Приводы с преобразователями частоты

Большие системы проектируют и внедряют энергоэффективные технические решения для различных машин, аппаратов и механизмов с применением преобразователей частоты и устройств плавного пуска.

Главное отличие устройств плавного пуска от преобразователей частоты - это отсутствие возможности регулирования частоты вращения вала электродвигателя.

Для изменения частоты вращения электродвигателя необходимо применять преобразователь частоты. Наиболее эффективно использование преобразователей частоты в таких устройствах:

• Насосы, вентиляторы
• Конвейеры
• Лифты, эскалаторы, грузоподъемные механизмы
• Высокоточные электроприводы
• Регуляторы технологических процессов

Большие системы применяет в своих проектах преобразователи частоты и устройства плавного пуска ведущих мировых производителей:

• OMRON - частотные преобразователи CIMR E7, CIMR J7, Varispeed F7
• SCHNEIDER ELECTRIC – частотные преобразователи Altivar, Altistart
• VACON - частотные преобразователи Vacon NXL, Vacon NXP, X4, X5
• SIEMENS - частотные преобразователи Micromaster
• KEB – частотные преобразователи COMBIVERT
• ABB - приводы серий ACS310, ACH550, ACS550

Применение частотных преобразователей является перспективным и экономически обоснованным направлением замены как регулируемого привода постоянного тока, так и нерегулируемого привода переменного тока. Срок окупаемости частотного привода переменного тока составляет 1–2 года.

Использование частотных преобразователей позволяет:

• значительно снизить энергетические, ремонтные и эксплуатационные затраты
• плавно регулировать скорость вращения от нуля до номинала при сохранении максимального момента на валу
• реализовать полную защиту электродвигателя
• уменьшить потребление электроэнергии
• осуществить плавный пуск электродвигателя с током, не превышающим номинального значения
• устранить пиковые нагрузки и просадки напряжения в электросети в момент пуска электродвигателя
• увеличить срок службы электродвигателя и приводного механизма

Назначение преобразователей частоты

Преобразователь частоты предназначен для бесступенчатого регулирования частоты вращения или крутящего момента электродвигателя в широком диапазоне с максимальным КПД. Регулирование скорости осуществляется за счет преобразования трехфазного (однофазного) напряжения с постоянной частотой и амплитудой в трехфазное напряжение с переменной частотой и амплитудой.

Частотные преобразователи позволяют реализовывать достаточно сложные алгоритмы управления, осуществлять защиту двигателя, регулировать КПД, оптимизировать режимы работы в зависимости от нагрузки и выполнять другие функции. Современный частотный преобразователь измеряет, регистрирует, отображает и передаёт по информационной сети параметры двигателя:

• ток
• скорость
• момент
• мощность
• напряжение
• температуру
•  потреблённую электроэнергию

Частотный преобразователь обеспечивает:

• высокий пусковой момент при низком пусковом токе и низких оборотах двигателя
• высокий перегрузочный момент двигателя
• длительный плавный разгон или останов двигателя с инерционной нагрузкой
• эффективное динамическое торможение двигателя
• управление работой двигателя, как в двигательном, так и в генераторном режиме
• максимальный КПД двигателя во всех режимах работы
• управление электромагнитным тормозом (подъёмников)
• ПИД-регулирование процессной переменной
• работу двигателя с обратной связью по скорости и положению
• локальное управление технологическим процессом

Применение преобразователя частоты с векторным управлением позволяет получить наиболее качественное и точное регулирование частоты вращения и крутящего момента электродвигателя.

Что такое векторное управление?

Векторное управление является современным методом управления двигателями. Векторное управление заключается в управлении величиной и направлением потокосцепления ротора и статора. Питание двигателя в режиме векторного управления осуществляется от инвертора, который может обеспечить в любой момент времени требуемые амплитуду и угловое положение вектора напряжения (или тока) статора. Как правило, электропривод с векторным управлением имеет датчик обратной связи – энкодер – на валу двигателя, и обеспечивает номинальный момент двигателя вплоть до нулевой скорости.

Наиболее популярные способы регулирования скорости двигателя с помощью преобразователя частоты:

• Задание скорости через аналоговый вход преобразователя частоты (подключить потенциометр).
• Задание скорости через пульт частотного преобразователя.
• Выбор предварительно заданных скоростных режимов комбинацией цифровых входов.
• Задание скорости по интерфейсу, например RS-485, Profibus, CAN.