Управление двигателем с помощью преобразователя частоты

Асинхронные электродвигатели получили наибольшее распространение как самые практичные и надежные агрегаты для привода разнообразных машин и механизмов, благодаря убедительным преимуществам:

· простое устройство без наличия подвижных контактов;

· небольшие размеры и масса;

· просты в изготовлении и использовании.

Тем не менее, и у них есть слабая сторона, которая заключается в сложности регулирования скорости вращения традиционными способами. Для таких агрегатов практически невозможно плавно изменять питающее напряжение или оснастить дополнительными сопротивлениями обмотки статора. Кроме того, механические устройства управления не могут обеспечить защиту от ударных механических нагрузок и уменьшить энергетические потери.

От этих проблем позволяет уйти специальное приспособление – электронный частотный преобразователь, благодаря которому пусковые токи снижаются в 4-5 раз, обеспечивая плавный пуск электродвигателя. С полным описанием что это и как правильно подобрать оборудование, можете ознакомиться на сайте http://elleron.ru/ . Помимо этого частотник является контролирующим прибором, осуществляющим управление приводом в соответствии с заданной формулой зависимости частоты от напряжения.

Совместная работа преобразователя и двигателя позволяет не только полностью контролировать процесс в автоматическом режиме, но и сэкономить электроэнергию на 50%.

Частотный преобразователь в действии

Наибольшее распространение получили преобразователи частоты с широтно–импульсным управлением (ШИМ), которые осуществляют двойное преобразование напряжения. Частотники с ШИМ – это инверторы, которые модифицируют напряжение в два этапа:

1. Входной диодный мост и конденсаторы выпрямляют, сглаживают и фильтруют сетевое напряжение.

2. На втором этапе постоянное напряжение трансформируется в пучок прямоугольных импульсов с заданной частотой и амплитудой. Данная работа возложена на микросхемы управления и IGBT-транзисторы. В дальнейшем напряжение действием индукции обмоток статора преобразовывается в синусоиду.

Для увеличения коэффициента мощности, КПД и стойкости к перегрузкам электродвигателя единовременно с частотой изменяется и подводимое напряжение.

Привод, регулируемый частотным преобразователем, обеспечивает меньшие энергозатраты за счет контроля над параметрами системы или объекта. Для конвейера или транспортера – это управление скоростью движения. В насосном оборудовании и вентиляторах экономия энергии происходит за счет поддерживания постоянного давления.

Выбор преобразователя частоты для привода

Базовый вариант любого преобразователя включает стандартный набор необходимых функций, а остальные предлагаются в качестве дополнительных опций. Выбирайте устройство, которое содержит наибольшее количество базовых функций.

По типу управления частотники могут быть с векторным или скалярным управлением. Второй вид предполагает более точное управление с минимумом статических ошибок, однако такие модели стоят дороже. Тем не менее, для вентиляторов, например, вполне достаточно скалярного режима.

Если целевое оборудование имеет примерно одинаковые мощности, то разумно приобретать преобразователи одного производителя, исходя из мощности максимальной нагрузки. Этим можно обеспечить хорошую взаимозаменяемость, а ремонт и обслуживание техники будет происходить в одном сервисном центре.

Немаловажным критерием выбора также является диапазон регулировки частоты. Стандартным нижним пределом считается 1:10, верхним – 1000 Гц (шлифовальные машины).