Як керувати частотним перетворювачем

Перетворювач частоти (ПЧ, частотники) виступає важливою частиною ланцюга електропривода, що працює на базі асинхронного двигуна. Асинхронні установки стали популярні, в тому числі і завдяки тому, що управління перетворювачем частоти, відкрило можливості більш тонкого налаштування швидкості обертання, швидкого старту. Частотники регулює швидкість та інші параметри, дозволяючи витрачати електроенергію в економному режимі.

Вибираючи частотний перетворювач для електродвигуна, важливо врахувати його тип управління: скалярний, векторний.

Скалярний – забезпечує підтримку постійної залежності вихідної напруги і частоти. Реалізується в простих схемах, як то робота насоса або промислового вентилятора.

Векторне – контролює частоту, напругу і фазу. Тим самим відпрацьовується кут просторового вектора, завдяки чому відкриваються широкі можливості регулювання швидкості і моменту обертання вала силового агрегату. У свою чергу частотне керування векторного типу поділяється на розімкнуті системи і ланцюги зі зворотним зв'язком. Наявність зворотного зв'язку розширює діапазон налаштувань, підвищує їх точність.

При виборі частотника слід врахувати не тільки тип управління, але і функціонал:

• перепризначення входів/виходів;

• ПІД-регулювання.

Деякі моделі оснащуються логічними контролерами. В процесі експлуатації може виникнути необхідність додати входи/виходи на пристрої. Зробити це дозволить плата розширення.

Також деякі виробники оснащують перетворювачі частоти вбудованими логічними контролерами. У такій справі, як частотне керування двигуном варто довіритися одному виробнику. Так буде простіше обслуговувати обладнання, стежити за його зносом, модернізацією.

Оптимізація споживання електроенергії: корисна опція сучасних частотников

Алгоритм оптимізації споживання довів свою ефективність в складі систем із змінним моментом регулювання швидкості роботи вентиляційного та насосного обладнання. При досягненні заданих параметрів, ПЧ знижує вихідну напругу, підлаштовуючись під навантаження. У результаті знижується витрата електрики і шум від роботи двигуна.

Вибираючи частотники для двигуна, слід відштовхуватись від завдань, з якими йому доведеться стикатися. Приміром, в ланцюгах з відцентровими насосами, не допускається зниження робочої частоти обертання ротора нижче позначки в 20-30 Гц. Для управління даними приводами необхідно налаштувати управління так, щоб агрегат здійснював періодичні зупинки, тобто, йшов у сплячий режим. З його допомогою вдається уникнути перегріву обмоток і зберегти ККД мотора на належному рівні.

Комунікації між ПЧ та іншими агрегатами системи

Головний кабель для частотного перетворювача – це ізольований гальванічний шнур з інтерфейсом RS-485. З його допомогою здійснюється:

• діагностика;

• програмування;

• обмін даними між частотником та іншими пристроями, підключеними до єдиної мережі.

Набір протоколів безпосередньо залежить від моделі ПЧ, але є і універсальний набір команд (Modbus RTU), підтримуваний всіма приладами.

Які можливості відкриває управління частотним перетворювачем з комп'ютера, при під'єднуванні через RS-485? Можливості інтерфейсу дозволяють керувати двигуном, застосовуючи командне слово. Також просунуті комунікації спрощують роботу з підбором конфігурацій, моніторингом аварійних станів. При використанні роз'єму RS-485, зберігається можливість одночасного взаємодії через звичайні цифрові входи.

Плавний пуск і динамічне гальмування частотником

Наявність ПЧ в системі забезпечує плавний старт силової установки з контролем перевантаження. Перевантаження в момент запуску складає всього 150% від номінальних показників. В простих умовах досить лінійних пускових характеристик. В складних умовах роботу ПЧ налаштовують на S-подібний характер (скорочується час пуску під навантаженням).

Гальмування ПЧ проводиться за допомогою зняття напруги. Такий спосіб не дозволяє відрегулювати гальмування двигуна. Більш того, сам процес, за рахунок інерції, розтягується на довгий час. Щоб уникнути всіх проблем, застосовують динамічне гальмо. Відбувається це так: частотники подає постійна напруга з двох фаз електродвигуна, в результаті чого виникає стаціонарне магнітне поле. Обертання ротора сповільнюється. Тривалість процесу динамічного гальмування регулюють за рахунок подаваної напруги: чим воно вище, тим швидше ротор зупиняється.

Протипожежний режим роботи: що це, і як налаштовується?

Якщо вибираєте однофазний частотний перетворювач для однофазного двигуна, які планується використовувати в ланцюзі керування вентиляторами в будівлі, попередньо вивчіть всі нюанси спрацьовування протипожежного режиму. Пожежний датчик підключається до цифрового входу ПЧ, і в разі виникнення пожежі, подає сигнал на пристрій. Частотники зупиняє поточну програму, переводячи свою роботу в протипожежний режим.

Настраивается он заранее, и подразумевает два способа: работа в разомкнутом контуре, полная остановка. Еще одна особенность работы ПЧ в этом режиме – полное игнорирование сигналов о поломках.

Пульты дистанционного управления частотниками 

Гораздо проще управлять ПЧ на расстоянии имея под рукой пульт управления частотным преобразователем, который может давать команды: запуска/остановки двигателя, изменения частоты вращения. Дисплей ПДУ отображает сведения о частоте, напряжении, сбоях в работе системы. 

Пульти можуть мати цифрову або стрелочную індикацію. Регулювання частоти виробляється в діапазоні від 25 до 50 Гц.