Частотники для асинхронных двигателей как подобрать

Предназначение частотника для трехфазного электродвигателя, разбираемся вместе

3 commentsПрименение 26 апреля, 2019

Создание трёхфазного асинхронного электродвигателя пришлось на конец XIX века. С тех пор, никакие промышленные работы не являются возможными без его использования. Наиболее значимый момент в рабочем процессе — плавный пуск и торможение двигателя. Это требование в полной мере выполняется при помощи частотного преобразователя.

Существует несколько вариантов названий частотника для трёхфазного электродвигателя. В том числе, он может называться:

• Инвертором;
• Преобразователем частоты переменного тока;
• Частотным преобразователем;
• Частотно регулируемым приводом.

С помощью инвертора осуществляется регуляция вращательной скорости асинхронного электродвигателя, предназначенного для преобразования электрической энергии в механическую. Осуществляемое при этом движение можно трансформировать в движение другого типа.

Специально разработанная схема частотного преобразователя позволяет доводить КПД двигателя до уровня в 98%.

Наиболее значимо использование преобразователя в конструкции электрического двигателя большой мощности. Частотник позволяет осуществлять изменения пусковых токов и задавать для них требуемую величину.

Поможем подобрать частотный преобразователь Altivar

Компания «Автоматика Север» предлагает частотные преобразователи Altivar от Schneider Electric. Мы – системный интегратор данного производителя, наша компания поставляет устройства управления электроприводом:

• Для оборудования управления технологическими процессами;
• Для промышленных электроприводов;
• Для оборудования систем жизнеобеспечения и автоматизации зданий и сооружений.

Каталог частотников Шнайдер Электрик включает устройства для приводов различной мощности: от микродвигателей от 0,18 кВт до электрических машин мощностью до 630 кВт.

Выбор частотника

Производители таких приборов делают упор на стоимость частотных преобразователей. Из этого следует, что многие опции, которые имеются у более дорогих моделей, на дешёвых моделях преобразователей уже не будут присутствовать. Перед выбором нужного прибора следует обратить внимание на технические характеристики всех имеющихся моделей, представленных в ассортименте, а также на основные требования для конкретного использования.

• Управления может осуществляться двумя способами: векторным и скалярным. Векторное управление предоставляет возможность точной регулировки. Принцип работы скалярного управления заключается в поддержании одного соотношения между напряжением и частотой на выходе, заданного пользователем. Скалярное управление не подходит для сложных устройств и используется на более простых устройствах вроде вентилятора.
• Чем выше указанная в характеристиках мощность, тем выше универсальность преобразователя. Это означает, что это обеспечит взаимозаменяемость. К тому же обслуживание такого устройства будет проще.
• Непременно следует обратить внимание на указанный диапазон напряжения сети. Он должен быть максимально широким, что обеспечит безопасность при перепадах его норм. И нельзя не упомянуть тот факт, что повышение намного опаснее, чем понижение. При повышении могут взорваться сетевые конденсаторы.
• Указанная частота обязательно должна соответствовать всем производственным потребностям. На диапазон регулирования скорости привода указывает нижний предел. При надобности в более широком следует прибегнуть к векторному управлению. Практическое применение предусматривает применение таких частот, как: от 10 до 60 Гц. Редко, но встречаются и до 100 Гц.
• Осуществление управление предусматривает использование различных входов и выходов. Чем их больше, тем, конечно же, лучше. Но нужно брать вниманию, что при большем количестве входов и выходов, значительно увеличивается стоимость частотного преобразователя, а также усложняется его настройка.
• Внимание также следует обратить и на шину управления подключаемого оборудования. Она должна совпадать с возможностью схемы частотника по количеству входов и выходов. Также не стоит забывать о том, что лучше иметь в наличии небольшой запах для возможной модернизации.
• Не стоит забывать и о перегрузочных возможностях устройства. Рекомендуется выбирать частотный преобразователь, обладающий мощность, которая будет на 15 % больше мощности используемого двигателя. Настоятельно рекомендуется прочесть инструкции, прилагающуюся к частотнику в комплекте. Производители непременно указывают в документации к устройству все его основные параметры. В том случае, если важны пиковые нагрузки, то следует обратить при выборе устройства внимание на реальные показатели тока и величины, указанные в качестве пиковых. В этом случае нужно выбрать преобразователь с показателями пикового тока, которые будут на 10% выше, чем указанные в документации.

Выбор частотного преобразователя

Модель не найдена. Вернитесь в каталог и выберите модель

Выбор преобразователя частоты – ответственный процесс, ведь от оборудования зависит стабильность работы всего производства.

Для чего полезны преобразователи частоты?

– экономить энергетические ресурсы предприятия;
– продлевать службу механических и электрических частей оборудования;
– уменьшать расходы на ремонт оборудования, благодаря увеличению его износостойкости;
– не только управлять техническими параметрами, но и контролировать их;
– повысить техническую эффективность производства;
– при необходимости создать многоуровневую систему управления.

А также преобразователь частоты сокращает текущие производственные расходы.

Когда предприятие понимает важность установки ПЧ для оптимизации процессов производства, нередко возникает вопрос: Как же правильно подобрать преобразователь частоты?

Выбирая преобразователь частот, следует обратить внимание на такие основные показатели:

• мощность,
• ток,
• характер нагрузки,

Особенно важно сделать правильный выбор частотного преобразователя по мощности двигателя. Обычно мощности частотника и мотора совпадают. Однако есть такие электродвигатели, в которых номинальный ток превосходит значение, стандартное для данной мощности. Поэтому следует выбирать модели, номинальный ток которых не меньше номинального тока двигателя.

Давайте подробно рассмотрим каждый параметр, который следует учитывать при выборе ПЧ:

1. тип электродвигателя: необходимо помнить, что для управления, к примеру, асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором потребуется один частотник,
   а для синхронного двигателя с постоянными магнитами – другой;
2. номинальные технические характеристики ПЧ, такие, как ток и мощность, должны быть больше или равны номинальным характеристикам электродвигателя;
3. тип управления; существует два способа управления ПЧ: векторное и скалярное;
   векторное позволяет минимизировать реактивный ток и управлять моментом на валу электродвигателя, когда он работает на частотах, близких к нулю;
   скалярное делает возможным синхронное управление группой электродвигателей;
4. тип режима; их тоже два: насосный (P) и общепромышленный (G)
   насосный используется с нагрузкой с переменным вращающим моментом, общепромышленный – с нагрузкой с постоянным вращающим моментом;
5. напряжение питающей сети: существуют серии ПЧ для однофазной,
   трехфазной и высоковольтной сети;
6. функциональные особенности: подбираются в зависимости оттого, каким оборудованием будет управлять частотный преобразователь
7. cтепень защиты от влаги и пыли важно предусмотреть, если нет полной
   гарантии, что помещение, где будет установлен ПЧ, будет достаточно сухим
   и огражденным от пыли.

Пример выбора ПЧ по шильде электродвигателя см. здесь

Выбор преобразователя частоты от профессионалов

Наши специалисты помогут вам подобрать оборудование в зависимости от ваших целей и особенностей деятельности: подбор частотного преобразователя для насоса, компрессора, станка, вентилятора и пр. С нашей помощью вы подберете надежное оборудование по привлекательной цене. Звоните или пишите нам прямо сейчас!

Как сделать подбор преобразователя частоты INSTART?

Самостоятельный подбор

I. Сделать подбор самостоятельно на сайте с помощью фильтра – Подбор оборудования

Подбор от профессионалов

II. Для подбора оборудования Вы можете заполнить опросный лист, на основании которого наши технические специалисты сформируют под вас коммерческое предложение с описанием, техническими характеристиками, сроками поставки и стоимостью оборудования.

Опросные листы для подбора преобразователя частоты INSTART

Купить преобразователь частоты на синхронный и асинхронный двигатель вы можете в ООО “Инстарт” в городе Санкт-Петербург. У нас вы можете не только приобрести необходимое оборудование, но и рассчитывать на помощь консультантов, чтобы подобрать именно то, что вам нужно.

Подключение частотного преобразователя к электродвигателю

Для однофазной проводки на 220В (использования в домашних условиях) подключение осуществляется по схеме «треугольник». Выходной ток не должен превышать 50% от номинального!

Для трёхфазной проводки на 380В (промышленного использования) подключение двигателя к частотному преобразователю осуществляется по схеме «звезда».

Преобразователь (или инвертор) имеет соответствующие клеммы, помеченные буквами.

• R, S, T– сюда подключаются провода сети, очерёдность не имеет значения;
• U , V , W – для включения асинхронного двигателя (если двигатель вращается в обратную сторону, нужно поменять местами любой из двух проводов на этих клеммах).
• Отдельно предусмотрена клемма для заземления.

Частотные преобразователи — сферы применения

Частотные преобразователи – электронные устройства, предназначающееся для управления электро двигателем с целью увеличения эффективности его работы, регулирования мощности тока, рационального потребления электроэнергии при оптимальном использовании всего спектра технических возможностей. Преобразуя и создавая на выходе напряжение заданной частоты, прибор обеспечивает плавный запуск и ровную работу синхронных и асинхронных электродвигателей.

Прогресс не стоит на месте, расширяется производство, становится комфортней быт. Мощные, высокопроизводительные агрегаты требуют дополнительного оборудования. Частотные преобразователи сглаживают удары пусковых токов, часто в 5 — 7 раз превышающие номинальные, минимизирует риск поломок, продлевают срок службы двигателей, значительно снижают уровень шума при работе моторов, полностью исключают аварийные ситуации при пиковых нагрузках.

Преобразователь помогает соблюдать правильную технологию вентиляции и отопления. Частотник регулирует поток воздуха, управляя скоростью двигателя вентилятора. Также происходит управление подачей теплой воды для систем отопления.

Частотный преобразователь, используемый в тандеме с насосами:

• экономит электроэнергию до 50% в сравнении с классическими схемами с применением задвижек и регулирующих клапанов;
• существенно уменьшает количество прорывов трубопровода;
• сглаживает пуск и остановку;
• позволяет управлять группой насосов.

В системах вентиляции экономия электричества ещё больше. Преобразоветель способен окупить себя за 6 месяцев использования. Плавная работа двигателей вентиляторов не нуждается в дополнительной регулировке, что делает конструкцию проще, надежней.

Компактные устройства имеют удобный интерфейс, оснащены несколькими ступенями защиты, в специальных модификациях препятствуют даже попаданию влаги и пыли.

Наибольшее распространение заслужено обрели два метода управления асинхронным электродвигателями:

• скалярный;
• векторный.

Задача скалярного управления мотором состоит в поддержании магнитного поля в зазоре статора на заданной величине. Достигается такое состояние обеспечением постоянства соотношения напряжения и частоты.

Применяемая формула — U/f =const, в которой U – напряжение на статоре, а f – частота. Во время повышения напряжения частота пропорционально увеличивается. Скорость изменяется в диапазоне 1:10.

Использование скалярного частотного преобразователя эффективно при необходимости удерживать скорость работы двигателя на определенной величине – это подходит для управления вентиляционными оборудованием (вентиляторами для вытяжки или притока), насосами, конвейерами. Также скалярный метод используют если несколько двигателей должны работать в одной цепи.

Для того чтоб от частотника со скалярным управлением добиться возможности точного поддержания скорости их можно комплектовать датчиками давления и скорости. Согласно получаемого сигнала от датчика преобразователь будет корректировать работу мотора. Например – в системе подачи теплой воды нужно поддерживать давления 2 бара. Но тут потребитель открывает кран и давление падает к примеру до 1.5 бара. Частотник получает этот сигнал и поднимает скорость двигателя насоса выравнивая давление в системе до номинальных 2 бар давления и поддерживает его.

Векторный метод формирует гармоническое напряжение и обеспечивает управление магнитным полем ротора. В основу процесса заложено пространственно – векторное представление о напряжении, направленном токе, потокосцеплении. Появляется возможность удерживать потокосцепление ротора на заданной величине, сохраняя темп изменения электромагнитного момента, соответствующий току статора.

Алгебраическая составляющая мотора определяет скорость вращения ротора и момент на валу от частоты и величины тока в обмотках статора. При уменьшении нагрузки вследствие снижения напряжения, векторные частотные преобразователи позволяют минимизировать реактивный ток электродвигателя.

Современные устройства оснащены датчиками, которые определяют положение ротора, что задает определенные параметры дающими возможность точной регулировки момента при минимальной частоте.
Векторный метод имеет ряд неоспоримых достоинств:

1. 1. обеспечивает высочайшую точность управления скоростью вращения ротора (допустимое расхождение составляет 0,01%);
2. 2. расширяется диапазон изменения скоростей (1:1000);
3. 3. обладает быстрой реакцией на колебания нагрузки, плавностью работы вала;
4. 4. высокий КПД благодаря низким потерям напряжения.

Прежде чем купить частотный преобразователь, следует четко уяснить сферу применения оборудования.

Необходимо отдавать предпочтение оборудованию полностью соответствующему поставленной задаче. От этого зависит качество работы, продолжительность службы, экономия электроэнергии. Не всегда частотный преобразователь, цена которого выше, справится лучше более простого аналога. Технические параметры, играющие ключевые роли в работе агрегата:

1. Выбор мощности зависит от номинальной мощности регулируемого мотора. Его ток должен соответствовать или быть немного меньше тока частотника, в противном случае электропривод будет блокироваться. Большую роль играет перегрузочная способность, обычно она указывается производителем в процентном соотношении от номинального тока. При необходимости быстрого разгона или торможения этот показатель следует выбирать выше стандартного.

2. Параметры электропитания делят преобразователи на бытовые однофазные, работающие при частоте 50 Гц и напряжении 220В и трехфазные – 50 Гц/380В, чаще всего применяемые в промышленных целях.

3. Ещё один важный показатель – режим торможения. Существует несколько вариантов: отдача энергии в сеть, торможение постоянным током или использование тормозных резисторов, прерывателей. Каждый из способов имеет свои особенности. Рекуперация экономит электричество, торможение подходит только приводам не большой мощности, применение сопротивления наиболее доступно.

4. Диапазон регулирования частот, поддерживаемый частотным преобразователем должен соответствовать скоростному режиму двигателя. В случае снижения скорости более чем на 20 % номинальной использовать можно любой частотник. Если необходимо снижать больше, потребуется прибор, способный работать на показаниях частоты, близких к нулю. Не стоит забывать, что снижение скорости уменьшает уровень охлаждения электромотора, лучше выбрать модель, позволяющую контролировать тепловой режим при помощи датчика температуры.

Наличие специальных опций увеличивает функциональность и без того универсального устройства. Встроенный ПИД – регулятор с помощью датчика обратной связи обеспечивает удержание на заданном уровне определенный параметр системы.

Современные, модернизированные модели способны обходить резонансную частоту, предотвращать опрокидывания ротора, в случае перегрузки продолжать работу, снизив скорость.

Умное устройство, выполняя свою основную функцию, обеспечивает надежную защиту электропривода, оберегая механизмы от:

• возможного перепада напряжения в сети;
• перегрева;
• пусковых токов во время коротких замыканий, аварийной остановки двигателя.

На дисплеях ЧП указаны аварийные сигналы и основные показатели — напряжение, частота, обороты двигателя, нагрузка. Чем больше информации предусмотрено изготовителем, тем удобней использование.

Продукцию проверенных, надежных производителей отличается высоким качеством всех комплектующих, четкой сборкой и согласованностью деталей, гарантированной безопасностью в работе.

Год основания компании — 1998. Основная специализация – разработка и внедрение инновационных технологий в сфере электротехники. Благодаря, изобретенной 5GV, частотные преобразователи обрели способность удерживать выходной момент 200 % при частоте вращения 0 Гц.

В приоритете компании – производство электротехнического, энергетического оборудования, машиностроение, разработка информационных технологий. Образована в 1988 году путем слияния известных компаний.

Mitsubishi Electric является частью известного японского конгломерата. Выпускает электронное, энергетическое оборудование высокого класса, информационные и коммуникационные устройства.

Концерн — гигант – европейский лидер в производстве электротехники, электроники, энергетического оборудования. Основан немецким изобретателем Вернер фон Сименсом в 1847 году

Компания создана в 1947 году Гансом Ленцом. Преобразователи характеризуются большой перегрузочной способностью, высоким крутящим моментом во всем диапазоне скоростей, пригодные для решения задач любой сложности.

Основной профиль концерна -производство тепловой автоматики, холодильной техники, приводной техники для систем тепло и водоснабжения, вентиляции, кондиционирования.
Успешно работает с 1933 года.

Продукция легко адаптируется к существующим системам, различным производственным условиям, экстремальным температурам, повышенной влажности и запыленности

Прежде всего, пользователь обретает уверенность в слаженной, эффективной работе системы в которой установлен чп и значительную экономию электроэнергии. Максимальный экономический эффект (до 60%) достигается при управлении таких механизмов как насосы, вентиляторы и компрессоры, силовых приводах ворот, дверей.

Срок службы механизмов продлевается, уменьшаются затраты на профилактические и ремонтные работы, ведение постоянного контроля за функционированием систем. Ряд неоспоримых достоинств частотных преобразователей:

1. 1. небольшие габариты;
2. 2. обеспечение отвода излишнего тепла, что предотвращает перегрев;
3. 3. простота установки и эксплуатации;
4. 4. бесшумность;
5. 5. удобный, продуманный интерфейс, позволяющий быстро разобраться в функционировании

Эти и другие параметры превратили высокотехнологический инженерный прибор в незаменимый элемент многих систем. Большинство моделей обеспечивают беспроводную коммуникацию, возможность программировать с помощью ноутбука или смартфона.

Приняв решение установить частотный преобразователь, купить нужно наиболее подходящую по функционалу модель. Сделать это самостоятельно достаточно сложно, доверьте свой выбор специалистам. Опытные инженеры компании Atmic подберут оптимальный, экономически обоснованный вариант, обладающий достаточным функционалом, способный длительное время качественно выполнять поставленную задачу.

Все представленные компанией модели, изготовленные ведущими европейскими и отечественными производителями, сертифицированы, полностью соответствуют международным стандартам качества.