КАК ВЫБРАТЬ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Январь, 27

Асинхронные нерегулируемые двигатели повсеместно используются в бытовой и промышленной технике: системах кондиционирования, тепловых установках, насосах, подающих воду, и откачивающих стоки. Для таких агрегатов подбор частотного преобразователя (ПЧ) становится необходимым мероприятием, если каждый из узлов приобретается по отдельности. Наличие преобразователя позволяет установкам функционировать без сбоев на пониженных режимах, и мягко стартовать, не создавая ударной нагрузки на подшипники и другие комплектующие. Иными словами, частотный преобразователь электродвигателя – это своеобразный токовый буфер, через который проходит изначальный сигнал от сети. По сути, именно этот буфер сообщает мотору импульс согласно предварительной настройки оператора.

Разбираемся с тем, как выбрать преобразователь частоты, какие параметры учесть

Существует как минимум 5 параметров, которые нужно будет учесть при выборе данного агрегата.

Мощность. Здесь есть одно важное правило: рабочий ток двигателя не должен превышать по этому показателю номинального значения частотника. Следует отталкиваться от мощности на валу силовой установки, а не от потребляемой мощности. «Зазор» по этому параметру должен составлять порядка 15% перегрузочной способности ПЧ.
Тип нагрузки. Здесь стоит сказать о том, что этот показатель напрямую связан с режимом работы основного агрегата. К примеру, вентиляторы, как и большинство компрессоров, работают в стабильных режимах. В то же время, промышленные прессы часто входят в фазу перегрузки, требующую от двигателя работать на 50-60% свыше номинальных значений короткий промежуток времени. Поэтому выбор частотного преобразователя, следует делать с учетом его перегрузочной способности.
Входное напряжение. Питание на ПЧ подается по однофазной или трехфазной линии. В первом случае возможна работа от бытовой сети – 220 вольт. Во втором, только от промышленной линии 380 вольт. Стоит сказать, что частотный преобразователь трехфазный способен сохранять функциональность при колебании напряжения в пределах 270-460 вольт, и скачках до 1 кВ.
Метод управления. Существует два метода: скалярный и векторный. Скалярное управление применяется тогда, когда известна частота вращения при фиксированной нагрузке. Векторное управление уместно в цепях с резкой сменой нагрузки. Скорость вращения остается одинаковой, независимо от нарастания, либо снижения оборотов.
Торможение. Этот параметр в цепи с ПЧ реализуется тремя способами: электродинамическим, рекуперативным, и с помощью инверторного моста. Если в работе требуется резкое торможение, используют электродинамический механизм. Рекуперативная система лучше справляется со сценариями частых остановок и пусков, а также сменой скорости вращения вала. Да, она стоит дороже, но в будущем позволяет экономить на потребленной электроэнергии.

Описанные параметры дают общее представление о том, на что следует опираться при выборе частотника.

Типы частотников

В приводах переменного тока, применяются такие типы преобразователей частоты: с промежуточным звеном постоянного тока и инвертором (АМН), ПЧ с прямой связью (НГТЧ). Первые понижают и повышают частоту, вторые способны только понижать.

Частотники с прямой связью (НГТЧ) выгодно использовать в системах с тихоходными агрегатами. В инверторных ПЧ происходит двойное преобразование: из переменного в постоянный и снова в переменный ток. По этой причине возникло два способа регулирования частоты в приборах с инвертором:

регулировка амплитуды напряжения при помощи выпрямителя;
широтно-импульсная модуляция (ШИМ).

При первом методе преобразователь состоит из трех компонентов: выпрямителя, фильтра и инвертора. В случае ШИМ инвертор меняет не только выходное напряжение, но и среднее значение, благодаря чему пропадает необходимость в использовании регулируемого выпрямителя. Его заменяют простым диодным мостом.

Еще несколько тонкостей выбора частотника

Во многих ситуациях выбор частотника зависит от вторичных факторов, которым не придают значения при анализе первичных показателей. На второй план отходят такие факторы, как длина линии, окружающая среда, количество входов и выходов. Не стоит игнорировать следующие эксплуатационные особенности, выбирая однофазный частотный преобразователь для однофазного двигателя, или подбирая трехфазную промышленную модель.

Окружающая среда. В паспорте ПЧ указываются условия, при которых гарантируется безопасная работа агрегата. На первое место в данном аспекте выходит влагозащита IP54, IP56.
Длина линии. При длине линии свыше 10 метром между преобразователем и двигателем, устанавливается выходной фильтр, задача которого – снижение перенапряжения на обмотках двигателя.
Оперативное управление. Навигация системой осуществляется либо непосредственно в зале, либо в специально подготовленном помещении – аппаратной комнате.

Окупаемость вложений в покупку ПЧ, зависит не только от совокупности приведенных факторов и цены, но и от программы обслуживания частотника. В программу входит регулярная чистка от пыли, замена расходников, контроль температуры и напряжения. Перед тем как выбрать частотный преобразователь, следует обеспечить помещение достаточно мощной принудительной вентиляцией, защитой от грызунов.

Обслуживание частотных преобразователей

Если вам представилась возможность приобрести частотник на вторичном рынке, вы без труда сможете определить его «возраст» по серийному номеру. Первая цифра в номере означает страну производства, вторая и третья – год выпуска.

Профилактические работы, проверка, обслуживание, производятся каждый месяц:

ведение и проверка базы приводов;
проверка качества напряжения;
проверка на запыленность, коррозию, перегрев;
очистка радиаторов согласно графика;
замена внутреннего вентилятора;
замена батареи резервного питания.

Обслуживание частотников следует доверить специализированным сервисам, но кое-что владелец оборудования способен сделать самостоятельно. К примеру, сменить термопасту охлаждения. Эту процедуру проводят один раз в 3-5 лет. При регулярном повышении температур, смену термопасты рекомендуется проводить чаще.