меняющихся нагрузках. Это возможно за счет автоматической регулировки выходного напряжения.

Преобразователи такого вида имеют широкий диапазон режимов и настроек, стабильно работают при изменяющейся скорости и на сверхмалых оборотах. Они стоят дороже, требуют тонкой настройки и работают только с одним двигателем.

Векторное управление обычно применяют при работе с кранами, подъемными механизмами, на дробилках, буровом оборудовании и другими нагрузками, где нет четкой зависимости момента нагрузки от скорости вращения.

Дополнительные возможности

Функции управления

Можно выполнять плавный разгон и плавное торможение двигателя по заданному времени, повышение и понижение оборотов, поддержание определенной частоты.

Способ отвода тепла

Во время работы преобразователи частоты выделяют большое количество тепла. Поэтому их устанавливают на радиаторы для охлаждения. В определенных моделях частотников есть мощная система охлаждения с помощью кулеров, что позволяет снизить габариты и вес радиаторов.

Способность к перегрузкам

Современные частотные преобразователи с широтно-импульсной модуляцией могут выдерживать перегрузки до 200%.

Встроенный тормозной резистор

При обычном отключении питания торможение двигателя происходит по инерции, если нет естественного сопротивления: воды в трубе, потока обратного воздуха. Тормозной резистор создает искусственное торможение для быстрой остановки электродвигателя.

Диапазон регулирования

Важен, когда нужно регулировать электропривод в широком диапазоне. Например, если надо подстраивать производительность насоса — регулировка будет происходить в пределах 10% от начального значения.

Защита корпуса

Перед тем, как выбрать преобразователь частоты, важно понимать, где он будет расположен. Если это место с повышенной влажностью, надо установить прибор с высоким классом защиты от влаги и пыли (IP54, IP55).

Умные опции

Это может быть автонастройка, программирование с помощью компьютера или встроенного пульта управления. Например, для управления насосом стоит подобрать преобразователь с функцией отслеживания режима «сухого хода» — когда нет расхода воды в системе, он автоматически останавливает работу насоса и экономит электроэнергию.

Поддержка ПИД-регулятора

Регулятор осуществляет дополнительное управление. Частотники со встроенным ПИД-регулятором могут точно поддерживать технологический параметр по датчику обратной связи: скорость, давление, влажность, температуру.

Особенности выбора для разного оборудования

Выбор частотного преобразователя во многом зависит от условий использования устройства и от целей, для которых его подбирают.

Для насоса

В этом случае преобразователь частоты нужен, чтобы защитить трубопровод от гидроударов во время запуска насоса, а двигатель — от выхода из строя и работы в аварийном режиме. Для этого ПЧ должен обеспечивать плавный пуск насосов и плавное изменение частоты вращения электродвигателя.

Важно, чтобы преобразователь мог регулировать производительность насоса, поддерживать постоянное давление в системе водоснабжения и оптимизировать расход электроэнергии с помощью контроля работы «на сухую» — автоматической остановки работающего насоса при отсутствии расхода воды.

Также пригодится алгоритм работы с несколькими двигателями: режим чередования или каскадный. При чередовании насосы используют по очереди для равномерного износа двигателей.

Каскадный режим применяют, когда нужно одним ПЧ управлять несколькими насосами. Частотник небольшой мощности регулирует производительность или давление, включая в работу только необходимое количество насосов. В таком режиме можно работать с насосами разной мощности, тогда ее значение у преобразователя определяется самым мощным насосом.

Для грузоподъемной техники

Современное крановое оборудование, лебедки — сложные механизмы. Поэтому преобразователь частоты для электропривода такого устройства должен обладать максимальной перегрузочной способностью, уметь управлять механическим тормозом двигателя и иметь свой встроенный тормозной резистор.

Важно сделать выбор в сторону модели с возможностью получать обратную связь от электропривода. Это нужно для быстрого обмена информацией между звеньями системы, непрерывного мониторинга всех процессов и точного управления параметрами в процессе работы.

Правильно подобранный преобразователь частоты обеспечивает надежное управление электродвигателем крана, перемещение груза на разных скоростях без раскачиваний и дает максимум производительности.

Для конвейерного оборудования

При запуске подобной техники возникает повышенная нагрузка на ее детали и пусковой ток, превышающий номинальный в 6–7 раз. Это приводит к повышенному износу узлов или перегреву электродвигателя, что является самой частой причиной сбоев и поломок такого оборудования.

Для конвейеров очень важны плавный разгон и торможение без рывков, пробуксовок, остановок, а также одинаково заданная скорость движения. Поэтому для этого вида устройств нужно выбрать преобразователь частоты, который автоматически регулирует скорость ленты, устраняет перегрузки во время запуска, отводит излишки энергии при торможении с помощью специального модуля.

Такой частотный регулятор повысит уровень надежности и продлит срок работы техники.

Для вентиляторного оборудования

Преобразователь частоты для такого устройства стоит выбирать с дополнительным датчиком, который оперативно передает информацию о текущей потребности в воздухе на ПЧ. Частотник изменяет скорость вращения двигателя, что позволяет экономить электроэнергию на 20–40%.

Также регулятор должен обеспечивать плавные пуск и остановку вала, чтобы защищать электропривод вентилятора от скачков тока и перегрузок.

 

Как подобрать частотный преобразователь | Блог IES-Drives

Использование частотных преобразователей для управления электродвигателями в различных системах – эффективное и современное решение, позволяющее получить стабильность работы и простой способ управления. Конечно, это возможно только в том случае, если подбор частотного преобразователя

Что нужно сделать вначале

Очевидно, что перед тем, как подобрать преобразователь частоты, у вас должна быть полностью разработана система, которой он будет управлять. То есть, перед выбором вы должны знать:

• Какой двигатель будет установлен в системе;
• Мощность двигателя;
• Особенности пуска и торможения;
• Характер нагрузки на двигатель;
• Необходимость подключения дополнительных датчиков и цепей дистанционного управления.

По большому счету, когда известно назначение системы, например, управление лифтами, насосом или вентиляцией, можно значительно сузить круг выбора, рассматривая модели преобразователей, которые оптимизированы для работы с таким характером нагрузки. Однако даже в этом случае выбор будет достаточно велик.

 Критерии выбора частотника

 Чтобы подобрать оптимальный частотный преобразователь для решения определенной технической задачи, следует рассмотреть такие параметры:

• Питающее входное напряжение и число фаз. Они должны соответствовать значениям, указанным в паспорте частотника.
• Мощность двигателя и его номинальный ток. У частотника эти характеристики должны быть примерно на 10% выше. Больший запас по мощности делать не желательно, если не планируется модернизация. Во-первых, такой запас обойдется значительно дороже, во-вторых, может быть ухудшена точность управления двигателем.
• Характер нагрузки. Если нагрузка предполагает постоянную работу двигателя на пиковых мощностях, например, подъемники, прессовое оборудование, следует обратить внимание на длительность пиковой нагрузки и ее допустимое значение.
• Возможность поддерживать работу в требуемом диапазоне частот.
• Желаемый принцип работы системы торможения двигателя. Например, в системах большой мощности с частыми циклами запуска-остановки имеет смысл рассмотреть покупку более дорого частотника с рекуперативным торможением. Первичные затраты на оборудование окупятся экономией электроэнергии.
• Необходимость подключения дополнительных датчиков. Например, в насосных системах наличие обратной связи от датчика давления позволит увеличить точность и экономичность работы.
• Поддержка протоколов и наличия портов удаленного управления и мониторинга. Соблюдение этих требований важно при централизованном или автоматизированном управлении.
• Условия монтажа и эксплуатации должны быть учтены с учетом параметров окружающей среды помещения, в котором будет установлен частотный преобразователь.

Пользуясь этими правилами, которые рекомендуют, как правильно выбрать частотный преобразователь, вы сможете подобрать оптимальную модель преобразователя по критериям стоимости и функциональности. Также вы можете обратиться за помощью в выборе к специалистам нашей компании.

вернуться в блог

• Как выбрать частотный преобразователь для электродвигателя

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.

8 190.00 грн.

Особенности выбора преобразователя частоты для асинхронных двигателей

Если есть задача подобрать под существующий электродвигатель преобразователь частоты (здесь и далее под электродвигателем будем подразумевать асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором в общепромышленном исполнении),  то с чего же начать выбор?

Мы выделили 9 простых шагов, которые помогут выбрать из всего многообразия артикулов нужный.

Первое

Преобразователь частоты должен соответствовать напряжению и типу питающей сети.

Наиболее распространена трехфазная сеть переменного тока напряжением 380 Вольт. Именно поэтому большинство преобразователей частоты рассчитаны на работу в таких сетях. Если мощность привода невелика, он может иметь исполнение для однофазной сети переменного тока напряжением 220 Вольт. В этом случае преобразователь частоты формирует на выходе трехфазную сеть переменного тока для питания электродвигателя. В нашем интернет-магазине представлены преобразователи частоты для работы как в трехфазных, так и в однофазных сетях переменного тока. 

На что следует обратить внимание? 1. При использовании преобразователя частоты с однофазным питанием 220В двигатель должен быть трехфазным и иметь возможность подключения в «треугольник» 220В (т. е. иметь исполнение 220/380В). 2. Есть трехфазные сети переменного тока напряжением 660 Вольт и выше. В этих сетях должны применяться частотные преобразователи, рассчитанные на это номинальное напряжение.

Второе

Тип нагрузки

Разные серии преобразователей частоты предназначены для работы с различными типами рабочих машин. Есть универсальные серии, которые применимы практически везде, а есть узкоспециализированные серии для работы с определенным типом нагрузки. Эти серии отличаются не только ценой, но и набором прикладных функций, которые могут существенно облегчить настройку и повысить эффективность использования. 

По характеристике нагрузку условно можно разделить на несколько групп:

• насосы и вентиляторы;
• компрессоры;
• конвейеры;
• обрабатывающее оборудование;
• грузоподъемное оборудование;
• центрифуги;
• пилы;
• дробилки;
• мешалки;
• тяжелый режим работы.

Для каждого из этих режимов характерны свои параметры допустимых перегрузок, пусковых моментов, а также зависимости момента сопротивления на валу от частоты вращения. Наиболее предпочтительным выбор будет выбор преобразователя частоты, предназначенного для работы с конкретным типом нагрузки. В этом случае соотношение цена-качество будет оптимальным и вероятность аварийного режима преобразователя частоты из-за перегрузки будет сведена к минимуму.

В нашем интернет-магазине в свойствах для преобразователей частоты указывается сфера применения, что позволяет безошибочно подобрать необходимый преобразователь.

На что следует обратить внимание? На то, что у преобразователя частоты есть допустимая перегрузка по току и моменту вращения, длительность и величина которой должна соответствовать технологическому процессу. 

Третье

Номинальный ток и мощность преобразователя

Правильный выбор преобразователя частоты можно осуществить только по номинальному току двигателя, указанному на его табличке или в паспорте. Значение мощности преобразователя частоты носит ориентировочный характер. Для корректного подбора преобразователя частоты необходимо, чтобы номинальный ток преобразователя частоты был не меньше номинального тока электродвигателя, который указан на его табличке.

На что следует обратить внимание? Электродвигатель может иметь несколько вариантов подключения и для каждого варианта будет свой номинальный ток.

Четвертое

Длина моторного кабеля и электромагнитная совместимость

Установка преобразователя частоты должна соответствовать критериям электромагнитной совместимости, поскольку при работе он может генерировать в питающей сети гармоники высших порядков, способных пагубно воздействовать на электронику и элементы промышленной автоматизации. Кроме того, такие же гармоники могут присутствовать и в выходной цепи преобразователя частоты. Для снижения негативного воздействия преобразователь частоты может оснащаться как встроенным фильтром ЭМС, так и дополнительными устройствами, такими как входные и выходные дроссели.

Поскольку преобразователь частоты формирует не чистую синусоиду, а её аналог, помехи могут усиливаться в моторном кабеле, который обладает собственными характеристиками индуктивности и ёмкости. В этом случае особое внимание следует обращать на рекомендуемую производителем максимальную длину моторного кабеля. Нарушение этой рекомендации может привести к выходу электродвигателя из строя. Для защиты от внешних наводок и снижения воздействия помех на другое оборудование рекомендуется использовать экранированный моторный кабель, что, в ряде случаев может снизить допустимую длину относительно использования неэкранированного моторного кабеля. Для увеличения рекомендованной максимальной длины моторного кабеля и снижения нагрузок на подшипники и обмотки электродвигателя можно использовать дополнительное оборудование, например ферритовые кольца, синусные фильтры или фильтры du/dt. При этом нужно учитывать, что стоимость выходных фильтров может составлять 30-100% от стоимости самого преобразователя, поэтому правильный выбор преобразователя частоты может принести существенную экономию. Например, максимально допустимая длина неэкранированного моторного кабеля (без применения выходных фильтров) для преобразователя серии FC-051 – 50 м, а для серии FC-202 – 300 м.

На что следует обратить внимание? Выбор преобразователя частоты необходимо производить зная категорию размещения по степени ЭМС. Единой шкалы для всех производителей, к сожалению нет, поэтому следует использовать рекомендации производителя преобразователя частоты. Как пример — рекомендации компании Vacon.

Пятое

Режим торможения

В большинстве применений торможение двигателя осуществляется выбегом или постоянным током. При торможении постоянным током преобразователь частоты должен решать задачи по торможению вала электродвигателя и рассеиванию энергии. Те же задачи приходится решать при быстром переходе с повышенной скорости вращения на пониженную. Преобразователь частоты может отдать излишек энергии, полученной при торможении, обратно в сеть (режим рекуперации), но такой способ используется не часто из-за большой стоимости данного решения. Как правило, рассеивание излишков энергии производится непосредственно в преобразователе частоты и электродвигателе. Но, в ряде случаев торможение выбегом может быть неприменимо, торможение постоянным током не обеспечивает необходимый тормозной момент или преобразователь не может рассеять нужное количество тепла (например, в грузоподъемном оборудовании), в таком случае излишки тепла отводится на специальные тормозные резисторы, устанавливаемые вне преобразователя частоты. 

На что следует обратить внимание? Некоторые серии преобразователей частоты, например Vacon 100 FLOW, не предназначены для работы с тормозными резисторами.

Шестое

Окружающая среда и степень защиты

Поскольку в силовой части преобразователя частоты используются полупроводники, необходимо учитывать температуру окружающего воздуха, поскольку номинальные параметры рассчитываются на температурный диапазон от -10 С (без образования конденсата) до +50 С и дальнейшее повышение температуры окружающего воздуха требует использования преобразователя частоты большего номинала из-за понижения мощности или установки преобразователя частоты в оболочку (электротехнический шкаф типа ШКМУ) с системой контроля микроклимата, обеспечивающей охлаждение и/или обогрев шкафа для поддержания необходимой температуры и влажности (для избежания выпадения росы, способной вывести электронные блоки управления преобразователем частоты из строя при высокой влажности воздуха и/или понижении температуры окружающего воздуха).

Для избежания выпадения росы, способной вывести электронные блоки управления преобразователем частоты из строя при высокой влажности воздуха и/или понижении температуры окружающего воздуха, установку преобразователя частоты необходимо также осуществлять в отдельный шкаф с контролем микроклимата.

Попадание пыли и посторонних предметов в преобразователь частоты может привести к выходу вентилятора охлаждения и последующему перегреву силовой части. поэтому при наличии таких факторов необходимо обеспечить установку преобразователя частоты в оболочку со достаточной степенью защиты (IP), исключающей попадание внутрь преобразователя частоты пыли и посторонних предметов или использование преобразователя частоты с высокой степенью защиты от попадания влаги и посторонних предметов.

Для избежания негативных последствий воздействия агрессивной окружающей среды (химическая и нефтегазовая промышленность, сельское хозяйство), возможна дополнительная лакировка плат управления. Преобразователи частоты с улучшенным покрытием плат (класс 3С3) производит компания Danfoss. Для быстрого выбора в конфигураторе есть пункт «Покрытие плат»

На что следует обратить внимание? Иногда использование преобразователя частоты с низкой степенью защиты, например IP21, установленного внутри электротехнического шкафа со степенью защиты IP54 дешевле, чем приобретение аналогичного преобразователя частоты со степенью защиты IP54.

Седьмое

Количество входов/выходов и протоколов

Преобразователь частоты очень частот работает в составе более глобальной системы управления и для его интеграции в эту систем необходима поддержка протоколов обмена информации. Некоторые протоколы могут поддерживаться в базовой комплектации (например, Modbus RTU) или быть доступными как опции при использовании плат расширений. 

Также следует проверить, достаточно ли у преобразователя частоты дискретных и аналоговых входов и выходов для использования в данном технологическом процессе и есть ли возможность их увеличения с использованием дополнительных плат расширений.

На что следует обратить внимание? Отсутствие поддержки необходимого протокола может сделать невозможным использование преобразователя частоты в составе существующей системы управления.

ВоСЬМОЕ

Встроенные функции

При необходимости автоматизации технологического процесса следует обратить внимание на возможность автоматического регулирования с помощью преобразователем частоты контролируемого параметра. Преобразователь частоты может иметь встроенный регулятор (ПИ или ПИД), что в ряде случаев позволяет обойтись без дополнительных устройств регулирования, например контроллеров.

Преобразователь частоты может иметь специализированные функции, например управление каскадом насосов или управление грузоподъемным оборудованием, что позволяет быстро настроить преобразователь для работы в конкретном технологическом процессе.

На что следует обратить внимание? Некоторые серии преобразователей частоты имеют возможность программирования встроенного контроллера, которая позволяет писать микропрограммы непосредственно в преобразователе частоты.

ДЕВЯТОЕ

Надежность преобразователя частоты

Большинство преобразователей частоты выполнено по классической схеме — блок выпрямления, инвертор и блок управления. Но разница в цене при сопоставимых параметрах может быть многократной. Как правило, экономия в этом случае достигается за счет упрощения функционала и экономии на материалах и технологии изготовления. Возможно недорогой преобразователь и проработает гарантийный срок ни разу не сломавшись, но вероятность его выхода из строя после окончания гарантии резко возрастает. Учитывая стоимость покупки и настройки нового преобразователя, его первоначальная дешевизна может быть и не таким большим преимуществом.

В нашем интернет-магазине представлены преобразователи частоты Danfoss и Vacon, которые являются одними из лучших по показателям качества и надежности.

На что следует обратить внимание? Нестабильность параметров питающей сети (просадки, импульсы перенапряжения, перекос фаз) очень сильно сокращают срок службы преобразователей частоты, и особенно сильно это проявляется на преобразователях частоты низкобюджетных серий. Часто при этом выход из строя преобразователя частоты сопровождается выходом из строя электродвигателя.

Если у Вас остались вопросы по подбору преобразователя частоты, можете отправить нам заявку в произвольной форме или связаться с инженерами технической поддержки по телефону 8-800-5555-765 (звонок по России бесплатный).

Руководство по выбору преобразователя частоты

Вкратце описаны некоторые из основных критериев успешной установки преобразователя частоты

Питание преобразователя частоты Напряжение
Всегда проверяйте наличие правильного напряжения. Во многих случаях пользователь интерпретирует преобразователь частоты так, что вы можете питать устройство однофазным напряжением 220 В переменного тока и управлять трехфазным двигателем, рассчитанным на 380 В переменного тока. Большинство стандартных асинхронных двигателей могут работать с трехфазным напряжением 380 В переменного тока со всеми шестью выводами имеющихся обмоток, подключенными по схеме «звезда».Тот же двигатель может работать с трехфазным напряжением 220 В переменного тока, если выводы обмоток соединены по схеме треугольника. Однако проконсультируйтесь с производителем двигателя, если это не указано на паспортной табличке двигателя.

Мощность преобразователя частоты
Подбирать преобразователь частоты в соответствии с мощностью двигателя в «л.с.» не совсем правильно. Преобразователь частоты лучше выбирать исходя из номинального тока двигателя. Если преобразователь частоты и двигатель имеют одинаковую мощность (л.с.), увеличение числа полюсов двигателя снижает КПД и коэффициент мощности двигателя, увеличивая номинальное значение тока.

Требования к крутящему моменту двигателя
Если мы посмотрим на следующие расчеты, мы поймем, почему происходит потеря крутящего момента при работе двигателя со скоростью выше базовой. Это также объяснит некоторые из основных требований, почему крутящий момент является важным фактором при выборе преобразователя частоты.

Скорость двигателя:

Где:

n = Скорость двигателя (об / мин)
60 =
секунд f = Частота сети (Гц)
P = пары полюсов двигателя (четырехполюсный двигатель будет иметь 2 пары)

Крутящий момент двигателя:

Где:

W =
Вт π = Pi (Математическая константа = 3.142)
M = крутящий момент (Нм)

Пример:
Инженер-механик проектирует машину, которая требует 405 Нм и диапазон скоростей от 100 до 175 об / мин. Установив на машину коробку передач с передаточным числом 10/1, он снижает требуемый входной крутящий момент до 40,5 Нм, минимальная и максимальная входная скорость увеличивается до 700 и 1750 об / мин соответственно. Четырехполюсный двигатель мощностью 7,5 кВт (1500 об / мин при 50 Гц) выдает 47,8 Нм. Нам нужно рассчитать, будет ли он производить достаточный крутящий момент на максимальной скорости.

Уменьшить скорость до 1000 об / мин не проблема, пока он поддерживает скорость двигателя выше 50% от базовой скорости для обеспечения достаточного охлаждения.

Преобразователь частоты будет создавать крутящий момент двигателя при полной нагрузке до базовой частоты, изменяя напряжение для создания необходимого крутящего момента. Когда двигатель достигает своей базовой скорости и напряжения питания, преобразователь частоты может изменять только частоту, подаваемую на двигатель, для увеличения скорости, поскольку преобразователь частоты не может подавать напряжение более высокое, чем напряжение питания.

Чтобы рассчитать крутящий момент, создаваемый двигателем 7,5 кВт при 1750 об / мин, мы должны манипулировать приведенной выше формулой.

M = (Ш x 60) / (2 x π x n)
M = (7500 x 60) / (2 x 3,142 x 1750)
M = 40,9 Нм

Следовательно, двигатель мощностью 7,5 кВт с установленным преобразователем частоты может создавать необходимый крутящий момент при правильной скорости. Из этого мы видим, что всегда необходимо проверять, находится ли диапазон скорости / крутящего момента в пределах возможностей инвертора и двигателя.

Преобразователь частоты торможение постоянным током впрыском

В большинстве подъемных устройств двигатель должен оставаться на нулевой скорости и в течение короткого периода времени, позволяя механическому тормозу открываться или закрываться.Чтобы удерживать двигатель в этом положении, преобразователь частоты подает в двигатель постоянный ток, который заставляет его создавать крутящий момент в состоянии покоя (нулевая скорость). Этот тип торможения иногда неправильно понимают как торможение шиной постоянного тока, что объясняется в следующем разделе. При выборе преобразователя частоты и приложений, требующих этой функции, убедитесь, что это именно та функция.

Преобразователь частоты Торможение шиной постоянного тока / резистивное торможение
Торможение шиной постоянного тока предназначено для управления замедлением асинхронных двигателей без активации функции защиты от перенапряжения на преобразователях частоты.Когда приложениям требуется функция быстрого замедления или нагрузка очень нестабильна, ею можно управлять с помощью этой функции. В зависимости от приложения существуют различные методы решения проблемы. Это может быть сделано с помощью регенеративной системы, возвращающей энергию в сеть, или с помощью тормозного блока и тормозных резисторов, рассеивающих энергию через внешние резисторы.

Основными преимуществами регенеративной системы переменного тока являются:

• Энергосбережение
• Дорого в установке
• Форма волны входного тока — синусоида.
• Входной ток имеет коэффициент мощности, близкий к единице.
• Выходное напряжение двигателя может быть выше доступного А.C. напряжение сети
• Рекуперативный блок будет синхронизироваться с любой частотой от 30 до 100 Гц, при условии, что напряжение питания составляет от 380 В — 10% до 480 В + 10%.
• В условиях нестабильности сети переменного тока рекуперативная система преобразователя частоты может продолжать работать при напряжении питания переменного тока примерно 270 В без какого-либо влияния на напряжение шины постоянного тока и, следовательно, на работу преобразователей частоты двигателя.
• Рекуперативный преобразователь частоты и преобразователь частоты двигателя идентичны.

При использовании внутренней тормозной системы преобразователя частоты с резисторами или внешнего тормозного блока с резисторами мы тратим ненужную энергию.Однако это самое дешевое решение, и, к сожалению, его выбирает большинство клиентов.

Как выбрать преобразователь частоты

Преобразователь частоты может помочь вам изменить 60 Гц на 50 Гц, а также может повысить напряжение с 110 В до 220 В с помощью внутреннего повышающего трансформатора, и наоборот. Перед покупкой преобразователя частоты лучше понять, с какими нагрузками он будет связан. Существует пять распространенных форм нагрузки: 1, резистивная нагрузка; 2, индуктивная нагрузка; 3, емкостная нагрузка: 4, выпрямительная нагрузка; 5 — регенеративная нагрузка; 6, смешанные загрузки.Подбирать мощность преобразователя частоты следует в соответствии с допустимыми нагрузками и типами.

Выбор мощности преобразователя частоты

Преобразователи частоты серии

GoHz HZ-50 и HZ-60 не имеют особых требований к типам нагрузки, они могут использоваться для резистивных, индуктивных, емкостных, выпрямительных и смешанных нагрузок. Технические параметры проверены на основе стандартных условий номинальной резистивной нагрузки, преобразователь частоты может работать в течение длительного времени в этих условиях.Но, учитывая колебания напряжения в электросети, пусковой ток и факторы кратковременной перегрузки, мы должны сохранить соответствующий запас при выборе мощности преобразователя частоты. Вот несколько рекомендаций от производителей:

Активная нагрузка : допустимая мощность = 1,1 × допустимая мощность нагрузки.

RC-нагрузка : мощность = 1,1 × полная мощность нагрузки.

Нагрузка двигателя : Пусковой ток двигателя составляет прибл.В случае жесткого пуска (прямого пуска) в 5-7 раз больше номинального тока, время пуска обычно в пределах 2 секунд. Перегрузочная способность преобразователя частоты обычно составляет 200% в течение нескольких миллисекунд, прежде чем он сработает защиту от перегрузки. Поэтому, учитывая пусковую мощность, рекомендуется выбирать мощность преобразователя частоты, в 6 раз превышающую мощность двигателя, если двигатель запускается с трудом, то есть номинальный ток преобразователя должен быть выше пускового тока нагрузки.В противном случае лучше установить на двигатель устройство плавного пуска или частотно-регулируемый привод.

Нагрузка выпрямителя : входная цепь включает выпрямительный диод (или тиристор) и конденсаторы фильтра, если входная цепь не имеет устройства плавного пуска, нагрузка может рассматриваться как короткое замыкание во время замыкания входного переключателя, которое будет генерировать сильный ударный ток для срабатывания максимальной токовой защиты преобразователя частоты. Если часто возникает большой пусковой пусковой ток, это также повлияет на цепь нагрузки.Следовательно, входная цепь нагрузки выпрямителя должна принимать меры плавного пуска для ограничения пускового тока.

Поскольку ток нагрузки выпрямителя является импульсным, пик-фактор тока составляет до 3–3,5 раз, поэтому он будет влиять на форму выходного напряжения в долгосрочной перспективе, влияние зависит от пик-фактора тока нагрузки. Обычно, когда пик-фактор тока> 2:00, выберите допустимую мощность преобразователя частоты по следующей формуле: Допустимая мощность = пик-фактор тока нагрузки / 2 × полная мощность нагрузки .

Рекуперативная нагрузка : например, реверсивный двигатель, нагрузки двигателя с регулируемой скоростью, при реверсе двигателя будет высокая обратная ЭДС, что может легко повредить преобразователь частоты, пожалуйста, укажите это перед заказом преобразователя частоты для таких нагрузок.

Смешанная нагрузка : при выборе подходящего преобразователя частоты учитывайте долю мощности каждой нагрузки.

Напряжение и частота преобразователя частоты
Заводское значение входного напряжения по умолчанию: 220 В для однофазного, 380 В для трехфазного, 50 Гц или 60 Гц.Если вам необходимо изменить входное напряжение преобразователя частоты или у вас есть особые требования, укажите это при заказе.

Купить преобразователь частоты на ГГц, 1 кВА, 5 кВА …

Как выбрать преобразователь частоты?

Эти рекомендации развеивают путаницу в отношении согласования преобразователей частоты (частотно-регулируемый привод) и двигателей с вентиляторами и насосами, которые обычно используются в коммерческих зданиях. Хотя мотивация к повышению энергоэффективности может быть финансовой (снижение затрат на энергию) или этической (сокращение выбросов парниковых газов, связанных с производством электроэнергии), считается само собой разумеющимся, что преобразователи частоты являются простым способом повышения энергоэффективности в электродвигателях.Помня об этих благородных намерениях, инженер определит частотный преобразователь для своего клиента. Часто для инженера на этом история не заканчивается.

Спросите инженера, для чего нужен преобразователь частоты (что такое преобразователь частоты?), И общий ответ будет «для экономии энергии». Хотя мотивация к повышению энергоэффективности может быть финансовой (снижение затрат на энергию) или этической (сокращение выбросов парниковых газов, связанных с производством электроэнергии), считается само собой разумеющимся, что преобразователи частоты являются простым способом повышения энергоэффективности в электродвигателях.Помня об этих благородных намерениях, инженер определит частотный преобразователь для своего клиента.

Часто на этом история инженера не заканчивается.

История иногда плохо заканчивается неисправным двигателем или зданием с проблемами качества электроэнергии, понятным сердитым клиентом и множеством указаний пальцем. Эти результаты часто являются результатом плохого понимания того, как преобразователи частоты и двигатели работают вместе с нагрузками, которые они обслуживают. Информация и заявления от производителей и поставщиков часто еще больше запутывают проблемы.Ниже приведены несколько основных руководящих принципов, позволяющих развеять некоторую путаницу, связанную с согласованием преобразователей частоты и двигателей с вентиляторами и насосами, обычно встречающимися в коммерческих зданиях.

Анатомия асинхронного двигателя

Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую энергию вращения. Двигатели могут приводить в действие насосы, вентиляторы, компрессоры или любое другое количество нагрузок, которые могут быть найдены в типичном здании. Концепция кажется простой, но необходим обзор основ двигателя, чтобы понять, как работают преобразователи частоты, а также как они могут разрушить двигатель.

Наиболее распространенным двигателем, применяемым в коммерческих зданиях с несколькими лошадиными силами, является трехфазный асинхронный двигатель переменного тока. Двигатель состоит из двух первичных узлов: неподвижного статора и вращающегося ротора. Переменный ток течет через обмотки статора, создавая вращающееся магнитное поле вокруг ротора. Частота этого вращающегося магнитного поля напрямую связана с частотой источника переменного напряжения. Это вращающееся магнитное поле взаимодействует с ротором, индуцируя ток в роторе и связанную с ним касательную силу, которая в конечном итоге заставляет ротор вращаться.В асинхронном двигателе скорость ротора всегда ниже, чем скорость вращающегося поля. Крутящий момент двигателя примерно пропорционален мощности двигателя и обратно пропорционален скорости вращения. Эта рабочая характеристика важна при рассмотрении вопроса о том, будет ли к двигателю подключена нагрузка с переменным крутящим моментом (центробежный вентилятор, насос или компрессор) или нагрузка с постоянным крутящим моментом (винт прямого вытеснения, спиральный или поршневой компрессор).

Самым распространенным типом асинхронных двигателей является двигатель с короткозамкнутым ротором (также называемый двигателем с короткозамкнутым ротором).Статор состоит из листов стали в форме пончика, называемых пластинами. В этих пластинах есть прорези, которые затем выравниваются и складываются вместе. Затем через эти прорези наматываются проводники, образуя катушки. Эти проводники катушки электрически изолированы от пластин. Характеристики этой системы изоляции важны позже в нашем обсуждении. Цилиндрический ротор входит в полость в середине статора. Как и статор, ротор сделан из многослойных стальных пластин.Эти пластинки прижимаются к центральному валу. Прутки из алюминия или меди вставляются через прорези на внешнем крае пластинки и соединяются на концах закорачивающими кольцами на обоих концах, образуя структуру, подобную клетке. Ротор поддерживается подшипниками на концах вала. Прямого электрического соединения между ротором и обмотками статора нет. Единственная точка контакта — подшипники, что будет важно в следующем разделе.

Асинхронные двигатели неэффективны на 100 процентов.Потери энергии двигателя вызваны несколькими факторами, включая потери мощности I2R, потери магнитного сердечника, потери на трение и потери паразитной нагрузки. Эти потери обычно приводят к выделению тепла, которое необходимо отводить, чтобы сохранить изоляцию обмотки двигателя. Для обычных полностью закрытых двигателей с вентиляторным охлаждением (TEFC) это теплоотвод достигается с помощью вентилятора, соединенного с валом ротора. Скорость двигателя напрямую влияет на объем охлаждающего воздуха, производимого этим вентилятором. Таким образом, скорость двигателя является важным фактором, когда требуется работа двигателя с регулируемой скоростью.Как показывает практика, повышение температуры обмотки на 10 ° C сокращает срок службы вдвое. И наоборот, снижение температуры обмотки на 10 ° C удвоит ожидаемый срок службы.

Стандартные классы изоляции для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором a

• B (80 C): общего назначения
• F (105 C): промышленное использование
• H (125 C): специальное использование, тяжелые условия

Эти рейтинги отражают только повышение внутренней температуры.Максимальный рекомендуемый температурный предел для любого двигателя также зависит от температуры окружающей среды и дополнительной температуры горячей точки в обмотках на 10 ° C. Следовательно, двигатель с изоляцией класса B, предназначенный для работы при температуре окружающей среды 40 ° C, будет иметь максимальную рекомендуемую рабочую температуру 130 ° C. Двигатели, использующие системы изоляции более высокого номинала, могут работать более горячо, чтобы воспользоваться улучшенной изоляцией, но также будут иметь большую мощность. в меньшую упаковку.

Двигатели премиум-класса

Правительство установило стандарты эффективности для электродвигателей, начиная с Закона об энергетической политике 1992 года (EPAct-1992).Последующее законодательство, Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 года (EISA-2007), требует, чтобы все трехфазные двигатели общего назначения, мощностью от 1 до 200 л.с., рассчитанные на напряжение 600 В, произведенные после 19 декабря 2010 года, соответствовали стандартам двигателей NEMA Premium. (как определено в таблице 12-12 NEMA MG1). Номинальный КПД этих двигателей при полной нагрузке колеблется от 77% до 96,2% в зависимости от ряда факторов. Это представляет собой улучшение эффективности от низкого до среднего уровня однозначного числа по сравнению с требованиями, установленными до EPAct 1992 г. (см. Таблицу 1).Хотя эти улучшения эффективности могут показаться незначительными, если двигатель работает 12 часов в день в течение 5 дней в неделю, эта экономия энергии в течение 3000 часов работы в течение года будет увеличиваться.

Таблица 1: КПД двигателя

Размер (л.с.)	Pre-EPAct1	EPAct2	NEMA Premium3
1.0	76,7	82,5	85,5
1.5	79,1	84,0	86,5
2.0	80,8	84,0	86.5
3.0	81,4	87,5	89,5
5.0	83,3	87,5	89,5
7,5	85,5	89.5	91,7
10.0	85,7	89,5	91,7
15.0	86,6	91,0	92,4
20,0	88.5	91,0	93,0
25,0	89,3	92,4	93,6
30,0	89,6	92,4	93,6
40.0	90,2	93,0	94,1
50,0	91,3	93,0	94,5
60,0	91,8	93,6	95.0
75,0	91,7	94,1	95,4
100,0	92,3	94,5	95,4
125,0	92.2	94,5	95,4
150,0	93,0	95,0	95,8
200,0	93,5	95,0	96,2

Эта диаграмма эффективности двигателя показывает данные для полностью закрытых двигателей с вентиляторным охлаждением (TEFC), работающих со скоростью 1800 об / мин.

1. Pre-Epact: программное обеспечение DOE MotorMaster + версия 4.00.01 (26.09.2003) «Средняя стандартная эффективность» двигателя по умолчанию 2. EPAct: Закон о политике в области энергетики от 1992 г. NEMA Premium: NEMA MG 1-2003 Таблица 12-12 преобразователь частоты или двигатели премиум-класса?

Как описано выше, в двигателе NEMA Premium будет наблюдаться однозначное повышение эффективности по сравнению с двигателями, разработанными до EPAct, в условиях работы с полной нагрузкой. Однако в коммерческих зданиях требования к нагрузке для систем отопления, вентиляции и кондиционирования резко меняются в зависимости от количества людей и температуры наружного воздуха.Условия рабочего дня обычно составляют лишь часть общего времени работы любой системы. Потенциальная экономия энергии, связанная с перекачкой с регулируемой скоростью для гидравлических систем и систем HVAC с переменным расходом воздуха, значительно превышает экономию, связанную с двигателями NEMA Premium. Для центробежных нагрузок, таких как вентиляторы и насосы, это отношение диапазона может быть грубо упрощено следующим образом:

HP2 = HP1 (об / мин2 / об / мин1) 3

Таким образом, для нагрузки 100 л.с. при 1750 об / мин, работающей на половинной скорости / расходе, потребуется всего 12.5 л.с., тогда как величина крутящего момента будет варьироваться примерно как квадрат отношения скоростей при каждой нагрузке. Это нелинейное соотношение скорость / мощность для центробежных нагрузок можно использовать для экономии энергии, если скорость двигателя может быть изменена. Для нагрузок с принудительным смещением, таких как винтовые и спиральные компрессоры, которые требуют постоянного крутящего момента во всем диапазоне рабочих скоростей, соответствующее соотношение мощности и диапазона скоростей не так привлекательно, но все же представляет собой потенциал для повышения энергоэффективности.

В асинхронном двигателе скорость ротора может изменяться в зависимости от частоты напряжения, приложенного к статору, и использовать преимущества этих соотношений мощности и скорости при динамическом изменении диапазона. Учитывая эту информацию, должно быть понятно, почему термин «преобразователь частоты» взаимозаменяем с термином «привод с регулируемой скоростью» (VSD).

Однофазный преобразователь частоты для трехфазного двигателя

Q: Что может быть причиной ложного отключения, особенно когда прерывается подача питания на однофазный преобразователь частоты, приводящий в действие трехмашинную машину?

A: Если вы запитаете только одну фазу трехфазного двигателя, но попытаетесь сделать это с полной мощностью, равной 1/3 номинальной мощности этой фазы, ваша шина постоянного тока будет испытывать сильные пульсации тока.Если ваш выключатель подключен к шине постоянного тока, он и шина постоянного тока должны быть рассчитаны на сильные пульсации тока. Амплитуда пульсаций тока уменьшается за счет большей емкости фильтра, или ее можно уменьшить, запустив двигатель на мощность ниже полной номинальной для одной фазы. Ваш преобразователь частоты может иметь схему управления для работы либо с более низким крутящим моментом, либо, если необходима максимальная мощность, для работы на прерывистой синусоиде. Метод с прерывистой синусоидой будет по существу гибридным сигналом переменного / постоянного тока, а крутящий момент будет непостоянным в течение части постоянного тока, поэтому обычно он очень нежелателен для работы вашего технологического процесса.

Это был проект модернизации, часть системы которого была поставлена ​​в 3 этапа. Новый модуль управления для этой части системы был заменен на электронный преобразователь частоты, питающийся от однофазной сети и обеспечивающий трехфазный выход на трехфазный двигатель мощностью 1000 Вт [1 кВт]. Теперь при каждом прерывании или отключении электроэнергии происходит сбой всей системы из-за ложного срабатывания выключателей, питающих одну фазу этого модуля управления. Часть моей рекомендации состоит в том, чтобы мы использовали модуль управления тремя фазами, или однофазный двигатель того же номинала, или мы нашли способ уменьшить пусковой момент трехфазного двигателя.На самом деле пилотный проект, реализованный с трехфазным модулем управления, на протяжении всей своей работы бесшумен. К сожалению, для этого есть все причины, по которым заинтересованные стороны не могут быть решением.

Если переход на однофазный преобразователь частоты действительно необходим, вам понадобится конденсатор постоянного и переменного тока, который будет отфильтровывать достаточное количество колебаний тока, чтобы устранить ложное срабатывание. Проблема с последующим использованием однофазного двигателя (кроме того, что вы должны использовать второй трехфазный двигатель для запуска), заключается в том, что у вас будет функция пульсации вторичного тока, которая зависит от скорости, вносимая двигателем.Затем вам понадобится полосовой фильтр на шине постоянного тока.

Скорее всего, для этого вам также понадобится двигатель, спроектированный с нуля. Если вам необходим достаточный объем, мы могли бы предоставить вам решение — трехфазный или однофазный двигатель с щеточным пусковым двигателем (или бесщеточный), который работал бы без ложного отключения от однофазного источника питания. Наши контроллеры, как правило, встроены в двигатель, однако потребуется отдельный конденсатор / фильтр, чтобы действительно снизить пульсации и исключить ложное срабатывание.Конденсаторная батарея была бы слишком большой, чтобы ее можно было встроить в небольшой двигатель.

Выбор подходящего инвертора / преобразователя частоты для вашего приложения

Инвертор какого размера мне нужен? (Пусковая нагрузка и продолжительная нагрузка)

Номинальная выходная мощность выбранного инвертора (в ВА или в ваттах) напрямую зависит от нагрузки, которую вы будете запитывать. Крайне важно выбрать инвертор, достаточно мощный для работы с вашими конкретными нагрузками.

Шаг 1: Первым шагом в выборе инвертора является вычисление общего количества (в ваттах или амперах) всех устройств, которые вы планируете питать. Практически все оборудование с питанием от переменного тока будет иметь этикетку (обычно размещаемую рядом с местом, где силовой провод входит в устройство), с указанием, сколько ампер или ватт потребляет оборудование.

Шаг 2: Второй шаг — определить характеристики вашей нагрузки. Нагрузки переменного тока обычно делятся на две категории: электронные нагрузки, такие как импульсные источники питания (или SMPS, как в компьютерах), и двигатели, такие как компрессор в холодильнике.Оба этих типа нагрузок требуют разных уровней начального скачка мощности, необходимого для запуска, часто называемого пиковым скачком для электронных нагрузок или током заторможенного ротора для нагрузок двигателя. Пиковый импульсный ток или ток заторможенного ротора почти всегда значительно выше, чем длительная нагрузка (которая представляет собой мощность, необходимую для работы нагрузки после первоначального запуска), и их следует учитывать при определении размеров инвертора, аккумулятора и кабелей, соединяющих эти два устройства. . Поэтому следует строго соблюдать следующие формулы:

Электронная нагрузка / импульсный источник питания: Некоторые нагрузки типа SMPS очень реактивны, с низким коэффициентом мощности на входе из-за очень высокого пикового тока и высокого содержания гармоник на входе.Следовательно, выбор инвертора с высокочастотной топологией с номинальной выходной мощностью, равной или лишь немного превышающей номинальную мощность нагрузки, приведет к перегрузке инвертора с искаженной формой волны на выходе. Таким образом, для инверторов с высокочастотной топологией (серии GL и CGL) Nova Electric предлагает поддерживать соотношение 3: 1 между номинальной выходной мощностью инвертора в ВА и номинальной мощностью нагрузки в ваттах . Например, если будет использоваться инвертор серии GL или CGL, мы рекомендуем запитать 300-ваттную телекоммуникационную нагрузку с помощью инвертора с минимальной выходной мощностью 900 ВА. Для блоков, которые имеют топологию с изоляцией от трансформатора (например, наша серия GS или Classic), это соотношение может быть уменьшено до 2: 1 (например, нагрузка SMPS мощностью 1000 Вт может питаться от инвертора мощностью 2 кВА) . Фактически, компромисс для использования легкого, компактного инвертора с высокочастотной топологией — это необходимое более высокое соотношение между номинальной мощностью инвертора и номинальной мощностью нагрузки.

Нагрузка двигателя / компрессора: Nova Electric не рекомендует использовать высокочастотные инверторы (GL или CGL) для нагрузок двигателя или компрессора в целом, хотя они могут быть модифицированы для такого использования в определенных приложениях, где экономия веса критична (см. завод для деталей).По возможности мы рекомендуем использовать модели GS или Classic с низкочастотной изоляцией от трансформатора для нагрузок двигателя. Формула, которую следует использовать для всех инверторов, которые должны питать нагрузку двигателя: Выходное переменное напряжение инвертора, умноженное на значение тока заторможенного ротора. Ток нагрузки двигателя равняется минимальной мощности инвертора в ВА . Например, если у вас есть насос, который работает от 120 В переменного тока и имеет ток заторможенного ротора 10 А, вам понадобится инвертор не менее 1200 ВА для работы насоса (120 В переменного тока x 10 А = 1200 ВА).Не рекомендуется запускать две нагрузки двигателя одновременно, если не используется инвертор очень большой мощности.

Выбор подходящего электродвигателя

Производители все чаще задумываются об энергоэффективности . Более зеленая и экологически чистая экономика — одна из целей Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата 2015 года, которую взяли на себя многие государства. Но прежде всего в целях ограничения потребления и экономии в последние годы промышленность приобретает более энергоэффективное оборудование.Согласно исследованию Европейской комиссии, на двигатели приходится 65% промышленного потребления энергии в Европе. Поэтому принятие мер в отношении двигателей является важным шагом на пути к сокращению выбросов CO2. Комиссия даже прогнозирует, что к 2020 году можно повысить энергоэффективность двигателей европейского производства на 20–30%. В результате будет на 63 миллиона тонн меньше CO2 в атмосфере и на 135 миллиардов киловатт-часов.

Если вы также хотите интегрировать энергоэффективные двигатели и получить экономию, внося свой вклад в развитие планеты, вам сначала нужно взглянуть на стандарты энергоэффективности для двигателей в вашей стране или географической области .Но будьте осторожны, эти стандарты распространяются не на все двигатели, а только на асинхронные электродвигатели переменного тока .

Международные стандарты

• Международная электротехническая комиссия (МЭК) определила классы энергоэффективности для электродвигателей, размещаемых на рынке, известные как код IE, которые кратко изложены в международном стандарте МЭК
.
• IEC определила четыре уровня энергоэффективности, которые определяют энергетические характеристики двигателя:
  • IE1 относится к СТАНДАРТНОЙ эффективности
  • IE2 относится к ВЫСОКОЙ эффективности
  • IE3 относится к ПРЕМИУМ-КПД
  • IE4 , все еще изучается, обещает СУПЕР ПРЕМИУМ эффективность
• МЭК также внедрила стандарт IEC 60034-2-1: 2014 для испытательных электродвигателей .Многие страны используют национальные стандарты испытаний, а также ссылаются на международный стандарт IEC 60034-2-1.

В Европе

ЕС уже принял несколько директив, направленных на снижение энергопотребления двигателей, включая обязательство производителей размещать на рынке энергоэффективные двигатели:

• Класс IE2 является обязательным для всех двигателей с 2011 г.
• Класс IE3 является обязательным с января 2015 года для двигателей мощностью 7.От 5 до 375 кВт (или IE2, если эти двигатели оснащены преобразователем частоты)
• Класс IE3 является обязательным с января 2017 года для двигателей мощностью от 0,75 до 375 кВт (или IE2, если эти двигатели имеют преобразователь частоты).

В США

В США действуют стандарты, определенные американской ассоциацией NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования). С 2007 года минимальный требуемый уровень установлен на IE2.
Такая же классификация применяется к Австралия и Новой Зеландии .

Азия

В China корейские стандарты MEPS (минимальный стандарт энергоэффективности) применяются к трехфазным асинхронным двигателям малого и среднего размера с 2002 года (GB 18693). В 2012 году стандарты MEPS были гармонизированы со стандартами IEC, перейдя от IE1 к IE2, а теперь и к IE3.

Япония гармонизировала свои национальные правила с классами эффективности IEC и включила электродвигатели IE2 и IE3 в свою программу Top Runner в 2014 году.Представленная в 1999 году программа Top Runner вынуждает японских производителей постоянно предлагать на рынке новые модели, которые более энергоэффективны, чем предыдущие поколения, тем самым стимулируя эмуляцию и инновации в области энергетики.

Индия имеет знак сравнительной эффективности с 2009 года и национальный стандарт на уровне IE2 с 2012 года.

База знаний о преобразователе частоты

— Мотор-генератор

Мотор-генератор Обзор

Мотор-генераторы (комплекты MG) используют электромеханические средства для преобразования напряжения и частоты.Установки MG состоят из двигателя переменного тока, который работает непосредственно от линии электропередачи 60 Гц на вашем предприятии, его вал соединен с валом синхронного генератора. Генератор выдает новые уровни частоты и напряжения.

Стабилизация выходного напряжения генератора

Выходное напряжение генератора регулируется твердотельным регулятором напряжения, который непрерывно измеряет напряжение на выходных клеммах генератора и выполняет необходимую регулировку для поддержания выходного напряжения в пределах технических характеристик.Типичное регулирование выходного напряжения составляет +/- 1% или лучше в условиях установившейся нагрузки от 0% до 100%.

Выходное напряжение генератора

может быть отрегулировано пользователем в диапазоне приблизительно +/- 8% от номинального выходного напряжения (более широкий диапазон на некоторых моделях), и это облегчается с помощью регулятора Volts Adjust, расположенного на панели управления оператора.

Регулировка выходной частоты генератора

Выходная частота синхронного генератора прямо пропорциональна частоте вращения вала генератора.В зависимости от типа двигателя, приводящего в движение вал генератора, выходная частота может оставаться точной или иметь допуск регулирования до +/- 2,5% от номинальной номинальной выходной частоты в условиях нагрузки от 0% до 100%.

Прецизионная работа синхронного двигателя

MG Set, работающий от электросети вашего объекта 60 Гц с номинальной выходной частотой 50 Гц и использующий синхронный двигатель переменного тока, будет обеспечивать точные 50,0 Гц при любых условиях выходной нагрузки от 0% до 100% номинальной нагрузки.Такое точное регулирование частоты возможно благодаря присущей синхронному двигателю способности поддерживать одно и то же число оборотов в минуту при любой величине нагрузки, вплоть до 100% номинальной нагрузки.

Работа асинхронного двигателя

В некоторых наборах MG используются стандартные асинхронные двигатели переменного тока (асинхронные двигатели) для привода вала синхронного генератора. Рабочие характеристики асинхронного двигателя переменного тока позволяют уменьшать частоту вращения генератора по мере увеличения нагрузки на вал. Если MG работает от сети 60 Гц вашего предприятия и имеет номинальную выходную частоту 50 Гц, выходная частота не будет точной и обычно будет в диапазоне от 50.От 5 Гц или выше до 49,5 Гц или ниже в зависимости от конструкции MG, уровня входного напряжения и количества нагрузки, подключенной к выходу генератора.

Влияние нестабильной частоты на нагрузку

В большинстве случаев нестабильная частота нежелательна. Например, в тестовой среде использование преобразователя частоты с нестабильной частотой может привести к сбою в работе тестируемого устройства (UUT) или к ошибочным данным тестирования. При простом управлении оборудованием 50 Гц на нестабильной частоте может возникнуть колебательное или резонансное взаимодействие между нагрузкой и MG Set, что может привести к неправильной работе оборудования в нагрузке.

Почти все комплекты MG, которые можно взять напрокат в нашем парке, включают в себя настоящий синхронный двигатель переменного тока, который обеспечивает стабильную частоту источника питания для нагрузки. Если комплект MG, включающий асинхронный двигатель переменного тока, предлагается любому арендатору AP&C, наш инженер-разработчик поможет обеспечить его совместимость с нагрузкой клиента.

Влияние нагрузочного оборудования на выходную мощность комплекта MG

Типы нагрузок, подключенных к выходу преобразователя частоты, играют важную роль при выборе преобразователя частоты.Каждый тип нагрузочного оборудования или цепи демонстрирует характеристики, которые необходимо учитывать, чтобы гарантировать правильную работу оборудования или приемлемые результаты. Ниже приведены лишь некоторые из вариантов нагрузки, которые могут повлиять на производительность выхода преобразователя частоты.

Влияние пусковых токовых нагрузок

Определенные типы нагрузочного оборудования или цепей потребляют значительно больший ток при первом включении, чем во время работы. Нагрузки, содержащие двигатели, трансформаторы, электронные источники питания или преобразователи с входными конденсаторами, имеют характеристику потребления мгновенного пикового тока в течение первых 3-5 циклов, в 5-60 раз или больше, чем их номинальный ток полной нагрузки.

Когда к выходу MG подключена нагрузка пускового тока, уровень напряжения генератора на мгновение упадет пропорционально пиковому току нагрузки и интервалу. Это мгновенное напряжение может быть на 30% или более ниже номинального выходного напряжения. По истечении периода времени пускового тока регулятор напряжения будет регулировать выходное напряжение в пределах номинальных характеристик регулирования напряжения, обычно +/- 1% или меньше. Промышленность приняла 30% -ное падение максимально допустимого снижения напряжения, которое должно произойти, чтобы обеспечить нормальную работу большинства нагрузочного оборудования.Максимально допустимое падение напряжения 10% рекомендуется для более чувствительного нагрузочного оборудования, такого как некоторые медицинские или научные устройства. Наши опытные инженеры по применению помогут определить оборудование в вашей нагрузке, которое считается нагрузкой пускового тока.

Влияние однофазной нагрузки на трехфазный выход MG

Для использования с однофазными нагрузками рекомендуется использовать однофазный преобразователь выходной частоты. Однако иногда нагрузочное оборудование или проверяемое оборудование состоит из однофазных и трехфазных компонентов.

Когда однофазные нагрузки подключены к трехфазному выходу преобразователя частоты MG, они должны распределяться между тремя фазами как можно более равномерно. Помимо возможности перегрева генератора и оборудования трехфазной нагрузки, может возникнуть несимметрия напряжения.

Когда однофазная нагрузка подключена к трехфазному выходу MG Set, уровень напряжения на нагруженной фазе будет снижаться, в то время как уровень напряжения на ненагруженных фазах будет увеличиваться.По мере увеличения дисбаланса тока нагрузки на каждой фазе уровни напряжения могут становиться преувеличенными, так что выход MG Set отключается схемами безопасности, либо оборудование нагрузки или проверяемое оборудование срабатывает неправильно или выходит из строя. Превышение примерно 2% несимметрии напряжения может привести к перегреву генератора или трехфазного оборудования и возможному выходу из строя.

Влияние нелинейных нагрузок на выход MG Set

Нелинейные нагрузки — это нагрузки или проверяемое оборудование, которые включают в себя электронные силовые устройства, такие как диоды, тиристоры или силовые транзисторы.Эти устройства используются в таком оборудовании, как преобразователи частоты, источники бесперебойного питания, источники питания переменного / постоянного тока и инверторы.

Нелинейные нагрузки вызывают искажение синусоидального сигнала на выходе преобразователя частоты MG Set, а также дополнительный нагрев обмоток генератора. Если нелинейные нагрузки создают чрезмерное искажение синусоидальной волны на данном выходе MG Set, выходное напряжение может стать нестабильным, что приведет к сбою в работе нагрузочного оборудования или выхода MG Set из строя его цепями безопасности.

Физические характеристики мотор-генераторной установки

Мотор-генераторные установки

многими считаются большими, тяжелыми и прочными по сравнению с их электронными аналогами с преобразователями частоты. Комплекты MG подходят для работы в таких средах, как защита от непогоды (не обязательно в помещении), или в помещениях, содержащих другое электрическое оборудование, такое как силовые трансформаторы и воздушные компрессоры.

Звуковой шум, создаваемый наборами MG, обычно зависит от номинальной мощности в кВА и обычно колеблется от 70 дБА до 90 дБА при измерении на расстоянии 3 фута от оборудования.

Именно по указанным выше основным причинам при определении размеров и выборе преобразователя частоты на основе двигателя-генератора для данной нагрузки необходимо проконсультироваться с нашими инженерами по применению.

Заявление об ограничении ответственности: Вся описательная информация представлена ​​в виде общих неспецифических характеристик оборудования и предлагается нашим арендаторам лучше понять преобразователи частоты и их применение. Читателю следует связаться с инженерами по приложениям AP&C для получения подробной или конкретной технической информации о преобразователях частоты и их использовании.