Четвер, 21 жовтня 2021

Домівка

Добре тому, хто у своєму дому

Частотний перетворювач - що це таке, пристрій, принцип дії, для чого потрібен, плюси і мінуси

Для досягнення високої ефективності та економії енергії в обладнанні, пов 'язаному з промисловими асинхронними двигунами, необхідно використовувати керовані системи. Сучасний частотний перетворювач відмінно підходить для застосування в двигунах змінного струму і простої установки.

Що таке частотний перетворювач?

Електропривод, або перетворювач частот на напругу - частина технічного обладнання, що переводить струми, частоти, імпульси та інші форми хвиль на пропорційну електричну потужність. Вихідна напруга відповідає коливанням вхідного сигналу. Пристрої можуть додавати частоти для обмеження вихідного сигналу. Іншими словами, перетворювач частоти трансформує змінний струм частотою 50 або 60 Гц на змінний будь-якої бажаної частоти. Якщо це потрібно, ПЧ може змінити напругу.

Пристрій частотного перетворювача

Сучасний перетворювач частоти об 'єднує щонайменше три основні блоки:

  • Схему управління. Керівництво частотним перетворювачем будується на основі мікропроцесора, що регулює електронні ключі та обороти двигуна, що проводить його діагностику і захищає від перегріву, перенапруження та інших завдань.
  • Випрямлювач з фільтром. Напруга з випрямителя згладжує суттєві пульсації, перейняті від змінного струму. Відбувається це за допомогою котушки індуктивності з реактивним опором і електролітичного конденсатора.
  • Трифазний інвертор. Покликаний змінювати показники вихідного струму. Включає в себе 6 транзисторів (по 2 на кожну фазу).

Принцип дії частотного перетворювача

У кожного приладу буде свій мікроконтролер, підпрограма управління і налаштування. Незважаючи на те, що кожен пристрій налаштовується суто індивідуально, принцип роботи частотного перетворювача один. З вхідного токового дросельного захисту напруга подається на випрямлювач і далі на блок інвертора, який буде створювати частоти, що змінюються. Схематично це виглядає так: на вході до випрямлювача - синусоїда, потім вона випрямляється і ця напруга формується в меандр, тобто на виході вже будуть прямокутні імпульси.

Для чого потрібен частотний перетворювач?

Перетворювачі частоти використовуються для енергозбереження та забезпечення точного управління критичними процесами, такими як:


  • системою охолодження (радіатори, насоси);
  • паливної система (підсилювачі, нагрівачі);
  • вентиляцією (наприклад, машинного залу).

Це обладнання часто використовується в електромеханічному контексті, наприклад, для оцінки чуйності двигуна транспортного засобу або компонентів безпеки. Частотний перетворювач для електродвигуна дозволяє контролювати його швидкість обертання і керувати ім. це обумовлює їх поширення в господарській і промисловій областях.

Плюси і мінуси частотного перетворювача

Через свої експлуатаційні якості частотники все частіше застосовуються в різних технологічних процесах. Кожен з них має свої особливості, які залежать від їх будови і принципу роботи. З достоїнств цих пристроїв можна виділити:

  • Невисока вартість. Відносно нескладна конструкція робить їх більш доступними.
  • ККД. Він є порівняно високим.
  • Рекуперація. Частотний асинхронний перетворювач здійснює як рухову роботу приводу, і гальмівну.
  • Економія. Наприклад, частотний перетворювач для насоса може на 50% підвищити економічність його роботи.
  • Потужність. Під час додавання перетворювальних комплектів можна досягти будь-якої потужності.
  • Низькі частоти можуть досягатися в широкому діапазоні, при цьому зберігаються стабільні рухові обертання.
  • Зручність. Конструкція у вигляді блоків і модулів робить можливим експлуатацію пристрою з невеликими витратами часу і праці.

Однак, є і мінуси:

  • Вихідний діапазон частот. НП працюють тільки на зниження.
  • Перешкоди. На напругу, яка перетворюється з 'являються субгармоніки, що перекривають двигун і створюють перешкоди.
  • Структурна багатоелементність, здебільшого результативна тільки для великих потужностей.

Види частотного перетворювача

Виходячи з конструктивних особливостей, електроприводи можна розділити на електронні та індукційного типу. Перші дають можливість плавно керувати оборотами синхронних і асинхронних пристроїв. Електродвигуни другого типу з фазним ротором, що працюють як генератор ставляться до індукційних. Вони мають маленький коефіцієнт корисної дії та ефективність.

За типом електричного живлення і величиною можна виділити:

  • однофазний частотний перетворювач;
  • трифазний;
  • високовольтний.

Як вибрати частотний перетворювач?

Купуючи частотний асинхронний перетворювач, потрібно зрозуміти, з якими навантаженнями він буде пов 'язаний. Ще варто врахувати характеристики крутячого моменту, діапазон швидкостей, точність статичної швидкості, вимоги до початкового моменту і умови навколишнього середовища.

  • Відповідний режим керування згідно з характеристиками навантаження. Продуктивність стала визначальним фактором. На додаток до якості виготовлення, важливим є і управління пристроєм.
  • Захисна конструкція відповідно до середовища установки. Перетворювач частоти - це прилад, що працює з напругою, тому важливо враховувати температуру навколишнього середовища, вологість, пил, pH, їдкі гази та інші фактори.
  • Характеристики крутного моменту навантаження механічного обладнання. Діляться на три типи: навантаження з постійним крутячим моментом, з постійною потужністю і гідравлічне навантаження.

Рейтинг частотного перетворювача

До переліку найкращих моделей входять такі пристрої:


  • Delta Electronics. Дана компанія з Тайваню вже 20 років на ринку електроприводів. Зараз вона випускає 8 серій для електричних силових установок з потужністю від 40 Вт до 220 кВт.
  • Міжнародні об 'єднання, що випускають низьковольтні ПЧ, які використовуються практично у всіх сферах від промислової до комунальної.
  • Частотний перетворювач Danfoss використовується для водопостачальних і вентиляційних систем, опалення та кондиціонування. Ця компанія з Данії - експерт світового рівня з енергозбереження.

Підключення частотного перетворювача

Сучасні електроприводи для зручності підключення, є спеціальні висновки. Частотний перетворювач - це прилад, який вимагає правильного і точного підключення, що полягає в коректному з 'єднанні кабельних проводів потрібного перерізу до певних висновків електричного двигуна.

Підз 'єднання перетворювачів до електричних двигунів може відбуватися наступними способами:

  • Зірка. Інверторні висновки повинні підключатися до одночасно сполучених обмотків двигуна. Застосовується дане з 'єднання, коли потрібно включити трифазний частотний перетворювач в таку ж мережу об' єктів промислового призначення.
  • Трикутник. Висновки з електроприводу під 'єднуються з поступально підключеними обмотками статором електродвигуна. Застосовується для підключення в побуті до мереж з однією фазою, де вихідна інверторна напруга не вище вхідного значення більше ніж на 50%.

Як налаштувати частотний перетворювач?

Коригування роботи частотного перетворювача дозволяє встановити потрібний режим прискорення і гальмування електричного двигуна. Щоб уникнути виведення обладнання, потрібно оптимізувати такі параметри:

  • Найменшу вихідну частоту. Її підвищення в багатьох випадках зменшує при розгоні розігрів двигуна.
  • Граничну вихідну частоту. Вказаний показник частоти може дорівнювати або бути менше пікової вихідної частоти. Це значення застосовується, щоб гіпотетично розрахувати час розгону.
  • Нижню межу вихідної частоти. По суті, це обмежувач частоти на виході ПЧ. Налаштування забезпечує захист двигуна, якщо мінімальну робочу частоту було встановлено помилково.
  • Частоту гранично допустимого напруження. Задається згідно зі значенням, яке вказано на електродвигуні.
  • Час розгону. Параметр, який визначає передбачуваний час з розгону електродвигуна від нульової частоти до найбільшої вихідної.

Найпопулярніше на сайті