|
Выбор преобразователя частоты
|
|
ЧП все более активно начинают завоевывать рынок, поэтому немаловажным является вопрос о профессионализме инженерного состава предприятия и о повышении его квалификации. В этой статье мы не пытаемся глубоко вдаваться в эту тему, но, тем не менее, постараемся помочь разработчикам промышленного оборудования более детально понять, как правильно применять и выбирать ЧП в повседневной жизни.
Для чего это нужно?
"Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором в настоящее время - это самое дешевое оборудование в своей нише, благодаря надежности и цене его активно используют во всех сферах промышленности. Но и этот двигатель не лишен определенных недостатков, которых у него два. Первым минусом является то, что не имеется возможности простого регулирования скорости электродвигателя и, следовательно, производительность всего механизма. Эта проблема в целом решаема за счет применения задвижек в насосах, которые ограничивают поток жидкости, шибер и заслонки используются в вентиляторах, в промышленности дополнительно устанавливаются различные редукторы. Все эти устройства также не лишены недостатков: отсутствие экономичности, слабая надежность, обеспечение лишь конечного набора скоростных режимов и т.д. Еще одной проблемой является очень высокий пусковой ток, превышающий номинальный до семи раз и момент, который вызывает ударные механические нагрузки при пуске. В данной ситуации становится необходимостью использования устойчивой коммутационной аппаратуры, любо других демпфирующих устройств.
Для того, чтобы успешно решить все эти проблемы и был изобретен прибор, который благодаря своим функциональным особенностям может обеспечить непрерывное регулирование скорости с помощью электроники и дает возможность плавного пуска. Прибор отличается большей надежностью по сравнению с механическими дополнительными устройствами. Этот прибор называется частотный преобразователь.
Что он дает?
Можно квалифицировать по степени популярности область применения преобразователей частоты:
- Насосы. Мощность, потребляемая данным оборудованием, находится в пропорции куба скорости вращения, что в итоге дает экономию от использования ЧП до 30%, намного большую, чем регулирование заслонками на трубе. Такая экономия полностью окупает стоимость ЧП в среднем за один год. Одновременно решается проблема гидравлического удара, так как происходит плавный останов и пуск оборудования. Современный ЧП имеют собственную систему управления, которая позволяет управлять целой системой насосов. Таким образом, без установки дополнительного контроллера можно построить целую насосную станцию.
- Вентиляторы. Все вышесказанное относится и к вентиляторным установкам. Экономический эффект здесь гораздо выше, так как для прямого пуска тяжелых вентиляторов довольно часто применяются электродвигатели высоко мощности. Во время проектирования таких установок можно использовать ЧП с электродвигателем меньшей мощности. Модернизация имеющихся установок неизбежно приводит к экономии энергии, так значительно снижаются потери холостого хода.
- Транспортеры. На этом оборудовании регулирование дает возможность адаптации скорости переключения к общей скорости технологического процесса, которая не является величиной постоянной. За счет плавности пуска многократно возрастает рабочий ресурс механизмов, так как исключаются ударные нагрузки в момент пуска.
Как это работает?
Когда происходит выпрямление переменного напряжения сети, путем сглаживания конденсаторами, далее постоянный ток поступает на выходной генератор, который формирует напряжение необходимой амплитуды и частоты.
Схема работы ЧП
Формирование схемы работы выглядит достаточно необычно. Фактически генератор открывает и закрывает необходимые выходные ключи, при этом формируется последовательность импульсов разной ширины. Результат, графически, вообще не походит на синусоиду. Но, при этом в работе принимает участие и двигатель, который своей индуктивностью сглаживает кривую тока. Двигатель оказывается пропорциональным значению напряжения, что в свою очередь говорит о том, что от ЧП нельзя питать прочие нагрузки без специальных мер.
Принцип работы ЧП – закрытие-открытие выходных ключей
Данную силовую схему можно обнаружить на большинстве современных ЧП. Отличается лишь система управления, которая условно делится на три группы:
- управление силовыми ключами на выходе генератора;
- внешняя система обмена информацией;
- защита электродвигателя, сети и собственно самого ЧП.
|
Преобразователи частоты 
