Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое частотное регулирование двигателя

Частотные преобразователи

Частотные преобразователи и устройства плавного пуска для асинхронного электродвигателя это высокотехнологичное оборудование, позволяющее не только экономить электроэнергию и снижать нагрузку на оборудование и электрические сети вашего производства, а так же значительно снизить нагрузку на всю электрическую сеть нашей страны.

Наша компания относительно недавно на рынке регулируемого электропривода, но на протяжении этого времени зарекомендовала себя как надежный и качественный поставщик, о чем свидетельствуют отзывы наших партнеров, о которых есть информация на нашем сайте. Это конечно не все кто приобрел наше оборудование, по Вашему запросу мы готовы предоставить любые имеющиеся рекомендации. В производстве нашего оборудования используются комплектующие ведущих мировых производителей электронных компонентов и модулей, проверенных временем и тяжелыми условиями эксплуатации. Мы осуществляем модульную сборку своих приборов в России.

В распоряжении ООО «Лидер» имеется штат квалифицированных специалистов, а так же оборудование позволяющее тестировать преобразователи частоты и устройства плавного пуска в различных режимах, что позволяет гарантировать их надежность и работоспособность перед отгрузкой конечному потребителю. В настоящее время очень много предложений на рынке аналогичной продукции, может быть и по более привлекательной цене, но как показывает практика низкая цена, не всегда гарантирует заявленное качество оборудования и сервисного обслуживания. Мы не навязываем собственный продукт! Мы рекомендуем покупать продукцию ООО «Лидер». Конечный выбор за Вами!

Ниже представлены три линейки частотных преобразователей, каждая из которых содержит в себе весь спектр мощностей от 0,75 кВт до 630 кВт.

Серия А300 — для общепромышленной нагрузки

Общепромышленная серия преобразователей частоты подходит для оборудования с тяжелым пуском и высокой нагрузкой (станки, экструдеры, куттеры, компрессоры, конвейеры, погружные насосы и мн. др.). Преобразователь частоты с высокоточным пусковым моментом при низких скоростях (пусковой вращающий момент: 0.5Hz/150% (векторное управление), 1Hz/150% (U/f)), встроенным ПИД-регулятором (см. инструкцию по настройке), функции полной защиты двигателя с возможностью изменять параметры настройки, съемным выносным пультом управления, повышенным перегрузочным моментом до 200%, автоматическим подъемом крутящего момента, функцией коррекции скольжения, автоматическим регулированием напряжения (AVR) и встроенным интерфейсом RS-485.

Преобразователь частоты серии А300 имеет съемный пульт управления и может использоваться удаленно, до 60 метров от частотного преобразователя по витой паре без переходников и дополнительных модулей, усилителей сигнала.

Серия В600 — для вентиляторной нагрузки (Снят с производства)

Специальная вентиляторная серия преобразователей частоты предназначена для управления электродвигателями насосов, вентиляторов, дымососов и прочего оборудования. Инвертор имеет высокоточный пусковой момент при низких скоростях, встроенный ПИД-регулятор, функции полной защиты двигателя с возможностью изменять параметры настройки, перегрузочный момент до 180%, автоматический подъем крутящего момента, функцию коррекции скольжения, съемный выносной пульт управления, автоматическое регулирование напряжения (AVR) и встроенный интерфейс RS-485 (протокол Modbus-RTU)

В частотных преобразователях серии В600 мощностью от 18.5 кВт установлен двухстрочный пульт управления, который позволяет отслеживать два параметра одновременно.

Серия B601 — для вентиляторной нагрузки

Улучшенная серия для управления электродвигателями насосов, вентиляторов, дымососов и прочего оборудования. Инвертор имеет высокоточный пусковой момент при низких скоростях, Векторное управление, встроенный ПИД-регулятор, функции полной защиты двигателя с возможностью изменять параметры настройки, перегрузочный момент до 160%-1с, автоматический подъем крутящего момента, функцию коррекции скольжения, несущая частота 1-16 кГц, выходная частота 0-600Гц, съемный выносной пульт управления, автоматическое регулирование напряжения (AVR) и встроенный интерфейс RS-485 (протокол Modbus-RTU)

Промышленную серию преобразователей частоты дополняют серии «B60 mini» и «B61 mini», разработанные для защиты оборудования с входным напряжением 220В

Серия B61 Мини

Серия Мини используется для регулирования приводов с асинхронным электродвигателем, предназначена для управления приводами насосов, вентиляторов, лентопротяжных машин, транспортёров миксеров и т.д — для использования в системах малой автоматизации.

Серия B60 mini (Снят с производства)

Серия Мини используется для регулирования приводов с асинхронным электродвигателем, предназначена для управления приводами насосов, вентиляторов, лентопротяжных машин, транспортёров миксеров и т.д — для использования в системах малой автоматизации.

Частотное регулирование

Об эффективности регулирования режимов работы циркуляционных насосов путем изменения частоты вращения их рабочих колес известно давно. Однако долгое время такой способ не был популярен ввиду отсутствия надежных и недорогих регулируемых электроприводов, а также сравнительно низких цен на электроэнергию (не было нужды экономить). Ситуация существенно изменилась за последние 15–20 лет в связи с ростом цен на энергоресурсы. Кроме того, на рынке появился ряд доступных и совершенных технических средств для управления асинхронными двигателями, в частности, преобразователей частоты (ПЧ).

Рис. 1. Преобразователь частоты VLT HVAC Basic

По утверждениям специалистов теплотехнической отрасти, применение ПЧ с насосами дает возможность плавного пуска агрегатов. Это, в свою очередь, ведет к:

  • устранению гидроударов в системе, возникающих при прямом пуске от сети электродвигателей насосов;
  • снижению износа циркуляционного агрегата, исполнительных механизмов, запорно-регулирующей арматуры, инженерной системы в целом;
  • снижению износа коммутационной аппаратуры;
  • снижению мощности источника питания и сечения кабеля электропитания.
Читать еще:  M112 двигатель какое масло

Вместе с тем установка ПЧ может иметь и отрицательные последствия, так как возникает выброс гармонических искажений в сеть. Сегодня на рынке представлены разнообразные решения для устранения данной проблемы: пассивные и активные фильтры, 12-пульсные приводы и т. д. Оптимальным вариантом является использование комплексных решений, например преобразователей частоты (ПЧ) VLT HVAC Basic (рис. 1) со встроенным дросселем на звене постоянного тока. В этом случае нет необходимости приобретать внешний фильтр гармоник, что дает 10% экономию на стоимости преобразователя.

Принципиальная схема подключения ПЧ при использовании с циркуляционным насосом приведена на рис. 2. Она предусматривает ручной перевод ПЧ на байпас, а также попеременное включение рабочего и резервного насосов для обеспечения равномерной наработки. Переход между режимами осуществляется с помощью реверсивного рубильника QS2–QS4 («работа от ПЧ» — работа напрямую от сети). При этом алгоритм действий следующий: перевести переключатель SА1 в положение «Выкл.», дождаться остановки насоса и индикации «Стоп» (при работе от ПЧ). Затем отключить рубильник QS1 и переключить QS2–QS4. Поставить ручку SA1 в нужное положение.

Рис. 2. Схема автоматизации циркуляционных насосов (рабочего и резервного)

Переключение между насосами М1 и М2 осуществляется реверсивным рубильником QS3–QS5 только при отключенном вводном рубильнике QS1 в шкафу управления и остановленных насосных агрегатах.

Блок варисторов, присутствующий на схеме, является необязательным элементом, но он настоятельно рекомендуется к установке для защиты питающей сети от импульсных перенапряжений.

Как показывает практика, оснащение циркуляционных агрегатов преобразователями частоты позволяет сэкономить не менее 30% потребляемой электроэнергии. Помимо общего эффекта энергосбережения за счет снижения частоты вращения двигателя, использование некоторых ПЧ дает дополнительную экономию. Например, частотные преобразователи Danfoss имеют встроенную функцию автоматической оптимизации энергопотребления (АОЕ). С ее помощью привод использует энергии ровно столько, сколько необходимо для нагрузки в данное время. АОЕ позволяет обеспечивать минимальное потребление реактивной составляющей тока двигателя, поддерживая при этом требуемый момент, что увеличивает до максимума КПД мотора. В среднем использование АОЕ позволяет дополнительно экономить 5–10% электроэнергии.

Линия Vasco представляет собой серию преобразователей частоты. Частотный преобразователь изменяет частоту вращения двигателя переменного тока на основе сигнала, поступающего от соответствующего датчика, установленного в той точке, где необходимо регулировать требуемую физическую величину (давление, расход, температуру жидкости и др.)

Сфера применения

Линия инвертеров VASCO широко применяется в жилищном хозяйстве для водоснабжения и подачи воды под давлением, для создания установок повышения давления; для охлаждения и нагревания рабочей среды в циркуляционных установках систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха; в промышленном секторе для транспортировки и распределения охлаждающих жидкостей и различных хладагентов; в сельском хозяйстве для подачи воды в ирригационных системах.

Преимущества

Неоспоримые преимущества насоса, оснащенного частотным преобразователем, по отношению к обычным насосам могут быть коротко сформулированы следующим образом:

  • Энергосберегающий режим работы: насос работает только в случае необходимости и с требуемой мощностью, что предотвращает излишний расход энергии и, как следствие, продлевает срок службы устройства.
  • В режиме поддержания постоянного давления насос работает с полной мощностью только время от времени, поскольку частота вращения регулируется в зависимости от расхода воды. Поэтому уровень шума в процессе работы насоса значительно ниже допустимого, что обеспечивает повышенный комфорт для пользователя.
  • Простота монтажа по сравнению с обычными устройствами. Так как преобразователь сам выполняет управляющие функции, то подключения дополнительной управляющей аппаратуры не требуется.
  • Отсутствие перепадов давления и гидравлического удара, так как преобразователь обеспечивает плавный пуск и останов двигателя, позволяя значительно увеличить срок службы системы и соответствующих деталей.
  • Все защитные функции выполняются самим преобразователем. Таким образом, не требуется подключения дополнительных устройств управления (за исключением автоматического выключателя на входе системы).
  • Аппаратура VASCO может применяться в различных сферах деятельности, так как снабжена настраиваемым программным обеспечением.

Характеристики конструкции

  • Изделия линии Vasco характеризует то, что все их детали полностью изготовлены из литого алюминия;
  • такая конструкция обеспечивает возможность изготовления чрезвычайно прочного и компактного блока управления, который может быть смонтирован непосредственно на двигателе и не нуждается в дополнительном пространстве.
  • Установленный на одной оси с двигателем рассматриваемый прибор полностью охлаждается вентилятором двигателя, что отличает его от других приборов, представленных на рынке.
  • Степень защиты IP55 обеспечивает возможность эксплуатации изделий VASCO в сырых и запыленных местах.

Пульт с ЖК-дисплеем

  • Управляющие команды, параметры настройки, предупреждающие сигналы и другая информация отображаются на ЖК-дисплее с двумя 16-значными строками с возможностью прокрутки.
  • ЖК-дисплей оснащен подсветкой, что допускает его использование при отсутствии освещения.
  • Покрытие ЖК-дисплея не пропускает ультрафиолетовые лучи, поэтому приборы VASCO могут быть установлены вне помещения.
Читать еще:  Skoda octavia схема двигателя

Программное обеспечение

Конфигурация параметров настройки интуитивно понятна благодаря мнемонической схеме, руководствуясь которой пользователь легко может установить или изменить значения требуемых параметров. Первоначальная простейшая конфигурация задает программу работы насоса с небольшим набором требуемых параметров, в то время как другие параметры являются настраиваемыми, что позволяет создавать насосные системы и системы повышения давления с увеличенным количеством насосов для обеспечения соответствия техническим и гидравлическим характеристикам производственного комплекса.

В любой момент можно увеличить точность конфигурации, используя дополнительные параметры, включенные в меню для соответствующего оператора.

Варианты монтажа

МОНТАЖ НА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ Преобразователь серии Vasco, благодаря своей компактной и надежной конструкции, может быть установлен на двигателе вертикального насоса путем крепления к крышке вентилятора. Охлаждение преобразователя обеспечивается потоком воздуха от вентилятора двигателя, поэтому установка дополнительного вентилятора не требуется.

МОНТАЖ НА СТЕНЕ Преобразователь Vasco также может быть смонтирован на стене с помощью металлического кронштейна, поставляемого дополнительно; в этом случае необходимо обеспечить охлаждение преобразователя вентилятором, который может быть закреплен в свободной полости алюминиевого радиатора. Питание вентилятора осуществляется от источника питания преобразователя.

Режимы управления

  • постоянное давление: преобразователь Vasco регулирует частоту вращения насосов для поддержания заданного давления независимо от расхода воды.
  • пропорциональное давление: система компенсации потерь (пропорциональных расходу) для поддержания постоянного давления в любой точке (система используется в том случае, если датчик установлен близко к насосному агрегату)
  • фиксированная частота: преобразователь Vasco поддерживает точную фиксированную частоту питания насоса.
  • постоянное давление, 2 величины: возможность управления насосом в режиме поддержания постоянного давления с двумя различными значениями давления; переключение происходит путем замыкания/размыкания цифрового контакта (например, функция PFM – режим заполнения трубы).
  • фиксированная частота, 2 величины: возможность управления насосом с двумя различными заданными в системе величинами частоты; переключение между двумя величинами происходит путем замыкания/размыкания цифрового контакта. Впоследствии будут внедрены другие способы управления (например, дифференциальное регулирование давления, регулирование температуры)

Параллельное и комбинированное соединение нескольких насосов

При значительных колебаниях расхода воды правильным решением будет включение в состав насосной группы большего количества агрегатов с целью повышения КПД и надежности. Первый метод разделения состоит в параллельной установке одного насоса Р, регулируемого по частоте преобразователем Vasco, и еще одного или двух насосов, напрямую подключенных к электросети, включением и выключением которых управляет преобразователь Vasco или 1-2 дистанционных переключателя. Таким образом можно создать экономичную насосную систему, однако, в этом случае запуск и останов насосов, подключенных непосредственно к электросети, не будет выполняться плавно, что неизбежно приведет к повышению механических потерь и повышению потребляемого тока (пусковой ток). Кроме того, насосы, подключенные непосредственно к электросети, не будут защищены средствами преобразователя Vasco.

Второй метод разделения (названный комбинированным методом) состоит в параллельном соединении большего количества насосов (до 8), подключенных к преобразователю Vasco. В этом случае КПД и надежность группы насосов повышается до максимума: преобразователь Vasco обеспечивает управление и защиту каждого подключенного насоса. Наконец, можно оборудовать систему большим количеством насосов по комбинированному методу с установкой еще 1-2 дополнительных насосов, подключенных непосредственно к электросети, которые подключаются с целью компенсации повышения расхода воды. ВСЕ ЭТИ КОМБИНАЦИИ ДОСТИГАЮТСЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ VASCO. ПРИ ЭТОМ НЕ ТРЕБУЮТСЯ РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ СОЕДИНЕНИЯ ПО ПРИНЦИПУ «ВЕДУЩИЙ ВЕДОМЫЙ» ИЛИ УСТАНОВКА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПЛАТ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБМЕНА ДАННЫМИ МЕЖДУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ. РАССМАТРИВАЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ – ЕДИНСТВЕННОЕ ИЗДЕЛИЕ, ОБЛАДАЮЩЕЕ МАКСИМАЛЬНОЙ УНИВЕРСАЛЬНОСТЬЮ.

Защитные функции

Блоки управления серии Vasco обладают рядом защитных функций, которые в дополнение к оптимальному управлению обеспечивают всестороннюю защиту системы «насос-преобразователь». Все функции защиты легко включаются; выполняемые ими действия регистрируются в хронологическом порядке; сведения о них могут быть отображены на ЖК-дисплее с подсветкой. Действие некоторых из указанных функций может быть легко отменено, но наиболее важные из них требуют регулирования преобразователем Vasco с учетом условий работы. Прибор Vasco обладает следующими защитными функциями:

  • СИГНАЛ ПЕРЕГРУЗКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПО ТОКУ: функция защиты электродвигателя в случае превышения максимального значения тока (заданной максимальной величины тока).
  • СИГНАЛ МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ: функция защиты, срабатывающая в том случае, когда напряжение питания прибора Vasco меньше номинального напряжения более, чем на 20%.
  • СИГНАЛ МАКСИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ: функция защиты, срабатывающая в том случае, когда напряжение питания прибора Vasco превышает номинальное напряжение более, чем на 20%.
  • ОТСУТСТВИЕ НАГРУЗКИ: отсутствие тока на клемме М1 клеммной коробки электродвигателя.
  • НЕХВАТКА ВОДЫ: функция защиты, срабатывающая в случае нехватки воды при контроле колебания нагрузки на холостом ходу (cos φ электродвигателя); преобразователь Vasco осуществляет пять попыток проверки за удвоенные промежутки времени, после которых выдается сообщение о нештатной ситуации (РАБОТА ВСУХУЮ).
  • СИГНАЛ О ВЫХОДЕ ИЗ СТРОЯ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ: сигнал о выходе из строя датчика давления или о неправильном соединении проводов датчика.
  • СИГНАЛ МАКСИМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ: превышено максимальное давление, допускаемое агрегатом; задание значения данного параметра осуществляется с учетом характеристик агрегата.
  • СИГНАЛ МИНИМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ: измеренное датчиком давление ниже минимального давления, заданного с учетом характеристик агрегата (например, в результате повреждения трубопровода агрегата)
Читать еще:  Шум двигателя газель как дизель

Диапазон регулирования

Если скорость не будет падать ниже 10% от номинальной, то подойдет практически любой частотный преобразователь двигателя, но если нужно снижать скорость и далее, обеспечивая при этом номинальный момент на валу, нужно убедиться в способности частотного преобразователя двигателя обеспечить работу на частотах, близких к нулю. Кроме того, с диапазоном регулирования частоты вращения связан еще один вопрос, который требует решения, — охлаждение двигателя. Обычно асинхронный двигатель (с самовентиляцией) охлаждается вентилятором, закрепленным на его валу, поэтому при снижении скорости эффективность охлаждения резко падает. Некоторые преобразователи частоты снабжены функцией контроля теплового режима с помощью обратной связи через датчик температуры установленного на самом двигателе. Существуют и другие варианты решения данного вопроса, но уже без использования частотного преобразователя.

Введите номер своего телефона, и наши менеджеры свяжутся с Вами в течении нескольких минут

Заполните форму, мы свяжемся с вами и предложим решение
Также можете оставить требования в комментарии

Мир науки

Частота вращения асинхронного двигателя определяется скоростью вращения магнитного поля и числом полюсов. Существуют два основных способа регулировать частоту вращения асинхронного двигателя: включение резисторов в цепь фазного ротора, изменение количества полюсов, образующих вращающееся магнитного поля.

Для осуществления первого способа применяются двигатели с фазными роторами. При этом в цепь двигателя вводят трехфазный реостат, который должен быть рассчитанным на длительную нагрузку током ротора. При увеличении активного сопротивления цепи изменяется характеристика М = F (s) — она становится более пологой.

Если, не изменяя момента на валу двигателя, увеличить сопротивление цепи ротора постепенным увеличением сопротивления реостата, рабочая точка сместится с одной кривой M = F (s) на другую, которая соответствует увеличенному сопротивлению цепи ротора, т. е. будет расти скольжение, и поэтому снизится частота вращения двигателя. Таким способом изменяется частота вращения ротора от номинального скольжения до абсолютной остановки. Недостатком способа являются слишком большие потери энергии.

Зная отношение величин можно сделать вывод, что доля механической мощности уменьшается с уменьшением частоты ротора, при этом возрастает величина потерь в сопротивлениях цепи ротора. Мощность, которую забирает двигатель из сети, не изменяется, т. е. для уменьшения скорости вращения двигателя необходимо включить в цепь ротора сопротивление, которое вынуждает превращаться в тепло большую часть энергии. Среди недостатков данного способа является то, что включение сопротивления уменьшает устойчивость работы двигателя, поскольку небольшое изменение нагрузки приводит к значительным изменениям частоты вращения двигателя.

Для плавного регулирования частоты вращения двигателя в цепи изменяют напряжение на зажимах статора. Такой вид регулирования применим к двигателям с короткозамкнутым ротором. Если учесть, что вращающий момент двигателей прямо пропорционален квадрату напряжения, координата механической характеристики уменьшается в отношении.

Скачкообразное изменение скоростей вращения двигателя возможно осуществить усложнением конструкций асинхронных двигателей. Оно связано с переключением числа полюсов двигателей. Подобным образом будут отличаться и частоты вращения ротора двигателя. Обмотку ротора двигателя в этом случае нужно выполнить в форме беличьего колеса, для которого количество фаз изменяется с изменением числа полюсов поля.

При этих условиях количество полюсов обмоток статора ничем не связано и выбирается любым в зависимости от условий работы двигателя. Регулирование при этом осуществляется скачкообразным изменением частоты вращения поля двигателя. Однако частоту вращения ротора нельзя изменить скачкообразно вследствие наличия инерции всей системы электропривода. Только после переключения наступает изменение частоты вращения ротора. Еще одним методом управления частотой вращения асинхронного двигателя является изменение частоты переменного тока, который питает двигатель.

При этом условии активные материалы двигателя полностью используются. Значит, изменение частоты должно сопровождаться поддержанием вращающего момента постоянным, что осуществляется изменением напряжение на зажимах статора.

Преимущества применения ПЧ

Применение преобразователя частоты (ПЧ) с насосными агрегатами дает заказчику возможность:

  • сократить энергопотребление электродвигателя;
  • автоматизировать процесс управления;
  • устранить утечки за счёт стабилизации давления в системе;
  • устранить гидроудары в системе, возникающие при прямом пуске от сети электродвигателей насосов;
  • снизить износ насосного агрегата, исполнительных механизмов запорно-регулирующей аппаратуры, инженерной системы в целом;
  • увеличить срок службы двигателя;
  • снизить износ коммутационной аппаратуры;
  • уменьшить мощность источника питания и сечение кабеля электропитания.

Применение преобразователя частоты — это увеличение эффективности работы системы, ее экономичности и надежности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector