Как настроить частотник для двигателя: Как запустить и настроить частотный преобразователь — инструкция для чайников

Как подключить частотный преобразователь к электродвигателю — основные этапы

Частотный преобразователь — это высокотехнологичный прибор с широкими возможностями. Подключение частотного преобразователя помогает автоматизировать различные производственные процессы, получить существенную экономию электроэнергии и заметно продлить ресурс оборудования.

Микропроцессорная база и встроенные компьютерные технологии делают прибор очень гибким по функционалу. Выбор комбинаций огромен, но для начала частотный преобразователь необходимо правильно подключить и настроить.

Установка частотника

Ошибки при подключении двигателя через частотный преобразователь способны значительно снизить срок его жизни и даже вывести электропривод из строя при первом же запуске. Важным этапом ввода в эксплуатацию является выбор предполагаемого места установки преобразователя. Необходимо учитывать комплекс условий, в числе которых:

• Возможности питающей линии.
• Диапазон рабочих температур.
• Влажность.
• Вибрации.
• Наличие агрессивных сред (какой класс защиты IP требуется).

Частотник можно монтировать вдали от электродвигателя. Но есть нюансы с длиной кабеля. Чтобы избежать появления эффекта отраженной волны, перенапряжения и коронного заряда, длину питающего кабеля следует ограничить. При периоде ШИМ от 0,3 мс — не более 45 м, при ШИМ 0,1 мс — не более 16 м.

Если двигатель специально предназначен для работы совместно с преобразователем, то длина кабеля может быть любой. Например, двигатели, сертифицированные по стандарту NEMA Standart MG-1. Двигатель для ПЧ должен быть оснащен изоляцией класса F или выше, а также иметь фазовую изоляцию. Также, чтобы избежать нежелательных явлений при большой длине кабеля, можно установить сглаживающие реакторы и фильтры сразу после ПЧ и непосредственно перед электродвигателем.

Подключение частотного преобразователя к электродвигателю следует производить строго по инструкции производителя. Особенно внимательно нужно отнестись к подключению силовой части. Перед прибором необходимо установить автоматический выключатель, работающий с током ≥ номинальному потребляемому току электродвигателя. Входные клеммы должны быть подключены только к фазам питающей сети (заземление только к заземляющему контуру), а выходные клеммы — к питаемому электродвигателю. В компании «Веспер» разработаны наглядные схемы и даны подробные инструкции к каждой модели. Например, схема подключения частотного преобразователя «Веспер E4-8400»:

Сетевые технологии для управления

Настройка частотника и программирование режимов работы осуществляется непосредственно с панели управления, выносного пульта или, что наиболее удобно, с помощью компьютера. Операционное место может находиться за многие километры от ПЧ, для этого необходимо воспользоваться сетевыми технологиями.

Для совместной работы электродвигателя и системы автоматического управления используются различные протоколы передачи данных. Наибольшее распространение получил протокол связи Modbus с интерфейсом RS-485. Передача управляющего сигнала в линиях RS-485 осуществляется по проводу. Даже если сразу не требуется включать частотник в систему удаленного управления, на перспективу такой вариант подключения следует предусмотреть и заранее запланировать место, где удобнее проложить магистраль и подключиться к сети.

ПЧ — органы управления

Преобразователи «Веспер» оборудованы панелью с информационным ЖК-дисплеем и набором для управления и проведения пусконаладки. В зависимости от модели ПЧ, дисплеи могут отличаться количеством строчек. На дисплей прибора можно выводить данные о текущем состоянии параметров.

Для большего удобства и реализации более сложных систем управления через аналоговые и дискретные (релейные, транзисторные) выходы можно подключить выносной ДУ-пульт. А через линию интерфейсной связи — ПК (ноутбук или стационарный).

Ноутбук можно использовать в режиме осциллографа — для наблюдения за изменениями параметральных величин в реальном времени. В таком случае также необходимо заранее подготовить место с изолированной поверхностью и предусмотреть возможность работы ноутбука от батареи.

Настройка перед запуском

Частотные преобразователи — сложные компьютеризированные устройства со множеством функций и настроек. Чтобы облегчить и ускорить ввод прибора в эксплуатацию, на заводе уже проведены базовые настройки. При этом многие параметры «по умолчанию» могут быть оптимальными для решения поставленных задач.

В дополнение к базовым настройкам, преобразователи «Веспер» поддерживают функцию автонастройки — идентификационный пуск. В этом режиме ПЧ до запуска двигателя или уже у работающего двигателя автоматически определяет параметры обмоток.

Перед запуском также необходимо проверить и задать стартовый набор параметров:

• Характеристики управляемого двигателя — напряжение, мощность, рабочий диапазон частоты вращения (эти параметры можно посмотреть в технической документации или на шильдике двигателя).
• Канал задания — указать, из какого источника ПЧ следует брать задания (панель управления, дискретные/аналоговые выходы, удаленный интерфейс).
• Канал управления — указать, откуда будут поступать управляющие команды (запуск/остановка). В качестве управляющего канала можно выбрать: панель управления, дискретные/аналоговые выходы, удаленный интерфейс.
• Схема преобразования — если нет опыта, эту настройку лучше не менять, оставить по умолчанию.

Строго следуя инструкции и обладая базовыми знаниями, можно самостоятельно разобраться с тем, как подключить частотный преобразователь к электродвигателю. Но если нет желания или времени во все вникать — поручите это высококвалифицированным сотрудникам «Веспер». Они проведут пусконаладочные работы быстро и профессионально.

Видео

Вступительный фильм о типовых примерах применения преобразователей частоты Веспер. В видеоролике показаны преимущества использования частотно-регулируемого электропривода по отношению к другим типам приводов. Коротко представлена продукция нашей компании и география ее использования.

Как настроить частотный преобразователь своими руками

Для правильной и тем более безопасной работы электродвигателей, использование частотных преобразователей просто необходимо. Ведь именно их умение регулировать подаваемые на привод стабильные нагрузки сети позволяет предотвратить ряд недоброжелательных факторов. Но подбор частотника, который будет полностью соответствовать параметрам электромотора — это не единственный значимый вопрос. Процесс подключения и настройки устройства требует ответственного подхода и учёта множества нюансов, ведь именно правильно настроенный частотный преобразователь для электродвигателя позволит по максимуму улучшить производственный процесс, на который он рассчитан.

Благодаря развивающемуся стремительным путём прогрессу, последние несколько поколений преобразователей частоты имеют электронную базу, позволяющую с помощью встроенного или выносного терминала вносить все необходимые изменения в рабочие данные, к которым относятся:

• длительность разгонного периода;
• частота коммутации;
• частота моторного питания;
• закон управления двигателем;
• назначение логического входа.

Все эти данные имеют свой кодовый набор, состоящий из определенных символьных значений. Содержание настройки и есть присвоение нужных значений, которые могут быть десятичными или целыми. В зависимости от параметров, некоторые из настроек дозволено вносить непосредственно от того, вращается ли двигатель или нет, а иные – только в неподвижном его состоянии. Помимо терминала, изменение свойств также возможно при помощи коммуникационной сети или ПК. Сам же терминал располагается с лицевой стороны ПЧ, поэтому вносить настройки, выполнять управление и индикацию состояний предоставляется с полным доступом даже в процессе эксплуатации. 

Настройка частотного преобразователя Danfoss

Частотники Danfoss, используемые для управления лифтовым электродвижущим оборудованием и целым рядом прочих приводных агрегатов, настраивается благодаря программированию через меню графической панели дисплея. Вызов необходимого перечня режимов и команд настройки выполняется через кнопку «Main Menu». Для навигации по меню параметров и выбора необходимого, используют кнопки в виде соответствующих стрелок и «ОК». Для управления в ручном и дистанционном режиме предназначены кнопки « Hand On» и «Auto On». Текущий режим управления идентифицирует специальный индикатор

Поскольку в цифровую панель данные нельзя загружать и выгружать с использованием внешних источников переноса данных, процесс программирования выполняется вручную перед каждой новой задачей. Для внесения на преобразователь частоты Danfoss необходимых данных, используют таблицу рекомендуемых значений параметров. Для выполнения автоматического адаптирования электромотора, следует изначально выполнить шунтирование контактора двигателя и вытащить из гнезда К1 — защитное реле лифтовой станции. В целях безопасности, все операции выполняются исключительно при отключённом питании.

Перед началом программирования, в ПЧ вводятся паспортные данные электродвигателя и проводится программирование необходимой клеммы Е27 как цифрового выхода. Если нужный сигнал отсутствует, преобразователь не будет отвечать на задаваемые ему команды. Для завершения выполняемых настроек или подтверждения автоматической адаптации – используют кнопку «Off». Если автоматическая адаптация прошла неудачно, по какой-либо из причин, частотный преобразователь выдаст сигнал аварии. В таком случае следует быстро отключить питание и проверить на надёжность закрепления всех силовых и контактных элементов питания. После проверки, процедура адаптации выполняется снова.

Современный прогресс позволяет выполнять настройки при использовании ноутбука. При этом программа управления, доступная на сайте производителя Danfoss позволяет не только вносить и изменять параметральные величины, но и с помощью режима осциллографа наблюдать за их значениями в реальном времени. Главное условие – ноутбук должен работать от батареи и находиться на изолированной поверхности.

Частотные преобразователи

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Как настроить частотный преобразователь | Русэлт

Каждый частотный преобразователь настраивается в соответствии с инструкциями завода производителя. Это объясняется широкой номенклатурой изделий этого типа и разными задачами, которые приходится решать на практике.

Если используется управление асинхронным двигателем скалярного типа, то амплитуда сигнала и частота на выходе устройства устанавливается по определенной формуле. Такое решение проще, но оно не обеспечивает высокую точность. Для этого понадобится применить векторную систему управления. В преобразователях соответствующего типа выходной сигнал создается с использованием оперативных данных о положении ротора силового агрегата.

Другие виды оборудования комплектуют датчиками скорости вращения вала двигателя. Эти же данные вычисляют косвенными методиками, с применением регистрации изменений электрических параметров в обмотках.

Перечисленные сведения подтверждают необходимость использования правил, установленных производителем оборудования. Как пример ниже приведены основные пункты алгоритма, по которому настраивается промышленный частотный преобразователь:

• Выбирается вид управления: местного, дистанционного, с использованием показаний датчиков.
• Если предполагается использование отдельного экрана, устанавливают вывод на него нужной информации.
• Определяют конфигурацию подключения двигателя. На этом этапе задают возможность регулировки с применением обратной связи или без нее. В память блока управления заносят данные: величины крутящего момента, мощности потребителей, номинальных значениях частоты, напряжения, тока, скорости вращения ротора.
• Устанавливают максимальные допустимые величины напряжения и частоты, время увеличения скорости от нуля до номинала.
• В управляющую программу вносят данные о функциональном назначении отдельных клемм и особенностях сигналов. Отмечают действия оборудования, которые выполняются автоматически при исчезновении оперативной информации, поступающей с датчика.

В некоторых преобразователях есть пункт наличия/отсутствия фильтра в цепи питания двигателя. Пригодится для подключения разных видов нагрузок, если можно выбрать нормальное или инверсное изменение частоты при повышении уровня сигнала обратной связи. Полный список настроек приведен в технической документации на оборудовании.

Подключение и настройка частотного преобразователя по всем правилам.

Решили продлить жизнь электродвигателя, но не знаете, как установить частотный преобразователь для трехфазного двигателя? Далее мы подробно разберемся в этом вопросе

Все более популярными становятся частотники в ситуациях, когда нужно запитать трехфазный двигатель. Это не крупные предприятия, а обычные домохозяйства с автономной системой водоснабжения или отопления. К тому же благодаря частотным преобразователям можно подключить электродвигатель с трехфазным питанием к однофазной сети, при этом, не теряя мощности движка.

Устанавливая частотный преобразователь для трехфазного двигателя, нужно соблюсти следующие требования:

1. Отсутствие попадания прямых солнечных лучей.

2. Отсутствие вблизи легковоспламеняющихся жидкостей.

3. Отсутствие капель масла, пыли, металлической стружки.

4. Хорошая вентиляция.

5. Температура воздуха от -10 градусов до +45 °.

6. Не допускать попадание воды, влажность менее 90%.

7. Рядом с частотным преобразователем не должно быть деревянных конструкций и легковоспламеняющихся материалов.

8. Монтаж преобразователя должен осуществляться на твердой устойчивой поверхности.

9. НЕ устанавливать частотный преобразователь в зоне действия электромагнитных помех.

10. Устанавливать частотный преобразователь вертикально, для осуществления простоты движения охлажденного воздуха без отсутствия преград на его пути.

Во время работы, любой привод нагревается, в зависимости от мощности этот нагрев будет больше или меньше. Чтобы частотник нормально работал, нужно оставить минимум 10 см свободного пространства со всех сторон от него. Это позволит свободно циркулировать воздуху и наш частотный преобразователь не перегреется. Устанавливая ПЧ в шкафу, следите, чтобы поток воздуха от вентилятора проходил как можно ближе к частотнику.

От установки к электрическим соединениям.

1. При монтаже в первую очередь подключают провод заземления. Сечение заземляющих кабелей должно соответствовать сечению кабелям питающей сети. Каждый провод заземляется отдельно.

2. Используйте экранированные кабели. Создайте защиту кабелей управления от электромагнитных помех.

3. Убедитесь в правильности подсоединения входных ( клеммы L 1, L 2, L3 для трехфазной и L, N для однофазной сети) и выходных силовых кабелей ( клеммы U, V ,W ).

4. Подключение к клемме РЕ преобразователя частоты выполняется проводом заземления.

Подключение выхода преобразователя.

Проконтролируйте, чтобы при команде «вперед» двигатель вращался вперед. Если двигатель вращается в обратную сторону необходимо поменять две любые шины между собой или откорректировать значение отвечающих за это функциональных параметров.

Не подключайте к выходным цепям фазосдвигающий конденсатор. Это может нарушить работу оборудования или привести к повреждению частотного преобразователя.

Не подключайте шины силового питания к выходным клеммам U, V, W. Это вызовет выход из строя частотного преобразователя.

Не допускается подключение к выходным цепям частотного преобразователя электромагнитный выключатель или магнитный контактор. При подключении нагрузки к частотному преобразователю в процессе его работы, скачок тока нагрузки вызовет срабатывание схемы защиты частотного преобразователя.

Пульт управления включается в состав частного преобразователя, устанавливается в удобном месте . Подключается пульт согласно схемы , которая находится в инструкции преобразователя.

Настройка преобразователя | АС Привод

Вопрос довольно обширный. Попробуем разбить его на несколько частей. Общая схема системы автоматического регулирования на базе нашего частотного преобразователя приведена в инструкции к версии 5-00 в описании параметра 3-28 сервисного меню. Система измеряет регулируемый параметр с помощью датчика и управляет двигателем таким образом, чтобы поддерживать величину регулируемого параметра равным заданному значению (заданию или уставке, как говорят наладчики). Уставка может быть задана в виде управляющего напряжения на аналоговом входе (например поступать с потенциометра, который управляется оператором), а может непосредственно вводиться в частотник в цифровом виде с передней панели или пульта. Она может быть постоянной (в таком случае говорят об автоматической стабилизации заданного параметра), а может меняться в процессе работы (тогда это называется системой автоматического управления). Для получения минимальной погрешности и времени установления регулируемого параметра такие системы обычно формируют выходной сигнал из трех составляющих, пропорциональной (П), интегральной (И) и дифференциальной (Д), поэтому и называются ПИД регуляторами. О влиянии каждой из этих составляющих мы поговорим позже. Итак, рассмотрим довольно распространенную задачу. Требуется организовать систему водоснабжения частного дома с поддержанием постоянного давления на уровне 3bar. Имеется скважина, в которой установлен погружной трехфазный насос. Для измерения давления можно применить стандартный датчик на максимальное давление 10bar с токовым выходом 4-20ma и двухпроводной схемой подключения. Поскольку датчик потребляет небольшой ток, его можно запитать непосредственно с выхода +24В частотного преобразователя, сэкономив таким образом на дополнительном блоке питания для датчика. Итоговая схема показана на рисунке. После монтажа оборудования в первую очередь надо настроить правильный прием информации с датчика давления и убедиться в исправной работе всех узлов, управляя мотором в ручном режиме.
Для этого:
1. В п. 3-11 сервисного меню установить 2 (Аналоговый вход 2 работает в режиме токовой петли с прямой зависимостью).
2. Переключить DIP переключатель №2 на клеммной плате частотника в положение ON.
3. В п. 3-09 сервисного меню установить 4. 00 (Нулю датчика соответствует ток 4mА).
4. В п. 3-10 сервисного меню установить 20.00 (100% шкалы датчика соответствует ток 20mА).
5. В п. 7-05 сервисного меню установить 4 (Пользовательский параметр на дисплее во время работы будет отображать показания датчика давления в миллиамперах).
6. Выйти из сервисного меню. Нажать кнопку «i» один раз. На дисплее должны отображаться показания датчика давления. Включить насос кнопкой «ROTATION» и накачать систему до 3bar, контролируя давление по механическому манометру, а затем выключить насос кнопкой «STOP». Убедиться, что показания на дисплее частотника составляют 8.8mА, что соответствует 3bar( (((20mА-4mА)/10bar)*3bar)+4mА=8.8mА ), то есть показания датчика совпадают с показаниями механического манометра. Небольшие погрешности можно устранить в дальнейшем путем более точной калибровки.
7. Затем настроить минимально возможное время разгона и торможения привода обычным образом (п. 1-03, 1-04). При необходимости применить тормозной резистор или торможение постоянным током (п. 1-15, 1-17, 1-18, 1-06).
8. В зависимости от получившейся динамики системы (реального времени накачки до рабочего давления) выбрать период работы ПИД регулятора в п. 3-28. В большинстве случаев можно установить минимальное значение 1мс для лучшего быстродействия. Увеличивать это значение необходимо только для очень медленных процессов, например регулирования температуры массивных предметов. Это позволит избежать постоянного насыщения интегратора при длительном рассогласовании.
9. Установить для начала пропорциональный коэффициент регулятора около 500 (п. 3-29).
10. Интегральный и дифференциальный коэффициенты оставить нулевыми (п. 3-30 и 3-31).
11. Включить управление частотой от ПИД регулятора, задание на требуемое давление вводится к кнопок передней панели (в п. 3-02 поставить 7).
12. В п. 7-05 сервисного меню установить 5. В этом случае пользовательский параметр на дисплее во время работы будет показывать сигнал с датчика давления в процентах от полной шкалы, а не в миллиамперах, что более удобно для восприятия. Требуемые 3Bar будут соответствовать показаниям 30%. Внимание! После применения данных настроек при выходе из сервисного меню ПИД регулятор активируется немедленно. В случае большого рассогласования возможен выход на высокие обороты, колебания в системе и т. д. При этом быстро остановить привод в опасной ситуации можно только выключателем «СТОП», который подключен к клеммам внешнего управления. Кнопка «STOP» на передней панели частотника работать не будет!
13. Выйти из сервисного меню. Вместо привычной частоты на дисплее будет отображаться текущее задание ПИД регулятору в процентах. Кнопками «+» и «-» выставить на дисплее требуемое задание 30.0%, что соответствует необходимым 3bar. Нажать кнопку «i» один раз для отображения на дисплее текущих показаний датчика давления. Наблюдать, как нарастает давление при работе насоса, и что происходит при его приближении к заданному значению (30%). Возможны разные варианты: а) Давление нарастает медленно или не нарастает вовсе. Насос выключается задолго до того, как требуемое давление достигнуто. Если открыть кран и снизить давление, насос снова включается, но опять выключается слишком рано. б) Давление быстро возрастает выше необходимого, насос выключается слишком поздно. В случае а) необходимо увеличить пропорциональную составляющую в п. 3-29, а в случае б) наоборот, уменьшить. Следует добиться, чтобы при отсутствии расхода воды превышение давления над заданным после остановки насоса было небольшим, несколько процентов. Затем постепенно добавлять дифференциальную составляющую, добиваясь минимального отклонения величины давления от заданного, в том числе и при наличии расхода воды. Если возникают колебания давления (насос работает рывками), следует уменьшать пропорциональную составляющую и увеличивать дифференциальную. Необходимо добиться, чтобы при наборе давления и отсутствии расхода воды насос останавливался немного ниже заданной точки, а при наличии расхода не возникали значительные колебания давления.
14. Добавляя интегральную составляющую, уменьшаем отклонение давления при наличии расхода воды до минимально возможного значения. При правильной настройке давление должно незначительно колебаться вокруг заданной точки, а резкие изменения при открытии расходных вентилей должны быстро компенсироваться увеличением оборотов насоса. В конце еще раз проверяем отсутствие значительного перерегулирования при накачке давления от нуля до заданного.
15. При такой настройке насос будет включаться на малые обороты даже при незначительном уменьшении давления в системе против заданного. Если необходимо уменьшить количество включений насоса в час, можно задать определенную зону нечувствительности в п.3-33 в процентах. В этом случае при малых рассогласованиях насос останется выключенным, и включится лишь тогда, когда рассогласование превысит заданный порог. Естественно, точность поддержания давления при этом снизится.
16. При необходимости можно отключить звуковой сигнализатор (бузер), чтобы не было звукового сигнала при каждом пуске мотора. Для этого в п.7-08 сервисного меню установить 1.

Схема подключения частотного преобразователя: звезда — треугольник

Перейти в каталог продукции: Частотные преобразователи

Для управления трехфазным асинхронным двигателем применяются частотные преобразователи (инверторы), рассчитанные на однофазное или трехфазное входное напряжение. Инверторы обеспечивают возможность мягкого запуска двигателя и регулировки частоты оборотов, защиту от перегрузок. Кроме этого, частотник позволяет подключать трехфазные двигатели к однофазным сетям без потерь мощности. Преобразователи частоты трансформируют напряжение электросети частотой 50 Гц в импульсное с частотой от 0 Гц до 1 кГц.

Внимание: представленная  схема является общей. При подключении используйте схему из инструкции по эксплуатации!

Однофазные преобразователи частоты рассчитаны на входное напряжение 1 фаза 220 В и на выходе формируют трехфазное напряжение 220 В заданной частоты. Иными словами, однофазный инвертор обеспечивает трехфазное питание асинхронного двигателя от бытовых электросетей. При использовании однофазных частотных преобразователей, в клеммной коробке двигателя, клеммы  подключают по схеме «треугольник» (Δ). При подключении трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети 220 В, при использовании конденсаторной схемы, неизбежна большая  потеря мощности. В то время как, при пользовании однофазного частотного преобразователя, подключаемого в двигателю по схеме «треугольник» (Δ), потерь мощности не происходит.

Более совершенные трехфазные преобразователи частоты работают от промышленных трехфазных сетей с напряжением 380 В, 50 Гц. Частота напряжения на выходе – от 0 Гц до 1кГц. Трехфазные инверторы подключают по схеме «звезда» (Y).

Трехфазный частотный преобразователь подключают асинхронному двигателю по схеме звезда:

Однофазный частотный преобразователь подключают асинхронному двигателю по схеме треугольник:

Для ограничения пускового тока и снижения пускового момента при пуске асинхронного двигателя мощностью более 5 кВт может применяться метод переключения «звезда-треугольник». В момент пуска напряжение на статор подключается по схеме «звезда», как только двигатель разгонится до номинальной скорости, производится переключение питания на схему «треугольник». Пусковой ток при переключении втрое меньше, чем при прямом пуске двигателя от сети. Этот метод пуска оптимально подходит для механизма с большой маховой массой, если нагрузка набрасывается после разгона.

Способ пуска переключением «звезда-треугольник» можно использовать только для двигателей, имеющих возможность подключения по обеим схемам. При пуске наблюдается уменьшение пускового момента на треть от номинального. Если переключение произойдет до того, как двигатель разгонится, ток увеличится до значений, соответствующих току прямого пуска.

При пуске переключением «звезда-треугольник» неизбежны резкие скачки токов, в отличие от плавного нарастания при прямом пуске. В момент переключения на «треугольник» на двигатель не подается напряжение и скорость вращения может резко снизится. Для восстановления частоты оборотов требуется увеличение тока.

Перейти в каталог продукции: Частотные преобразователи

Как настроить реверс на преобразователе частоты Danfoss — Статьи

14-22	Режим работы (сброс параметров на заводские)	[2] Initialisation — инициализация, после установки значения выключить и затем включить ПЧ (сбросится в 0).
1-20*	Номинальная мощность	## кВт — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-22*	Номинальное напряжение	## В — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-23*	Номинальная частота	## Гц — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-24*	Номинальный ток	## А — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-25*	Номинальный скорость	## Об/мин — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-29	Автоматическая адаптация двигателя	[2] Enable AMT — Для запуска адаптации установите [2] на пульте «Hand on» по завершении — «Ok» Знач. сбросится [0]
4-12*	Мин. скорость вращения	[0] Гц — в зависимости от применения (реком. для вентиляторов)
4-14*	Макс. скорость вращения	[50] Гц — рекомендуется установить номинальную скорость
3-41	Время разгона	[3] с — зависит от применения
3-42	Время замедления	[3] с — зависит от применения
Проверьте правильность направления вращения механизма, в ручном режиме нажав на панели «Hand on» (далее потенциометром панели или стрелками), по окончании нажмите «Auto on»*
3-15	Источник задания 1	[21] — Задание частоты с панели оператора LCP
3-16	Источник задания 2	[0] No function — нет
Вариант 1	Запуск реверса на остановленном	электродвигателе
5-10	Функция цифр. вх. 18	[8] — ПУСК
5-11	Функция цифр. вх. 19	[11] -Запуск реверса (не допускается одновременная подача сигналов пуска)
Вариант 2	Изменение направления вращения	вала электродвигателя в рабочем состоянии
5-10	Функция цифр. вх. 18	[9] — Импульсный запуск
5-11	Функция цифр. вх. 19	[10] — Реверс (сигнал реверса воздействует только на направление вращения вала, не приводит к запуску двигателя)
5-12	Функция цифр. вх. 27	[6] — Инверсный останов

База знаний о преобразователе частоты

— Мотор-генератор

Обзор двигателя-генератора

В двигателях-генераторах

(MG Sets) используются электромеханические средства 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 элемента управления 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.

Практически все комплекты MG, которые можно арендовать 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, или 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

многие считают 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 базе двигателя-генератора для данной нагрузки следует проконсультироваться с нашими инженерами по применению.

Заявление об отказе от 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.

База знаний — Электронные / статические преобразователи

Руководство по эксплуатации преобразователя частоты

ГГц

Преобразователь частоты

ГГц — отличное решение для преобразования 50 Гц в 60 Гц в разных странах, также может преобразовывать 60 Гц в 50 Гц, помимо регулировки частоты, выходное напряжение можно изменять от 0-300 вольт для однофазного источника питания, 0-520 вольт для трехфазного питания. В этой статье показаны основные принципы работы статического преобразователя частоты GoHz. Вы можете легко настроить преобразователь, следуя этому руководству.

Панель управления однофазным преобразователем частоты

Панель управления преобразователем частоты

ГГц имеет 4 основных окна отображения: напряжение (В), частота (Гц), ток (А), мощность (Вт).
(1) «ЧАСТОТА» (Гц) отображает выходную частоту;
(2) «НАПРЯЖЕНИЕ» (В) отображает выходное напряжение;
(3) «ВЫХОДНОЙ АМПЕР» (A) отображает выходной ток;
(4) «ВЫХОДНАЯ ВАТТА» (Вт) отображает выходную мощность.

Этапы работы статического преобразователя частоты ГГц
1.Откройте переднюю дверцу преобразователя частоты GoHz, вы увидите входные и выходные клеммы машины, подключив ее в соответствии с табличками на клеммах.
2. Выключите выходной выключатель.
3. Включите входной переключатель.
4. Нажать кнопку пуска — на панели зеленое «ВКЛ».

5. Регулировка напряжения : Выходное напряжение регулируется от 0 до 300 В (однофазное) и от 0 до 520 В (трехфазное). «VOLTAGE» на панели отображает выходное напряжение, отсчет слева направо, ручка с пометкой «VOLTAGE ADJ» используется для регулировки напряжения, желтая кнопка «LOW» на панели соответствует уровню высокого-низкого напряжения (0- 150 В — низкосортный, 0-300В — высший) переключатель.Если требуемое напряжение нагрузки выше 150 В, нажмите кнопку «LOW», увеличьте напряжение, регулируя ручку «VOLTAGE ADJ» по часовой стрелке, уменьшите напряжение против часовой стрелки; Если требуемое напряжение нагрузки ниже 150 В, нажмите желтую кнопку «LOW».
Для трехфазных преобразователей низкое напряжение 0–260 В, высокое напряжение 0–520 В.

6. Установка частоты : Измените частоту переключателем «FREQUENCY SET». Переключатель настройки частоты имеет 4 значения, слева направо — сотни, десятки, единицы и десятичные разряды.PS: входная частота может составлять 50 Гц или 60 Гц, выходная частота регулируется от 40 Гц до 120 Гц (обычно) или даже 400 Гц (укажите это при заказе, если ваше оборудование работает на частоте 400 Гц, в принципе преобразователь может работать с максимальной частотой 499,9 Гц).

7. Проверьте параметры, отображаемые на панели преобразователя частоты: частота и напряжение соответствуют нагрузкам. Включите выходной выключатель, преобразователь частоты включен для работы, «ВЫХОДНОЙ АМПЕР» на панели — это выходной ток, «ВЫХОДНАЯ ВАТТА» — выходная мощность, панели выходного тока и панели питания будут отображать фактический ток и активный мощность.

8. Красная кнопка «ВЫКЛ / СБРОС» на панели — это кнопка «Выкл.» И «Сброс». В случае аварийных сигналов преобразователя частоты нажмите эту кнопку для сброса или выключения.

Следующие две точки относятся только к трехфазным преобразователям частоты
Панель управления трехфазного преобразователя частоты

9. Кнопка «ВЫХОДНОЙ ТОК» на панели представляет собой переключатель трехфазного дисплея: переключение на «U», выходная частота, напряжение, ток, мощность на панели — фактические выходные параметры «U»; При переключении на «V» частота, напряжение, ток, мощность равны «V» фактическим выходным параметрам; При переключении на «Вт» частота, напряжение, ток, мощность равны фактическим выходным параметрам «Вт».

10. Откройте переднюю дверцу трехфазного преобразователя частоты, вы увидите входные и выходные клеммы преобразователя, в правом верхнем углу есть метки индикации фазного и линейного напряжения, а также его тумблер. Переключив его на «фазное напряжение», отобразите одно из «U-N / V-N / W-N» и фазовое напряжение на передней панели, отрегулировав переключатель трехфазного дисплея; При переключении его на «линейное напряжение» и трехфазном переключателе на «V» на передней панели отображается напряжение V-W, т. Е.линейное напряжение. (Примечание. При переключении на сетевое напряжение и трехфазном переключателе в положении «W» напряжение не отображается.)

Статья по теме: Калибровка преобразователя частоты GoHz

Покупка статического преобразователя частоты в Интернете, 1 кВА, 10 кВА, 100 кВА …

Зачем двигателю переменного тока преобразователь частоты?

Что такое преобразователь частоты?

Проще говоря, преобразователь частоты — это устройство преобразования энергии. Преобразователь частоты преобразует базовую синусоидальную мощность с фиксированной частотой и постоянным напряжением (сетевое питание) в выходной сигнал переменной частоты и переменного напряжения, используемый для управления скоростью асинхронных двигателей.

Зачем нужен преобразователь частоты?

Основная функция преобразователя частоты в водной среде — экономия энергии. За счет управления скоростью насоса вместо регулирования потока с помощью дроссельных клапанов можно значительно сэкономить энергию. Например, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии на 50%. Ниже описывается снижение скорости и соответствующая экономия энергии. Помимо экономии энергии, значительно увеличивается срок службы крыльчатки, подшипников и уплотнений.

Преобразователи частоты

Доступные во многих различных типах преобразователи частоты предлагают оптимальный метод согласования производительности насоса и вентилятора с требованиями системы. Чаще всего используется преобразователь частоты. Он преобразует стандартную мощность предприятия (220 В или 380 В, 50 Гц) в регулируемое напряжение и частоту для питания двигателя переменного тока. Частота, применяемая к двигателю переменного тока, определяет скорость двигателя. Двигатели переменного тока обычно представляют собой такие же стандартные двигатели, которые могут быть подключены к сети переменного тока. За счет включения байпасных пускателей работа может поддерживаться даже в случае выхода инвертора из строя.Преобразователи частоты

также обладают дополнительным преимуществом — увеличенным сроком службы подшипников и уплотнений насоса. Поддерживая в насосе только давление, необходимое для удовлетворения требований системы, насос не подвергается воздействию более высоких давлений, чем необходимо. Следовательно, компоненты служат дольше.
Те же преимущества, но в меньшей степени, применимы и к вентиляторам, работающим от преобразователей частоты.

Для достижения оптимального КПД и надежности многие специалисты по спецификациям получают от производителей подробную информацию об эффективности преобразователя частоты, требуемом техническом обслуживании, диагностических возможностях преобразователя частоты и общих рабочих характеристиках.Затем они проводят подробный анализ, чтобы определить, какая система даст наилучшую окупаемость инвестиций.

Дополнительные преимущества преобразователей частоты

Помимо экономии энергии и лучшего управления технологическим процессом преобразователи частоты могут обеспечить и другие преимущества:

• Преобразователь частоты может использоваться для управления технологической температурой, давлением или расходом без использования отдельного контроллера. Соответствующие датчики и электроника используются для сопряжения управляемого оборудования с преобразователем частоты.
• Затраты на техническое обслуживание могут быть снижены, поскольку более низкие рабочие скорости приводят к увеличению срока службы подшипников и двигателей.
• Устранение дроссельных клапанов и заслонок также устраняет необходимость технического обслуживания этих устройств и всех связанных с ними элементов управления.
• Устройство плавного пуска для двигателя больше не требуется.
• Контролируемая скорость нарастания в жидкостной системе может устранить проблемы гидравлического удара.
• Способность преобразователя частоты ограничивать крутящий момент до уровня, выбранного пользователем, может защитить приводимое оборудование, которое не может выдерживать чрезмерный крутящий момент.

Анализировать систему в целом
Поскольку процесс преобразования входящей мощности с одной частоты на другую приведет к некоторым потерям, экономия энергии всегда должна происходить за счет оптимизации производительности всей системы. Первым шагом в определении потенциала энергосбережения системы является тщательный анализ работы всей системы. Чтобы обеспечить экономию энергии, необходимы подробные знания о работе оборудования и технологических требованиях. Кроме того, следует учитывать тип преобразователя частоты, предлагаемые функции и общую пригодность для применения.

Внутренняя конфигурация преобразователя частоты
Преобразователи частоты содержат три первичные секции:

• Схема выпрямителя — состоит из диодов, тиристоров или биполярных транзисторов с изолированным затвором. Эти устройства преобразуют мощность сети переменного тока в постоянный ток.
• Шина постоянного тока — состоит из конденсаторов, которые фильтруют и накапливают заряд постоянного тока.
• Инвертор — состоит из высоковольтных мощных транзисторов, которые преобразуют мощность постоянного тока в выход переменного тока с переменной частотой и напряжением, подаваемый на нагрузку.

Преобразователи частоты также содержат мощный микропроцессор, который управляет схемой инвертора для создания почти чистого синусоидального напряжения переменной частоты, подаваемого на нагрузку. Микропроцессор также управляет конфигурациями ввода / вывода, настройками преобразователя частоты, состояниями неисправности и протоколами связи.

Что такое статический преобразователь частоты

Статический преобразователь частоты означает, что внутри него нет вращающихся частей — также называемый твердотельным — определение относится к преобразователю частоты вращения, который использует электродвигатель для вывода регулируемой частоты.

Статический преобразователь частоты преобразует фиксированную мощность сети через переменный ток в постоянный в переменный с помощью внутренних электронных частей и компонентов, многофункциональный инвертор преобразует сеть (50 Гц или 60 Гц, 120 В, 240 В, 400 В) через схему преобразования и преобразует в требуемое напряжение и частотный источник питания, выходной источник питания может имитировать международные стандарты энергосистемы. Введите одно- или трехфазное питание переменного тока, преобразуйте переменный ток в постоянный, постоянный в переменный, на выходе будет стабильная чистая синусоида, а также можно выдавать 400 Гц в авиастроении.

Для того, чтобы адаптироваться к тенденциям эпохи экологической защиты окружающей среды, статический преобразователь частоты использует передовую технологию ШИМ (широтно-импульсной модуляции), а в качестве привода используется усовершенствованный силовой модуль IGBT от известного международного бренда, имеет небольшой объем, высокая надежность, низкие шумовые характеристики. Статический преобразователь частоты, использующий технологию цифровой обработки сигналов, может предоставлять точные данные о напряжении, частоте, токе, коэффициенте мощности и т. Д.; Конструкция модуля IGBT большой емкости и специальная схема управления для IGBT могут эффективно снизить сложность схемы и повысить надежность и стабильность статического преобразователя частоты; Вход и выход электрические полностью изолированы, защита от заклинивания и безопасность двигателя.Преобразователь может обеспечивать однофазное напряжение 0 ~ 300 В, трехфазное (0 ~ 520 В) и частоту 40 ~ 499,9 Гц, при этом программируемая частота относится к набору.

Как выбрать статический преобразователь частоты?
Статический преобразователь частоты GoHz может преобразовывать 60 Гц в 50 Гц, а также может повышать напряжение с 110 В до 220 В с помощью встроенного повышающего трансформатора, и наоборот. Перед покупкой статического 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. Выбирать мощность статического преобразователя следует в зависимости от грузоподъемности и типа.

Типоразмер статического преобразователя частоты
Твердотельные преобразователи частоты GoHz не предъявляют 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, эти статические преобразователи частоты могут длительно работать в этих условиях.Но с учетом колебаний напряжения в электросети, пускового тока и факторов кратковременных перегрузок, мы должны сохранить соответствующий запас в выборе мощности преобразователя. Вот несколько рекомендаций производителя:

Резистивная нагрузка : Мощность = 1,1 × 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. Статическая перегрузочная способность преобразователя частоты обычно составляет 200% в течение 2 секунд до срабатывания защиты от перегрузки. Поэтому, учитывая пусковую мощность, рекомендуется выбирать мощность твердотельного преобразователя, в 3 раза превышающую мощность двигателя, если двигатель запускается с трудом, в противном случае лучше установить на двигатель устройство плавного пуска или преобразователь частоты.

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 защиты от перегрузки по току статического преобразователя. Если часто возникает большой 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 мощность твердотельного преобразователя частоты по следующей формуле: Мощность = = пик-фактор тока нагрузки / 2 × полная мощность нагрузки.

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

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

Примечание: Заводское входное напряжение по умолчанию составляет 220 В для однофазного, 380 В для трехфазного, 60 Гц или 50 Гц. Если вам необходимо изменить входное напряжение или у вас есть особые требования, укажите это при оформлении заказа.

Руководство по преобразователю частоты

— поворотный и твердотельный преобразователь частоты

Руководство по преобразованию частоты

Корпорация

Georator находится в уникальном положении, чтобы предоставить объективное руководство по преобразованию частоты мощности, поскольку мы предлагаем как твердотельные, так и вращающиеся преобразователи частоты.

Все блоки истинного преобразователя частоты имеют две ступени преобразования. Реализации этой схемы преобразования частоты можно разделить на две основные группы:

Вращающиеся преобразователи частоты

используют входную мощность для запуска двигателя, который вырабатывает механическую энергию для вращения генератора, который, в свою очередь, вырабатывает требуемую выходную мощность. Твердотельные преобразователи частоты преобразуют входящую мощность переменного тока в постоянный ток, а затем преобразуют постоянный ток в требуемую выходную мощность.

Разница между вращающимся преобразователем частоты иТвердотельный преобразователь частоты

В таблице ниже приводится сравнение преобразования частоты, а также сильные и слабые стороны каждого подхода к преобразованию. Анализируя конкретные потребности, связанные с приложением, пользователь может сделать осознанный выбор в отношении типа преобразователя частоты, который лучше всего подходит для его конкретного применения.

Сравнительные характеристики преобразователей частоты
Поворотный преобразователь частоты	Твердотельный преобразователь частоты
> 5 кВА, менее затратно на кВт (или кВА)	> 5 кВА, дороже на кВт (или кВА) (в размерах 1-3 кВА твердотельные, как правило, дешевле)
Стоимость не увеличивается линейно с увеличением мощности; е.г., 3х мощность стоит 1,5х долларов	Затраты более линейны, например, трехкратная мощность стоит 3 доллара (поскольку расширение оборудования линейно).
Больше подходит для более крупных приложений 10 кВА плюс	Больше подходит для небольших приложений 1-5 кВА
Прочная конструкция для напольного монтажа	Обычно в стойках для оборудования или монтируется в стойку
Обычно фиксированная выходная частота	Регулируемая выходная частота, обычно 45-500 Гц
Среднее время безотказной работы: от 20 000 до 32 000 часов.(с ремнем) от 30 000 до 60 000 часов. (один вал)	Среднее время безотказной работы: от 10 000 до 20 000 часов.
Требуется профилактическое обслуживание, например, обслуживание подшипников, замена ремня (кроме узлов с одним валом), очистка воздухозаборников и выхлопных труб	Незначительное или нулевое профилактическое обслуживание, кроме чистки вентиляторов, выхлопных газов
Требуется некоторая установка и настройка, например.г., бетонная площадка, силовые цепи	Может потребоваться некоторая установка и настройка, но обычно меньше, чем роторная альтернатива
Некоторые возражения против окружающей среды, например, слышимый шум, вес устройства, коэффициент использования пространства и т. Д.	Меньше возражений против окружающей среды, например, в целом тише, легче и т. Д.
Входной сигнал двигателя преобразователя имеет запаздывающий коэффициент мощности, который увеличивается с нагрузкой.	Входной ток имеет высокий коэффициент амплитуды, что также приводит к увеличению опережающего коэффициента мощности с увеличением нагрузки.
Гармонические искажения и шумы на входной мощности не передаются на выход	Гармонические искажения и шум входной мощности обычно не передаются на выход, некоторые высокочастотные шумы могут передаваться на выход.
Выходные гармонические искажения умеренно низкие, обычно <4-5%	Выходные гармонические искажения ниже, <0.05%,
Низкое выходное сопротивление источника	Очень низкий выходной импеданс источника
Может вызывать сильные токи перегрузки 2-4X в течение коротких периодов времени, в зависимости от обмоток генератора и количества движения вращающихся компонентов. Перегрузки обычно вызывают снижение напряжения, но не большие искажения формы сигнала	Может вызывать перегрузки в течение более коротких периодов времени, зависит от емкостного накопителя в устройстве.Перегрузки могут вызвать резкое увеличение искажений.
КПД при полной нагрузке от 60 до 65% на самых маленьких агрегатах (<6,25 кВА) до 85-92% на больших агрегатах	КПД при полной нагрузке от 60 до 92% для всех типоразмеров
Эффективность зависит от нагрузки, лучше при большой нагрузке	КПД зависит от нагрузки, лучше при больших резистивных нагрузках и более низких выходных частотах

Окончательный анализ

Доступны твердотельные преобразователи частоты

мощностью от 1 кВА и менее до более 300 кВА.Этот диапазон обеспечивает большое перекрытие между твердотельным преобразователем частоты и роторными блоками, которые также имеют мощность от 1 кВА до более 300 кВА. Это означает, что для большинства приложений есть размеры в обеих категориях, которые будут работать. Затем пользователь должен решить, исходя из требований конкретного приложения, какой тип системы преобразования частоты является более подходящим.

Georator Corporation обладает более чем 45-летним опытом в разработке преобразователей частоты для электроэнергии в соответствии с конкретными требованиями клиентов.

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

Технически это 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 изменение скорости 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.

«Назад

Что такое преобразователь частоты? Как это работает?

Работа с переменной частотой в виде генератора переменного тока существует с момента появления асинхронного двигателя. Измените скорость вращения генератора, и вы измените его выходную частоту. До появления высокоскоростных транзисторов это был один из немногих вариантов, доступных для изменения скорости двигателя, однако изменения частоты были ограничены, поскольку снижение скорости генератора приводило к снижению выходной частоты, но не напряжения.Мы увидим, почему это важно, чуть позже. В нашей отрасли насосы с регулируемой скоростью в прошлом были намного сложнее, чем сегодня. Один из более простых методов заключался в использовании многополюсного двигателя, намотанного таким образом, чтобы переключатель (или переключатели) мог изменять количество полюсов статора, которые были активными в любой момент времени. Скорость вращения можно было изменять вручную или с помощью датчика, подключенного к переключателям. Этот метод до сих пор используется во многих насосных системах с переменным расходом.Примеры включают циркуляционные насосы горячей и охлажденной воды, насосы для бассейнов, а также вентиляторы и насосы градирни. В некоторых отечественных бустерных насосах использовались гидравлические приводы или системы ременного привода с переменным приводом (своего рода автоматическая трансмиссия) для изменения скорости насоса на основе обратной связи от напорного мембранного клапана. И несколько других были еще более сложными.

Судя по обручам, через которые нам приходилось преодолевать в прошлом, становится довольно очевидно, почему появление современного преобразователя частоты произвело революцию (еще один каламбур) в среде насосов с регулируемой скоростью.Все, что вам нужно сделать сегодня, это установить относительно простой электронный блок (который часто заменяет более сложное пусковое оборудование) на месте применения и, внезапно, вы можете вручную или автоматически изменить скорость насоса по своему желанию.

Итак, давайте взглянем на компоненты преобразователя частоты и посмотрим, как они на самом деле работают вместе, чтобы изменять частоту и, следовательно, скорость двигателя. Думаю, вы удивитесь простоте этого процесса. Все, что потребовалось, — это созревание твердотельного устройства, известного как транзистор.

Преобразователь частоты Компоненты

Выпрямитель
Поскольку трудно изменить частоту синусоидальной волны переменного тока в режиме переменного тока, первая задача преобразователя частоты — преобразовать волну в постоянный ток. Как вы увидите немного позже, относительно легко управлять постоянным током, чтобы он выглядел как переменный ток. Первым компонентом всех преобразователей частоты является устройство, известное как выпрямитель или преобразователь, оно показано слева на рисунке ниже.

Схема выпрямителя преобразует переменный ток в постоянный и делает это почти так же, как в зарядном устройстве для аккумуляторов или в аппарате для дуговой сварки. Он использует диодный мост для ограничения распространения синусоидальной волны переменного тока только в одном направлении. В результате получается полностью выпрямленная форма волны переменного тока, которая интерпретируется цепью постоянного тока как естественная форма волны постоянного тока. Трехфазные преобразователи частоты принимают три отдельные входные фазы переменного тока и преобразуют их в один выход постоянного тока. Большинство трехфазных преобразователей частоты также могут принимать однофазное питание (230 В или 460 В), но, поскольку есть только две входящие ветви, мощность преобразователя частоты (HP) должна быть снижена, поскольку производимый постоянный ток уменьшается пропорционально.С другой стороны, настоящие однофазные преобразователи частоты (те, которые управляют однофазными двигателями) используют однофазный вход и вырабатывают выход постоянного тока, который пропорционален входу.

Есть две причины, по которым трехфазные двигатели более популярны, чем их однофазные счетчики, когда речь идет о работе с регулируемой скоростью. Во-первых, они предлагают гораздо более широкий диапазон мощности. Но не менее важна их способность начать вращение самостоятельно. С другой стороны, однофазный двигатель часто требует некоторого вмешательства извне, чтобы начать вращение.В этом случае мы ограничимся рассмотрением трехфазных двигателей, используемых в трехфазных преобразователях частоты.

Шина постоянного тока
Второй компонент, известный как шина постоянного тока (показан в центре рисунка), не виден и не во всех преобразователях частоты, потому что он не вносит прямого вклада в работу с переменной частотой. Но он всегда будет там в виде высококачественных преобразователей частоты общего назначения (производимых специализированными производителями преобразователей частоты).Не вдаваясь в подробности, шина постоянного тока использует конденсаторы и катушку индуктивности для фильтрации «пульсаций» переменного напряжения от преобразованного постоянного тока до того, как оно попадет в секцию инвертора. Он также может включать фильтры, препятствующие гармоническим искажениям, которые могут возвращаться в источник питания, питающий преобразователь частоты. Преобразователи частоты более старых версий и некоторые преобразователи частоты для конкретных насосов требуют отдельных сетевых фильтров для выполнения этой задачи.

Инвертор
Справа от рисунка — «внутренности» преобразователя частоты.Инвертор использует три набора высокоскоростных переключающих транзисторов для создания «импульсов» постоянного тока, которые имитируют все три фазы синусоидальной волны переменного тока. Эти импульсы определяют не только напряжение волны, но и ее частоту. Термин инвертор или инверсия означает «реверсирование» и просто относится к движению вверх и вниз генерируемой формы волны. Современный инвертор с преобразователем частоты использует метод, известный как «широтно-импульсная модуляция» (ШИМ), для регулирования напряжения и частоты. Мы рассмотрим это более подробно, когда рассмотрим выход инвертора.

Еще один термин, который вы, вероятно, встретите при чтении литературы или рекламы по преобразователям частоты, — это «IGBT». IGBT относится к «биполярному транзистору с изолированным затвором», который является переключающим (или импульсным) компонентом инвертора. Транзистор (который заменил лампу) выполняет две функции в нашем электронном мире. Он может действовать как усилитель и увеличивать сигнал, как в радио или стереосистеме, или он может действовать как переключатель и просто включать и выключать сигнал. IGBT — это просто современная версия, которая обеспечивает более высокие скорости переключения (3000 — 16000 Гц) и пониженное тепловыделение.Более высокая скорость переключения приводит к повышению точности эмуляции волн переменного тока и снижению слышимого шума двигателя. Уменьшение выделяемого тепла означает меньшие радиаторы и, следовательно, меньшую площадь основания преобразователя частоты.

Выход инвертора
На рисунке справа показана форма сигнала, генерируемого инвертором преобразователя частоты с ШИМ, по сравнению с формой истинного синусоидального сигнала переменного тока. Выход инвертора состоит из серии прямоугольных импульсов с фиксированной высотой и регулируемой шириной.В этом конкретном случае есть три набора импульсов — широкий набор в середине и узкий набор в начале и конце как положительной, так и отрицательной частей цикла переменного тока. Сумма площадей импульсов равна эффективному напряжению истинной волны переменного тока (мы обсудим эффективное напряжение через несколько минут). Если бы вы отрезали части импульсов выше (или ниже) истинной волны переменного тока и использовали их для заполнения пустых пространств под кривой, вы бы обнаружили, что они почти идеально совпадают.Таким образом, преобразователь частоты регулирует напряжение, подаваемое на двигатель.

Сумма ширины импульсов и пустых промежутков между ними определяет частоту волны (отсюда ШИМ или широтно-импульсная модуляция), воспринимаемой двигателем. Если бы импульс был непрерывным (то есть без пробелов), частота все равно была бы правильной, но напряжение было бы намного больше, чем у истинной синусоидальной волны переменного тока. В зависимости от желаемого напряжения и частоты преобразователь частоты будет изменять высоту и ширину импульса, а также ширину пустых промежутков между ними.Хотя внутренние компоненты, обеспечивающие это, относительно сложны, результат элегантно прост!

Теперь некоторые из вас, вероятно, задаются вопросом, как этот «поддельный» переменный ток (на самом деле постоянный ток) может управлять асинхронным двигателем переменного тока. В конце концов, разве не требуется переменный ток, чтобы «вызвать» ток и соответствующее ему магнитное поле в роторе двигателя? Что ж, переменный ток вызывает индукцию естественным образом, потому что он постоянно меняет направление. DC, с другой стороны, этого не делает, потому что обычно он неподвижен после активации цепи.Но постоянный ток может индуцировать ток, если его включать и выключать. Для тех из вас, кто достаточно взрослый, чтобы помнить, что системы зажигания автомобилей (до появления твердотельного зажигания) имели набор точек в распределителе. Назначение точек было «импульсное» питание от батареи в катушку (трансформатор). Это вызвало заряд в катушке, который затем увеличил напряжение до уровня, при котором свечи зажигания могли загореться. Широкие импульсы постоянного тока, показанные на предыдущем рисунке, на самом деле состоят из сотен отдельных импульсов, и именно это включение и выключение выхода инвертора позволяет возникать индукции через постоянный ток.

Эффективное напряжение
Мощность переменного тока — довольно сложная величина, и неудивительно, что Эдисон почти выиграл битву за то, чтобы сделать постоянный ток стандартом в США. К счастью, для нас все сложности были объяснены, и все, что нам нужно сделать, это следовать правилам, изложенным до нас.

Одним из атрибутов, делающих переменный ток сложным, является то, что он непрерывно изменяет напряжение, переходя от нуля к некоторому максимальному положительному напряжению, затем обратно к нулю, затем к некоторому максимальному отрицательному напряжению и затем снова обратно к нулю.Как определить действительное напряжение, приложенное к цепи? На рисунке слева изображена синусоидальная волна 60 Гц, 120 В. Обратите внимание, однако, что его пиковое напряжение составляет 170 В. Как мы можем назвать это волной 120 В, если ее фактическое напряжение составляет 170 В? В течение одного цикла он начинается с 0 В и повышается до 170 В, затем снова падает до 0. Он продолжает падать до –170, а затем снова повышается до 0. Оказывается, площадь зеленого прямоугольника, верхняя граница которого находится на уровне 120 В, равна сумме площадей под положительной и отрицательной частями кривой.Может ли тогда 120 В быть средним? Что ж, если бы вы усреднили все значения напряжения в каждой точке цикла, результат был бы примерно 108 В, так что это не должно быть ответом. Почему тогда значение, измеренное VOM, составляет 120 В? Это связано с тем, что мы называем «эффективным напряжением».

Если бы вы измерили тепло, выделяемое постоянным током, протекающим через сопротивление, вы бы обнаружили, что оно больше, чем выделяемое эквивалентным переменным током. Это связано с тем, что переменный ток не поддерживает постоянное значение в течение всего цикла.Если вы проделали это в лаборатории в контролируемых условиях и обнаружили, что определенный постоянный ток вызывает повышение температуры на 100 градусов, его эквивалент по переменному току приведет к увеличению на 70,7 градуса или всего 70,7% от значения постоянного тока. Следовательно, эффективное значение переменного тока составляет 70,7% от постоянного. Также оказывается, что действующее значение переменного напряжения равно квадратному корню из суммы квадратов напряжения на первой половине кривой. Если пиковое напряжение равно 1, и вы должны были измерить каждое из отдельных напряжений от 0 до 180 градусов, эффективное напряжение будет равно 0.707 пикового напряжения. 0,707 пикового напряжения 170, показанного на рисунке, равно 120 В. Это эффективное напряжение также известно как среднеквадратическое или среднеквадратичное напряжение. Отсюда следует, что пиковое напряжение всегда будет в 1,414 пикового значения от эффективного напряжения. Ток 230 В переменного тока имеет пиковое напряжение 325 В, а 460 — пиковое напряжение 650 В. Эффект пикового напряжения мы увидим немного позже.

Что ж, я, вероятно, говорил об этом дольше, чем необходимо, но я хотел, чтобы вы получили представление об эффективном напряжении, чтобы вы поняли иллюстрацию ниже.В дополнение к изменению частоты преобразователь частоты также должен изменять напряжение, даже если напряжение не имеет ничего общего со скоростью, с которой работает двигатель переменного тока.

На рисунке показаны две синусоидальные волны 460 В переменного тока. Красный — это кривая 60 Гц, а синий — 50 Гц. Оба имеют пиковое напряжение 650 В, но 50 Гц намного шире. Вы можете легко увидеть, что область под первой половиной (0–10 мс) кривой 50 Гц больше, чем площадь первой половины (0–8,3 мс) кривой 60 Гц.И, поскольку площадь под кривой пропорциональна эффективному напряжению, его эффективное напряжение выше. Это увеличение эффективного напряжения становится еще более значительным при уменьшении частоты. Если позволить двигателю 460 В работать при этих более высоких напряжениях, его срок службы может значительно сократиться. Следовательно, преобразователь частоты должен постоянно изменять «пиковое» напряжение относительно частоты, чтобы поддерживать постоянное эффективное напряжение. Чем ниже рабочая частота, тем ниже пиковое напряжение и наоборот.По этой причине двигатели 50 Гц, используемые в Европе и некоторых частях Канады, рассчитаны на напряжение 380 В. Видите ли, я говорил вам, что кондиционер может быть немного сложным!

Теперь вы должны иметь довольно хорошее представление о работе преобразователя частоты и о том, как он управляет скоростью двигателя.