Что касается входов и выходов

Сегодня большинство преобразователей частоты имеют в базовой комплектации аналоговые и цифровые входы/выходы, последовательный интерфейс и т. д. Такой набор функций позволяет интегрировать ПЧ в большинство автоматических систем, без ограничений в выборе способов управления преобразователем.

• Дискретное (цифровое) управление считается самым простым, данные входы используются для передачи основных команд: пуск или остановка электропривода, регулирование скорости, переключение между режимами работы ПЧ. Такие выходы сообщают о неисправностях, достижениях заданных пределов по частоте и току, дают команды на включение ведомых электроприводов и т.д. На один дискретный вход можно задать необходимую функцию, выбрав из более чем нескольких десятков.
• Аналоговое управление решает другие задачи. Например, обеспечивает плавное регулирование. Также данный способ управления позволяет проводить постоянный мониторинг и контролировать состояние необходимых параметров системы. Сигналы поступают на вход ПЧ с соответствующих датчиков.
• Управление по последовательному интерфейсу используется для построения сложной автоматизированной системы. Данный способ позволяет управлять сразу несколькими преобразователями частоты, причем они могут находиться далеко друг от друга. Такой способ значительно сокращает число проводов, одновременно увеличивая возможности передачи информации. Наиболее универсальным и, соответственно, популярным и надежным интерфейсом (протоколом) для подключения к ПЧ на сегодняшний день считается Modbus (RS485).

— На что еще стоит обратить внимание, выбирая преобразователь частоты?

Артем Мошечков: «Разумеется, на функциональность, эргономичность оборудования, наличие дополнительных возможностей, понятный интерфейс. Важный для многих вопрос — условия работы и монтажа ПЧ. Например, преобразователи частоты серии CONTROL-А310 и L620 IEK^® требуют достаточного свободного пространства для охлаждения, а ONI-А400 можно монтировать по принципу «стенка к стенке». Но все эти серии отличаются малыми габаритами и неприхотливостью в монтаже».

В некоторых линейках есть возможность использования стандартной витой пары UTP кат. 5e для выносного монтажа идущей в комплекте панели управления, что позволяет максимально упростить и до 10 раз удешевить монтаж панели управления по сравнению с преобразователями, использующими специальные коммутационные шлейфы.

Обращайте внимание на условия эксплуатации: например, если необходимо, чтобы преобразователь частоты безотказно работал при высокой влажности, стоит рассмотреть серию CONTROL-L620 IEK^® — данное оборудование без дополнительного охлаждения можно эксплуатировать при относительной влажности до 95 % и температуре от -10 до +40 °C. А специальное покрытие плат, в соответствии с промышленными стандартами, позволяет применять эти преобразователи в тяжелых условиях.

Обязательно поинтересуйтесь, какие силовые ключи используются при сборе ПЧ — одними из самых надежных являются IGBT производства компании Infineon. Они позволяют существенно повысить надёжность и отказоустойчивость оборудования.

Система управления частотным преобразователем должна быть интуитивно понятной, функциональной, вариативной. В передовых моделях, например, таких как серия ONI-M680, источником управляющего сигнала может быть кнопочная панель, промышленная сеть, цифровые входы и импульсный вход. Имеется возможность подключения исполнительных устройств, датчиков, программируемых логических контроллеров. Некоторые входы и выходы способны функционировать в различных режимах.

И, разумеется, важны сертификация, гарантия производителя. Если говорить о тех сериях, на основе которых мы разбирали принципы работы ПЧ, то у линейки CONTROL IEK^® расчетный срок службы составляет 7 лет, гарантия — два года. Все преобразователи, выпускающиеся под этой маркой, имеют сертификаты соответствия ГОСТ. Аналогичные показатели у частотных преобразователей семейства ONI^®.

Часть 3. Особенности применения ПЧ для различного оборудования

— Преобразователь частоты для насосного оборудования: что он дает?

Артем Мошечков: «В случае с насосным оборудованием чаще всего требуется защитить трубопровод от гидроударов во время запуска насоса, а сам электропривод — от преждевременного выхода из строя и работы в аварийном режиме. Немаловажное значение имеет оптимизация расхода электроэнергии и поддержание постоянного давления в системе водоснабжения».

Для решения этих задач требуется обеспечить плавный пуск насосов и плавное же изменение частоты вращения электродвигателя. Причем диапазон значений должен быть достаточно широк: во время пиковой нагрузки электропривод работает на номинальных оборотах, обеспечивая необходимый расход воды. При малом разборе поддерживается в рабочем состоянии, потребляя тот минимум электроэнергии, который необходим в данный момент. Также в сфере ЖКХ с помощью ПЧ возможно создание автоматизированной каскадной системы насосов, когда, в зависимости от разбора воды в жилых домах, работает один насос или, например, три. С помощью специальных функций преобразователь частоты позволяет экономить электроэнергию — это происходит за счет автоматической остановки работающего насоса при отсутствии расхода воды в системе.

С этой задачей справятся ПЧ следующих серий: CONTROL-A310 IEK^®, CONTROL-L620 IEK^®, ONI-А400, ONI-M680. Однако наиболее удачным выбором станет преобразователь частоты ONI-A650, разработанный специально для применения в системах вентиляции и насосных установках. Уже в базовой конфигурации он содержит специальную плату каскадного управления насосами, что позволяет объединить до 5 насосов в единый каскад.

Мнение: Преобразователь частоты ONI-К800 был применен в приводе насоса системы водоснабжения и в приводе конвейера. Зарекомендовал себя с положительной стороны. При настройке и в ходе эксплуатации легко монтировались силовые и контрольные кабели, преобразователь просто настраивался с лицевой панели. Обладает большим функционалом защит, большим количеством входов-выходов.
Начальник отдела ЭМП АО «Уралгипромез» Д.Н. Томашевский.

— Какие преобразователи частоты подойдут для грузоподъемных механизмов (крановое оборудование, лебёдки)?

Петр Ивлев: «Современный крановый механизм — очень сложная система. Поэтому преобразователь частоты для электропривода такого механизма должен соответствовать высоким требованиям: обладать высокой перегрузочной способностью (до 200 %), уметь управлять механическим тормозом электродвигателя, иметь возможность подключения тормозного резистора (встроенный тормозной модуль) и организации обратной связи для регуляции скорости вращения электродвигателя. Последняя необходима для обеспечения быстрого обмена информацией между звеньями системы, непрерывного мониторинга всех процессов и точного управления параметрами во время работы сложнейшего кранового механизма».

Преобразователи частоты для электродвигателей грузоподъемных механизмов позволяют организовать надежное управление электроприводом при подъеме и опускании груза, поворотах стрелки, обеспечивая вертикальное и горизонтальное перемещение без раскачивания, с различными скоростями, таким образом гарантируя максимальную производительность.

В зависимости от модели крана, это могут быть следующие виды частотных преобразователей:

• для обеспечения плавного перемещения крана можно порекомендовать серии CONTROL-L620 IEK^®, ONI-M680 и ONI-K800;
• для надежной работы лебёдки подъёма, в зависимости от задачи, подойдут М680 и К800.

— Как преобразователь частоты работает в случае с транспортерным и конвейерным оборудованием?

Артем Мошечков: «При запуске таких механизмов возникает пусковой ток, превышающий номинальный в 6-7 раз, а также — большая нагрузка на детали механизма и, как следствие, повышенный износ узлов или перегрев электродвигателя. Это самая частая причина отказов подобного оборудования. Далее, в процессе работы привод обычно вращается с одинаковой скоростью. Поэтому для механизмов непрерывного транспорта очень важны плавный разгон и торможение без рывков, пробуксовок, остановок, а также постоянная заданная скорость движения. Следовательно, преобразователь частоты для такого оборудования решает задачи по обеспечению постоянной скорости транспортера или конвейера, повышению уровня надежности (так как значительно снижает количество отказов как механического, так и электрического происхождения), устранению перегрузок во время запуска».

Использование преобразователей частоты с электродвигателями конвейеров и транспортеров позволяет не просто автоматизировать запуск, регулирование скорости и остановки ленты, но и создавать более сложные алгоритмы работы оборудования (зависит от выбранной модели ПЧ и подключенных датчиков).

Мнение: Преобразователь частоты CONTROL-L620 IEK^® номинальной мощностью 5.5 был установлен на подающем конвейере в установке № 2 для сушки травяной муки. Режим работы преобразователя — круглосуточный «старт-стоп». Оборудование зарекомендовало себя с положительной стороны. Во время тестирования все функции работали в заявленном штатном режиме, замечаний во время эксплуатации выявлено не было.
Заместитель генерального директора по IT ПАО «Птицефабрика Боровская» С.М. Солкин.

— Есть ли смысл использовать преобразователи частоты для вентиляторного оборудования?

Петр Ивлев: «Есть. ПЧ для вентиляторного оборудования регулирует скорость вращения вала электропривода, позволяя экономить на электричестве. В случае установки дополнительного датчика, который передает оперативные данные о текущей потребности в воздухе на преобразователь, последний изменяет скорость вращения электродвигателя. Это позволяет экономить электроэнергию на 20-40 %. Кроме того, ПЧ надежно защищает электропривод вентилятора от бросков тока и перегрузок за счет плавного пуска и такой же плавной остановки вала».

Можно порекомендовать к установке на вентиляторное оборудование преобразователи частоты следующих серий: ONI-A650, CONTROL-A310 IEK^®, CONTROL-L620 IEK^®, ONI-A400.

— «Тяжелый» или «нормальный» режим работы преобразователя частоты — какой выбрать?

Артем Мошечков: «Современные ПЧ обеспечивают пуск и работу двигателей в нормальном или тяжелом режиме. Для их обозначения используются аббревиатуры ND — нормальный и HD — тяжелый».

В режиме ND величина вращающего момента постоянна, независимо от скорости вращения двигателя. В частности, таким образом работают насосы.

Тяжелый режим (НD) характеризуется нагрузкой с переменным вращающим моментом — как в случае с экструдерами, конвейерами или компрессорами. При этом существуют частотные преобразователи, которые поддерживают сразу два указанных режима, что позволяет экономить бюджет при проектировании различных систем. Например, преобразователи частоты IEK^® серий CONTROL-A310 и L-620 могут работать как в ND-режиме, так и в режиме HD. Также оба режима поддерживают ПЧ ONI-М680.

ПЧВ3 преобразователи частоты векторные для насосов и вентиляторов

Новая линейка ПЧВ3 имеет расширенные функциональные возможности, меньшие массогабаритные характеристики, увеличенный диапазон мощностей. Помимо стандартного исполнения ПЧВ3 со степенью защиты корпуса IP20 новая линейка включает 17 модификаций частотных преобразователей в диапазоне мощностей от 0,75 до 90 кВт со степенью защиты корпуса IP54. Такие преобразователи частоты могут быть установлены в помещениях с повышенным пыле- и влагообразованием без использования шкафа управления, что значительно упрощает монтаж оборудования, не требует создания системы принудительной вентиляции и снижает общие затраты на систему автоматизации.

Функционал линейки ПЧВ3 заточен под наиболее популярные HVAC-применения, обеспечивая в том числе:

• «спящий» режим, необходимый в системах с переменным разбором жидкости для насосов;
• специализированный противопожарный режим, необходимый для частотных преобразователей, управляющих вентиляцией в современном здании.

Вместе с тем линейка сохранила и даже расширила возможности общепромышленных ПЧ, поэтому может быть с успехом использована в большинстве задач управления промышленным приводом за исключением случаев точного позиционирования и больших динамических перегрузок. Примерами таких применений могут служить смесители, дозаторы, ременные приводы, конвейеры и т.п.

Основные функциональные возможности ПЧВ3

• Плавный пуск и останов двигателя, в том числе отложенный запуск.
• Компенсация нагрузки и скольжения.
• Вольт-частотный или векторный алгоритмы управления.
• Автоматическая адаптация двигателя без вращения.
• Автоматическая оптимизация энергопотребления, обеспечивающая высочайший уровень энергоэффективности.
• Полная функциональная и аппаратная диагностика и защита работы ПЧВ.
• Встроенный сетевой дроссель, дроссель в звене постоянного тока и дополнительный входной дроссель.
• Встроенный ПИ-регулятор для управления в замкнутом контуре (поддержание давления, температуры, уровня и т.д.).
• Встроенный ПЛК для решения сложных задач управления и позиционирования привода.
• Специализированный «спящий» режим для эффективной работы при малом разборе.
• Специализированный противопожарный режим для систем вентиляции.
• Подхват вращающегося привода для безаварийного запуска систем с вращением до подачи напряжения питания или при провалах напряжения.
• Пропуск резонансных частот (до 2 участков пропуска).
• Гибкая структура управления с возможностью одновременного управления по физическим входам и по интерфейсу RS-485, что обеспечивает удобную интеграцию в современные системы управления и диспетчеризации.
• Простая настройка в русскоязычном конфигураторе или с использованием локальной панели оператора. Быстрые меню и готовые конфигурации под типовые задачи.
• Возможность повышения степени защиты корпуса до IP21 при использовании крышки КО.

Возможности модификации ОВЕН ПЧВ3 со степенью защиты IP54 

• Более простое, надежное и бюджетное решение по сравнению с установкой частотника со степенью защиты IP20 в шкаф IP54.
• Минимальные массогабаритные характеристики среди аналогичных устройств (занимает мало места на стене).
• Инновационная система охлаждения (вентилятор ПЧВ не обдувает платы устройства, что позволяет устанавливать их в пыльных помещениях без периодического разбора и продува ПЧВ).
• Соответствие требованиям ЭМС (встроенный фильтр ЭМС класса А1).
• Удобный монтаж и подключение к двигателю и системе управления (можно установить близко к насосу, фиксация всех кабелей, идущих от ПЧВ).

Аксессуары для ПЧВ3

Аксессуары необходимы только для модификаций ПЧВ3 и приобретаются отдельно.

Полный перечень аксессуаров и подробное описание

Локальная панель оператора ЛПО3

Съемная локальная панель оператора ЛПО3 предназначена для программирования и индикации значений параметров работы прибора. Запрограммированный прибор может функционировать без ЛПО3, поэтому партия из нескольких приборов может комплектоваться одной ЛПО3.

Преимущества ЛПО:

• Одна панель на несколько частотников.
• Возможность копирования и тиражирования параметров.
• Позволяют легко переносить настройки.
• Возможен монтаж на удаленную панель шкафа управления с помощью монтажного комплекта KM3.
• Гарантия 3 года.

Примечание.

Съемная локальная панель оператора ЛПО3 для модификаций ПЧВ3 приобретается отдельно.

Для модификаций ПЧВ3 IP54 локальная панель оператора ЛПО3 является несъемной частью корпуса.

Крышка КО3

Служит для повышения защиты корпуса ПЧВ до степени IP21, надежного закрепления сетевых и моторных кабелей и механической защиты от прикосновения к силовым клеммам.  Различаются размерами для соответствующих корпусов.

Примечание.

Съемная крышка КО3 для модификаций ПЧВ3 приобретается отдельно.

Для модификаций ПЧВ3 IP54 локальная крышка КО3 не нужна.

Кабельная панель ПК3

Служит для надежного закрепления сетевых и моторных кабелей, гальванического подключения оболочек бронированных кабелей к заземляющей клемме ПЧВ. Принцип действия состоит в подавлении помех путем отвода их энергии на клемму заземления. Крепится к клемме заземления в нижней части корпуса ПЧВ. Различаются размерами для соответствующих корпусов.

Примечание.

Кабельная панель ПК3 для модификаций ПЧВ3 приобретается отдельно.

Для модификаций ПЧВ3 IP54 кабельная панель ПК3 не нужна.

Отличие линеек преобразователей частоты ПЧВ

Преобразователь частоты

Для чего нужен преобразователь частоты, состав, характеристики
Преобразователь частоты, его назначение, для чего это необходимо. Наверное это дорого? Частотный преобразователь (другое название — частотно — регулируемый электропривод)
1) Назначение преобразователя частоты, его преимущества и недостатки
Преобразователь частоты (иначе — частотно — регулируемый электропривод) представляет из себя статическое преобразовательное устройство, предназначенное для изменения скорости вращения асинхронных электродвигателей переменного тока.
Асинхронные электродвигатели имеют значительное преимущество перед электродвигателями постоянного тока за счет простоты конструкции и удобства обслуживания. Это обуславливает их однозначное преобладание и повсеместное применение практически во всех отраслях промышленности, энергетики и городской инфраструктуре.
Известно, что регулирование скорости вращения исполнительного механизма можно осуществлять с помощью различных устройств (способов), среди которых наиболее известны и распространены следующие:
-механический вариатор
-гидравлическая муфта
-электромеханический преобразователь частоты (системы Генератор-Двигатель)
-дополнительно вводимые в статор или фазный ротор сопротивления и др.
-статический преобразователь частоты
Первые четыре способа отличаются различными комбинациями из следующих недостатков: сложности в применении, обслуживании, эксплуатации
-низкое качество и диапазон регулирования
-неэкономичность
Все указанные недостатки отсутствуют при использовании преобразователей частоты. Регулирование скорости вращения асинхронного электродвигателя в этом случае производится путем изменения частоты и величины напряжения питания двигателя. КПД такого преобразования составляет около 98 %, из сети потребляется практически только активная составляющая тока нагрузки, микропроцессорная система управления обеспечивает высокое качество управления электродвигателем и контролирует множество его параметров, предотвращая возможность развития аварийных ситуаций.

Состав преобразователя частоты

На рисунке показан состав силовой части такого преобразователя : входной неуправляемый выпрямитель — звено постоянного тока с LC-фильтром — автономный инвертор напряжения с ШИМ.

2) ЗАЧЕМ ЭТО ВСЕ НУЖНО
Это нужно для решения стандартных проблем практически любого предприятия или организации:
экономии энергоресурсов,
увеличения сроков службы технологического оборудования,
снижения затрат на планово-предупредительные и ремонтные работы,
обеспечения оперативного управления и достоверного контроля за ходом технологических процессов и др.
Значительная экономия электроэнергии легко достигается при одном условии — приводной механизм должен что-либо регулировать (поддерживать какой — либо технологический параметр).
Если это насос, то нужно регулировать расход воды, давление в сети или температуру чего-либо охлаждаемого или нагреваемого.
Если это вентилятор или дымосос, то регулировать нужно температуру или давление воздуха, разрежение газов.
Если это конвейер, то часто бывает нужно регулировать его производительность. Если это станок, то нужно регулировать скорости подачи или главного движения.
Можно сразу выделить типовые механизмы, отличающиеся высокой эксплуатационной и экономической эффективностью при внедрении преобразователей частоты и систем автоматизации на их базе :
НАСОСЫ, ВЕНТИЛЯТОРЫ, ДЫМОСОСЫ;
КОНВЕЙЕРЫ, ТРАНСПОРТЕРЫ;
ПОДЪЕМНИКИ, КРАНЫ, ЛИФТЫ И ДР.
Особый экономический эффект от использования преобразователей частоты дает применение частотного регулирования на объектах, обеспечивающих транспортировку жидкостей. До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня абсолютно доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора. Перспективность частотного регулирования наглядно видна из приведённого ниже рисунка.

Фото монтажа преобразователя частоты

В преобразователях применены комплектующие разных фирм производителей.

Работа по сборке выполнялась на основании сборочных чертежей, эскизов.

Пример эскиза шкафа ПЧ -преобразователя частоты.

О преобразователях частоты

Нажмите здесь, чтобы найти производителей преобразователей частоты

Преобразователи частоты предназначены для изменения тока одной частоты на новую частоту. Например, типичный преобразователь частоты может обеспечивать выходной ток 50 Гц от входящего переменного тока 60 Гц. Приложения для таких устройств в основном предназначены для обеспечения надлежащего стандарта мощности для машины, поскольку переменный ток неправильной частоты может вызвать короткое замыкание и отказ системы в некоторых устройствах.Преобразователи частоты также используются в двигателях переменного тока, где они позволяют управлять скоростью и крутящим моментом. Изменяя частоту тока, подаваемого на двигатель переменного тока, они обеспечивают возможность изменения выходной мощности двигателя без необходимости использования червячных передач или других редукторов скорости.

Базовый преобразователь частоты не изменяет напряжение или количество фаз, хотя некоторые устройства могут быть предназначены для выполнения этих функций. Однако такие операции выходят за рамки преобразования частоты, которое имеет дело исключительно с входящей и исходящей частотой.Стандартные преобразователи частоты предназначены для преобразования переменного тока с частотой от 50 Гц до 60 Гц, от 60 Гц до 50 Гц или от 50 или 60 Гц до 400 Гц, и конструкции могут быть однофазными или трехфазными.

Два основных типа преобразователей частоты — роторные и твердотельные, с твердотельными преобразователями, работающими электронно, и роторными преобразователями, работающими электромеханически. Эти устройства рассчитаны на входную и выходную мощность, а также частоту и могут быть разработаны для обработки незначительных количеств мощности до чрезвычайно высокого тока.Они часто соединяются с трансформаторами, чтобы обеспечить различное выходное напряжение, а также изменение частоты. Типичные преобразователи частоты используют набор полупроводников и диодов для достижения правильного изменения частоты. Эти устройства обычно применяются в оборудовании, требующем двигателей переменного тока с регулируемой скоростью, а также в системах, где требуется переменный ток другой частоты, чем из имеющегося источника.

против частотно-регулируемого привода

Что такое преобразователь частоты? Преобразователь частоты выводит мощность переменного тока в чистую синусоидальную волну после преобразования переменного тока → постоянного тока → переменного тока, выходную частоту и напряжение можно регулировать в определенном диапазоне. Он отличается от частотно-регулируемого привода (VFD), используемого для регулирования скорости двигателя, а также от обычного регулируемого источника питания переменного тока. Идеальный источник питания переменного тока характеризуется стабильной частотой, стабильным напряжением, нулевым внутренним сопротивлением и чистой синусоидальной формой волны напряжения (без искажений). Преобразователь частоты довольно близок к идеальному источнику питания переменного тока, поэтому все больше и больше стран используют его в качестве стандартного источника питания, чтобы обеспечить наилучшую среду питания для электрических приборов, чтобы оценить технические характеристики электроприборов.

Различия между преобразователем частоты и ЧРП
ЧРП состоит из цепей AC-DC-AC (волна модуляции), и по стандарту он должен называться регулятором скорости с переменной частотой вращения. Форма волны его выходного напряжения представляет собой прямоугольную импульсную волну с множеством гармонических составляющих. Напряжение и частота изменяются пропорционально одновременно и не могут регулироваться по отдельности, что не соответствует требованиям источника питания переменного тока. В принципе, его нельзя использовать для питания, а частотно-регулируемый привод обычно используется для регулирования скорости трехфазного асинхронного двигателя.

Вся цепь преобразователя частоты состоит из цепи фильтра переменного-постоянного-переменного тока, поэтому выходное напряжение и форма волны тока являются чисто синусоидальными, что очень близко к идеальному источнику переменного тока. Он может выводить напряжение и частоту электросети любой страны мира.

Почему ЧРП нельзя использовать в качестве преобразователя частоты
Между ЧРП и преобразователем частоты есть существенные различия. Поскольку мировые показатели электросетей несовместимы, экспортным производителям электроприборов требуется источник питания для моделирования условий электросети в разных странах и обеспечения соответствующего преобразования напряжения, а также для обеспечения чистого, стабильного, низкого гармонического искажения, высокой стабильности частоты и постоянного напряжения. выдача мощности синусоидальной волны инженерам при их проектировании и производстве, производственных испытаниях, испытаниях продукции, сроке службы, испытаниях с моделированием перенапряжения / низкого напряжения.Однако частотно-регулируемый привод создает множество трудностей при нагрузочных испытаниях, таких как высокая вибрация и электромагнитный шум, значительное повышение температуры, и приборы не могут нормально работать. Таким образом, преобразователь частоты, который может обеспечить выход чистой синусоидальной волны, становится незаменимым силовым оборудованием в лаборатории.

Преобразователь частоты выдает мощность переменного тока в чистую синусоидальную волну после преобразования переменного → постоянного → переменного тока, выходную частоту и напряжение можно регулировать в определенном диапазоне. Он получил широкое распространение и может полностью заменить функции частотно-регулируемого привода, лучше защитить оборудование и может использоваться в качестве источника питания общего назначения. Преобразователь частоты может выдавать сетевое напряжение и частоту любой страны, он также может применяться к нагрузкам с различными характеристиками импеданса, включая удельное сопротивление, емкость, индуктивность и другие нелинейные нагрузки, это довольно близко к идеальному источнику питания переменного тока. Следует отметить, что разные типы нагрузки требуют разной мощности преобразователя частоты.

Преобразователь частоты — определение, настройка и типы

Преобразователь частоты — это электронное устройство, которое позволяет преобразовывать электрическую переменную «ток».В этом случае преобразователь частоты преобразует переменный ток определенной (фиксированной) частоты в напряжение с переменной амплитудой и частотой. Короче говоря, это приводит к преобразованию напряжения. Преобразователи частоты могут приводить в действие широкий спектр оборудования, например: трехфазные двигатели, насосы и кондиционеры. В трехфазных двигателях скорость и крутящий момент двигателя переменного тока можно регулировать путем изменения частоты. Этот контроль не ограничивает производительность трехфазного двигателя, он просто повышает его эффективность.Такие двигатели часто используются в промышленных условиях и особенно распространены в области приводной техники.

Техническая установка преобразователя частоты

Электронный преобразователь частоты состоит из выпрямителя, который подает так называемый «промежуточный постоянный ток», и инвертора, который воздействует на него. Это позволяет преобразовывать подаваемый ток в заданное напряжение.

Конструкции / типы

a) Преобразователь частоты Вольт-Герца

Это технически самый простой тип преобразователя частоты.В этом случае регулировка напряжения и частоты подчиняется линейной зависимости. Если для управления двигателем используется преобразователь частоты Volt-Herz, существуют определенные зависимости. Нагрузка на двигатель напрямую влияет на результирующую полезную скорость. Если диапазон изменения скорости невелик или отсутствует прямая пусковая нагрузка, для управления двигателем можно использовать преобразователь частоты Volt-Herz.

б) преобразователь частоты с векторным управлением

Преобразователь частоты с векторным управлением не управляет двигателем переменного тока, используя соотношение напряжение / частота, а изменяя входную частоту и напряжение двигателя.Преимущество этого метода — оптимальное управление крутящим моментом. Преобразователи частоты с векторным управлением обладают и другими преимуществами. Например, трехфазные двигатели могут выполнять прямой пуск на высокой скорости, а регулировка скорости может более точно контролироваться.

Особенности

Преобразователи частоты, обеспечивающие реальное параметрическое управление, имеют КПД более 95%. Многие производители разрабатывают высококачественные электронные преобразователи частоты и адаптируют их общие функции к конкретным приложениям.С помощью светодиодных индикаторов, панелей управления и программируемых преобразователей частоты можно эффективно контролировать многие параметры и функции, такие как линейные изменения пуска и останова. Путем стандартизации отдельных модулей преобразователи частоты могут быть интегрированы в существующие системы SPS в виде модульных строительных блоков или доступны через последовательные интерфейсы или дополнительные аналоговые выходы. Таким образом, установка и электромонтаж выполняются быстрее благодаря модульному подходу и связанным с ним улучшениям конструкции.

Was ist ein Frequenzumrichter? Funktion einfach erklärt !,

Привод переменной частоты или преобразователь частоты — это тип контроллера двигателя, который приводит в действие электродвигатель, изменяя частоту и напряжение его источника питания. Он также может управлять запуском и остановкой двигателя во время запуска и остановки.

Несмотря на то, что привод регулирует частоту и напряжение питания, подаваемого на двигатель, мы часто называем это регулированием скорости, поскольку оно включает в себя регулировку скорости двигателя.

Есть много причин, по которым мы должны регулировать скорость двигателя.
Примеры:

Для экономии энергии и повышения эффективности систем.
Для преобразования мощности в гибридных приложениях
Для адаптации скорости к требованиям процесса
Для адаптации крутящего момента или мощности привода к требованиям процесса
Для улучшения рабочей среды
Для более низкого уровня шума, например, в вентиляторах и насосах
Для снижения механической нагрузки на машины с целью продления срока их службы.
Для снижения пиковой нагрузки, чтобы избежать пикового спроса и уменьшить требуемый размер двигателя.

Кроме того, современные приводы переменного тока объединяют сетевые и диагностические функции для улучшения управления производительностью и повышения производительности. Таким образом, экономия энергии, интеллектуальное управление двигателем и снижение пикового потребления тока — это три веские причины для выбора привода с регулируемой скоростью в качестве элемента управления в любой системе с двигателем.

Чаще всего привод с регулируемой скоростью используется для управления вентиляторами, насосами и компрессорами. На эти приложения приходится 75% всех приводов, работающих во всем мире.

Устройства плавного пуска и контакторы с питанием от сети — это другие, менее требовательные типы управления двигателем. Устройство плавного пуска — это полупроводниковое устройство, которое обеспечивает плавный пуск на полную скорость при запуске электродвигателя.

Сетевой контактор — это устройство управления двигателем, которое подает полное сетевое напряжение на электродвигатель.

Для получения дополнительной информации см. «Продукция BLEMO». Предлагаем как однофазные, так и трехфазные преобразователи частоты.

Дополнительная информация о устройствах плавного пуска BLEMO

В чем особенность преобразователей частоты BLEMO?

BLEMO — производитель, специализирующийся на преобразователях частоты и устройствах плавного пуска. Вы получите преобразователь частоты исключительно высокого качества, который будет индивидуально адаптирован к вашим требованиям. Каждый преобразователь частоты перед отправкой с завода проходит всесторонние испытания. Наши специалисты уделяют внимание каждой детали оптимизации привода и всегда в курсе последних достижений технологий. Последние разработки часто делают нам заслугу. BLEMO предлагает широкий спектр преобразователей частоты и устройств плавного пуска, но вы получаете гораздо больше, чем просто преобразователь частоты. У вас есть доступ к нашим ноу-хау в области применения и различным услугам по техническому обслуживанию, чтобы ваши системы работали оптимально на протяжении всего жизненного цикла преобразователей частоты.

Мы предлагаем вам самые лучшие компоненты и полную гибкость, чтобы вы могли адаптировать производительность системы к вашему приложению. Важным аспектом этой гибкости является возможность использования преобразователей частоты со всеми распространенными технологиями двигателей. Это позволяет значительно сэкономить на запасах запчастей и модернизации.

В чем главное преимущество использования преобразователей частоты?

Привод с регулируемой скоростью может изменять выходную мощность в соответствии с потребностями в энергии приводимого оборудования, экономя энергию и оптимизируя потребление энергии.

Привод переменного тока может значительно снизить потребление энергии по сравнению с прямым режимом работы от сети, когда двигатель работает на полной скорости независимо от нагрузки. Использование привода с регулируемой скоростью обычно обеспечивает экономию мощности или топлива до 70%. Эффект вращения означает, что использование приводов с регулируемой скоростью также снижает выбросы NOx из систем, в которых они установлены, и уменьшает их углеродный след.

В чем разница между приводом с регулируемой скоростью, приводом переменного тока и приводом с регулируемой скоростью?

Нет.Все эти названия относятся к одному и тому же устройству.

Типы преобразователей частоты

Существует много различных типов преобразователей частоты, поскольку они широко используются в промышленности. Существуют как однофазные, так и трехфазные преобразователи частоты для широкого спектра применений. Среди различий между различными типами приводов переменного тока — различные методы управления частотой и напряжением, а также технологии, используемые для уменьшения гармоник.

Три основных метода генерации переменной частоты, используемые в приводах переменного тока, — это широтно-импульсная модуляция (ШИМ), инверторы источников питания и инверторы источников напряжения.Метод ШИМ является наиболее распространенным. Технология PWM требует, чтобы силовая электроника инвертора преобразователя частоты — транзисторы или биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) — генерировала правильный уровень напряжения путем постоянного включения и выключения. Регулируя и изменяя ширину импульса, широтно-импульсная модуляция изменяет выходную частоту и напряжение

Преобразователь частоты — обзор

VII.

В начале 1970-х годов было проведено достаточное исследование микроволновых транзисторов, чтобы четко указать что полевой транзистор на основе GaAs открывает интересные возможности для применения в усилителях мощности, приемных усилителях и преобразователях частоты.Производительность этого класса транзисторов была результатом высокой подвижности электронов элементов класса III – V в периодической таблице и способности разрабатывать более близкие к планарной геометрии транзисторы. У этих транзисторов были менее строгие требования к пространству, чем у эквивалентных биполярных блоков, и, как следствие, они могли предложить лучшие высокочастотные характеристики для заданной степени сложности производства.

Последовала разработка схем, и впервые активные микроволновые схемы были разработаны с использованием подхода к проектированию эквивалентных схем, который был достаточно подробным, чтобы точно предсказать производительность, и в то же время достаточно простым, чтобы подойти для прямых расчетов геометрия устройства. Цепи усилителя могут быть спроектированы так, чтобы покрывать 10% полосы пропускания, поэтому регулировка частоты в полевых условиях не требуется. Это явное преимущество перед применением планарных триодных ламп и диодных усилителей IMPATT. Усилитель мощностью 2 Вт и частотой 4 ГГц был разработан для замены планарного триодного усилителя во многих приложениях, за ним последовала версия мощностью 5 Вт, которая дала возможность увеличить мощность более старых релейных систем на 2 Вт. Полевой опыт с усилителями мощности на полевых транзисторах с GaAs показал, что после короткого периода приработки отказы случаются редко, а характеристики достаточно стабильны, поэтому плановое техническое обслуживание не требуется.Это приводит к значительной экономической экономии для тех, кто владеет и эксплуатирует эти системы.

Низкий собственный шум GaAs FET-транзистора используется для увеличения чувствительности приемной части ретранслятора. Были созданы усилители с коэффициентом шума 2 дБ, которые обеспечивают улучшение чувствительности приемника как минимум в 2 раза. Чтобы получить наилучший коэффициент шума, длина и ширина затвора транзистора должны быть минимальными. Использование общего транзисторного малошумящего усилителя в прямоугольном волноводе с несколькими репитерами в тандеме обеспечивает низкий коэффициент шума для всех устройств при значительной экономии затрат.Обычный усилитель на входе приемника, если он не спроектирован так, чтобы иметь низкие характеристики интермодуляции, может привести к нежелательным межканальным перекрестным помехам в условиях сильного избирательного замирания. Следовательно, конструкции линейных усилителей иногда необходимы в приложениях низкого уровня на входе приемника.

В начале 1980-х дальнейшие разработки полупроводников продолжали оказывать влияние на возможности компонентов для микроволновых радиорелейных систем. Разработка полевого транзистора с двумя электродами затвора позволила разработать новую группу преобразователей частоты и схем управления усилением с достаточным усилением, чтобы замаскировать шум от последующих элементов схемы. Специальные легирующие составы, введение индия и улучшенная геометрия полупроводников привели к более высокой подвижности электронов, более близким расстояниям, более тонким проводникам и лучшему основанию. Возможность добавления элементов согласования схемы на полупроводниковом кристалле повысила характеристики СВЧ. Монолитные схемы с одним или несколькими каскадами на одном кристалле и устройства с высокой подвижностью электронов являются примерами этих улучшений. Разработчики схем смогли внедрить значимые программы компьютерного проектирования, которые позволяют более полную оценку схем и вариантов окружающей среды на стадии проектирования.

Типичные рабочие характеристики теперь включают уровни мощности до 100 Вт на низких микроволновых частотах (1 ГГц) и до 8 Вт на 18 ГГц. Полоса пропускания с относительно постоянным усилением была расширена до октавы или более. Усилители для цифровой модуляции квадратурной амплитудной модуляции имеют выходную мощность 4 Вт или более при насыщении, а также коэффициенты усиления и линейности, которые равны или превышают таковые у ЛБВ. Усилители с низким уровнем шума имеют коэффициент шума 1 дБ на частоте 1 ГГц, 1,3 дБ на частоте 6 ГГц и 3 дБ на частоте 20 ГГц.При охлаждении до 20 К возможны такие низкие показатели шума, как 0,1 дБ на 1 ГГц, 0,25 дБ на 6 ГГц и 0,9 дБ на 20 ГГц. При использовании транзисторов с высокой подвижностью электронов был получен коэффициент шума при комнатной температуре 1,4 дБ на частоте 11 ГГц. Если используется охлаждение, коэффициент шума снижается до 0,35 дБ.

Схемы, которые объединяют диэлектрический резонатор и транзистор GaAs FET в конфигурации генератора, могут обеспечить стабильный источник частоты со стабильностью долей на миллион на градус Цельсия, что удовлетворяет требованиям на короткие расстояния.Для более ответственных операций транзистор, работающий в цепи фазовой автоподстройки частоты с низкочастотным опорным сигналом, обеспечивает еще лучшую стабильность частоты.

Блок преобразования частоты (FCU) | Astronics

Преобразователь частоты Astronics (FCU) обеспечивает преобразование частоты переменного тока мощности самолета. Последние тенденции в системах питания самолетов используют генераторы переменной частоты (VF) вместо фиксированной частоты 400 Гц. В то время как большинство авиационных нагрузок могут использовать мощность VF, для некоторых нагрузок по-прежнему требуется исключительно частота 400 Гц, и их лучше всего решать с помощью FCU.FCU выполняет задачу преобразования частоты линии электропередачи за счет использования последних достижений в твердотельной технологии для обеспечения значительного повышения производительности по сравнению с традиционными преобразователями частоты.

FCU защищает электронику чувствительной нагрузки от нерегулируемой частоты и скачков напряжения, принимая трехфазную входную мощность 115 В переменного тока переменной частоты (от 324 Гц до 800 Гц) и преобразуя ее в трехфазную выходную мощность 115 В переменного тока постоянной частоты (400 Гц).

Чистая, регулируемая, стабильная мощность

Форма кривой входного тока

Используя трехфазную коррекцию коэффициента активной мощности, FCU поддерживает низкое искажение тока в 2%, высокий коэффициент мощности на входе переменного тока и устраняет влияние нелинейных нагрузок, что позволяет шина переменного тока для поддержания чистого качества электроэнергии.

Низкое искажение выходного напряжения

FCU Astronics снижает нагрузку на электронику нагрузки за счет хорошо регулируемого (+/- 3 В) выходного напряжения с низким уровнем искажений и жестко контролируемой частоты. Качество выходной мощности не зависит от качества входной мощности, что позволяет FCU обеспечивать чистую мощность, даже если мощность, подаваемая на входе, не чистая.

Высокая эффективность преобразования мощности и бесшумная работа

Благодаря уменьшенному рассеиванию мощности и номинальной эффективности 95%, FCU не требует охлаждающего вентилятора, что обеспечивает бесшумную работу и улучшает комфорт пассажиров.Это идеально подходит для использования в салоне, где вентиляторы не подходят.

Значительное преимущество в размере и весе

Astronics FCU предлагает большую мощность в небольшом корпусе. Преимущества твердотельного преобразования энергии обеспечивают компактное решение проблем энергоснабжения современных самолетов.

• Вес на 35% меньше, чем у конкурентов
• Размер на 20% меньше

Дополнительные функции

• Возможность встроенного тестирования (BIT)
• Активное управление состоянием (I ² T, координация неисправностей и отчетность)

Преобразователи частоты | От 10 кВА до 400 кВА — 400 Гц