Устройство частотного преобразователя: Страница не найдена

Содержание

Частотные преобразователи, принцип работы частотного преобразователя

Частотные преобразователи предназначены для плавного регулирования скорости асинхронного двигателя за счет создания на выходе преобразователя трехфазного напряжения переменной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление.
Принцип работы частотного преобразователя или как его часто называют — инвертора: переменное напряжение промышленной сети выпрямляется блоком выпрямительных диодов и фильтруется батареей конденсаторов большой емкости для минимизации пульсаций полученного напряжения. Это напряжение подается на мостовую схему, включающую шесть управляемых IGBT или MOSFET транзисторов с диодами, включенными антипараллельно для защиты транзисторов от пробоя напряжением обратной полярности, возникающем при работе с обмотками двигателя. Кроме того, в схему иногда включают цепь «слива» энергии — транзистор с резистором большой мощности рассеивания. Эту схему используют в режиме торможения, чтобы гасить генерируемое напряжение двигателем и обезопасить конденсаторы от перезарядки и выхода из строя.
Блок-схема инвертора показана ниже.
Частотный преобразователь в комплекте с асинхронным электродвигателем позволяет заменить электропривод постоянного тока. Системы регулирования скорости двигателя постоянного тока достаточно просты, но слабым местом такого электропривода является электродвигатель. Он дорог и ненадежен. При работе происходит искрение щеток, под воздействием электроэрозии изнашивается коллектор. Такой электродвигатель не может использоваться в запыленной и взрывоопасной среде.
Асинхронные электродвигатели превосходят двигатели постоянного тока по многим параметрам: они просты по устройству и надежны, так как не имеют подвижных контактов. Они имеют меньшие по сравнению с двигателями постоянного тока размеры, массу и стоимость при той же мощности. Асинхронные двигатели просты в изготовлении и эксплуатации.
Основной недостаток асинхронных электродвигателей – сложность регулирования их скорости традиционными методами (изменением питающего напряжения, введением дополнительных сопротивлений в цепь обмоток).
Управление асинхронным электродвигателем в частотном режиме до недавнего времени было большой проблемой, хотя теория частотного регулирования была разработана еще в тридцатых годах. Развитие частотно-регулируемого электропривода сдерживалось высокой стоимостью преобразователей частоты. Появление силовых схем с IGBT-транзисторами, разработка высокопроизводительных микропроцессорных систем управления позволило различным фирмам Европы, США и Японии создать современные преобразователи частоты доступной стоимости.
Регулирование частоты вращения исполнительных механизмов можно осуществлять при помощи различных устройств: механических вариаторов, гидравлических муфт, дополнительно вводимыми в статор или ротор резисторами, электромеханическими преобразователями частоты, статическими преобразователями частоты.
Применение первых четырех устройств не обеспечивает высокого качества регулирования скорости, неэкономично, требует больших затрат при монтаже и эксплуатации. Статические преобразователи частоты являются наиболее совершенными устройствами управления асинхронным приводом в настоящее время.
Принцип частотного метода регулирования скорости асинхронного двигателя заключается в том, что, изменяя частоту f1 питающего напряжения, можно в соответствии с выражением

неизменном числе пар полюсов p изменять угловую скорость магнитного поля статора.
Этот способ обеспечивает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью.
Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики.
Для получения высоких энергетических показателей асинхронного двигателя – коэффициентов мощности, полезного действия, перегрузочной способности – необходимо одновременно с частотой изменять и подводимое напряжение.
Закон изменения напряжения зависит от характера момента нагрузки Mс. При постоянном моменте нагрузки Mс=const напряжение на статоре должно регулироваться пропорционально частоте:

Для вентиляторного характера момента нагрузки это состояние имеет вид:

При моменте нагрузки, обратно пропорциональном скорости:

Таким образом, для плавного бесступенчатого регулирования частоты вращения вала асинхронного электродвигателя, преобразователь частоты должен обеспечивать одновременное регулирование частоты и напряжения на статорной обмотке асинхронного двигателя.
Преимущества использования регулируемого электропривода в технологических процессах
Применение регулируемого электропривода обеспечивает энергосбережение и позволяет получать новые качества систем и объектов. Значительная экономия электроэнергии обеспечивается за счет регулирования какого-либо технологического параметра. Если это транспортер или конвейер, то можно регулировать скорость его движения. Если это насос или вентилятор – можно поддерживать давление или регулировать производительность. Если это станок, то можно плавно регулировать скорость подачи или главного движения.
Особый экономический эффект от использования преобразователей частоты дает применение частотного регулирования на объектах, обеспечивающих транспортировку жидкостей. До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора. При использовании частотных регуляторов обеспечивается плавная регулировка скорости вращения позволяет в большинстве случаев отказаться от использования редукторов, вариаторов, дросселей и другой регулирующей аппаратуры.
При подключении через частотный преобразователь пуск двигателя происходит плавно, без пусковых токов и ударов, что снижает нагрузку на двигатель и механизмы, тем самым увеличивает срок их службы.
Перспективность частотного регулирования наглядно видна из рисунка

Таким образом, при дросселировании поток вещества, сдерживаемый задвижкой или клапаном, не совершает полезной работы. Применение регулируемого электропривода насоса или вентилятора позволяет задать необходимое давление или расход, что обеспечит не только экономию электроэнергии, но и снизит потери транспортируемого вещества.
Структура частотного преобразователя
Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования. Они состоят из следующих основных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового импульсного инвертора и системы управления.
Звено постоянного тока состоит из неуправляемого выпрямителя и фильтра. Переменное напряжение питающей сети преобразуется в нем в напряжение постоянного тока.
Силовой трехфазный импульсный инвертор состоит из шести транзисторных ключей. Каждая обмотка электродвигателя подключается через соответствующий ключ к положительному и отрицательному выводам выпрямителя. Инвертор осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное напряжение нужной частоты и амплитуды, которое прикладывается к обмоткам статора электродвигателя.
В выходных каскадах инвертора в качестве ключей используются силовые IGBT-транзисторы. По сравнению с тиристорами они имеют более высокую частоту переключения, что позволяет вырабатывать выходной сигнал синусоидальной формы с минимальными искажениями.
Принцип работы преобразователя частоты
Преобразователь частоты состоит из неуправляемого диодного силового выпрямителя В, автономного инвертора , системы управления ШИМ, системы автоматического регулирования, дросселя Lв и конденсатора фильтра Cв. Регулирование выходной частоты fвых. и напряжения Uвых осуществляется в инверторе за счет высокочастотного широтно-импульсного управления.
Широтно-импульсное управление характеризуется периодом модуляции, внутри которого обмотка статора электродвигателя подключается поочередно к положительному и отрицательному полюсам выпрямителя.
Длительность этих состояний внутри периода ШИМ модулируется по синусоидальному закону. При высоких (обычно 2…15 кГц) тактовых частотах ШИМ, в обмотках электродвигателя, вследствие их фильтрующих свойств, текут синусоидальные токи.

Таким образом, форма кривой выходного напряжения представляет собой высокочастотную двухполярную последовательность прямоугольных импульсов (рис. 3).
Частота импульсов определяется частотой ШИМ, длительность (ширина) импульсов в течение периода выходной частоты АИН промодулирована по синусоидальному закону. Форма кривой выходного тока (тока в обмотках асинхронного электродвигателя) практически синусоидальна.
Регулирование выходного напряжения инвертора можно осуществить двумя способами: амплитудным (АР) за счет изменения входного напряжения Uв и широтно-импульсным (ШИМ) за счет изменения программы переключения вентилей V1-V6 при Uв = const.
Второй способ получил распространение в современных преобразователях частоты благодаря развитию современной элементной базы (микропроцессоры, IBGT-транзисторы). При широтно-импульсной модуляции форма токов в обмотках статора асинхронного двигателя получается близкой к синусоидальной благодаря фильтрующим свойствам самих обмоток.

Такое управление позволяет получить высокий КПД преобразователя и эквивалентно аналоговому управлению с помощью частоты и амплитуды напряжения.
Современные инверторы выполняются на основе полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов – запираемых GTO – тиристоров, либо биполярных IGBT-транзисторов с изолированным затвором. На рис. 2.45 представлена 3-х фазная мостовая схема автономного инвертора на IGBT-транзисторах.
Она состоит из входного емкостного фильтра Cф и шести IGBT-транзисторов V1-V6 включенными встречно-параллельно диодами обратного тока D1-D6.
За счет поочередного переключения вентилей V1-V6 по алгоритму, заданному системой управления, постоянное входной напряжение Uв преобразуется в переменное прямоугольно-импульсное выходное напряжение. Через управляемые ключи V1-V6 протекает активная составляющая тока асинхронного электродвигателя, через диоды D1-D6 – реактивная составляющая тока.

И – трехфазный мостовой инвертор;
В – трехфазный мостовой выпрямитель;
Сф – конденсатор фильтра;

Вариант схемы подключения частотного преобразователя фирмы Omron.

 

Подключение частотных преобразователей с соблюдением требований ЭМС

Монтаж и подключение с соблюдением требований ЭМС подробно описаны в соответствующих руководствах на устройства.

Техническая информация преобразователи частоты , Optdrive английское качество.

Зачем нужен частотный преобразователь

Преобразователь частоты является электронным устройством, которое служит для преобразования параметров частоты электрического тока. Его использование позволяет обеспечить непрерывное управления процессом трансформации входных электрических параметров — в выходные. 

Назначение и область применения преобразователей частоты

Наибольшую актуальность частотные преобразователи приобрели в сфере управления скоростью вращения синхронных и асинхронных электродвигателей. Использование частотников в значительной мере позволяет оптимизировать производство, снизить потребление энергоресурсов, и увеличить срок службы подключённого к ним электрооборудования.

Преимущества использования преобразователей частоты:

  • управление и контроль скорости вращения электродвигателя;
  • защита от бросков напряжения и перегрузок;
  • обеспечение плавного пуска и остановки подконтрольного электрооборудования;
  • облегчение рабочего процесса при выполнении сложных технических задач;
  • устойчивость к продолжительным нагрузкам и импульсным действиям;
  • возможность экономии энергоресурсов вплоть до 40-50 %;
  • увеличение КПД электродвигателей;
  • снижение износа и улучшение механических показателей подключённого оборудования;
  • осуществление непрерывного мониторинга технологических параметров и возможность оперативного вмешательства.
Благодаря возможности регулировки скоростных характеристик двигателей, инверторы получили широкое распространение в промышленности и хозяйственной деятельности человека.

Сфера применения частотника:

  • пищевая промышленность;
  • тяжёлая промышленность;
  • лёгкая промышленность;
  • средства малой механизации;
  • медицинское оборудование;
  • насосное оборудование;
  • система водоснабжения;
  • компрессоры;
  • транспорт;
  • высокоточные электромеханические станки.

Устройство и принцип действия

Электрическая схема частотного преобразователя состоит из двух частей:
  • силовой;
  • управляющей.
Силовая часть собрана на транзисторах или тиристорах. Управляющая часть имеет вид электрической схемы на цифровых микропроцессорах, которая способна управлять силовыми электрическими составляющими входящих параметров.

Выделяют два этапа преобразования:

1) На первом этапе преобразования входное напряжение (220В либо 380В) выпрямляется с помощью диодного моста. Затем, проходя через фильтр собранный на конденсаторах, «вырезанные» части входного сигнала сглаживаются.

2) На этом этапе, из частей выпрямленного напряжения, формируется сигнал желаемой последовательности с необходимыми параметрами амплитуды и частоты. Это достигается при помощи микросхем, способных управлять выходными параметрами. Заданные элементами управления прямоугольные импульсы необходимой частоты передаются двигателю. Индуктивность обмотки статора интегрирует эти импульсы, превращая их в синусоиду.

Классификация частотников



По величине и типу электропитания различают инверторы нескольких видов:
  • однофазные;
  • трёхфазные;
  • высоковольтные агрегаты.
Полупроводниковые частотные преобразователи производят преобразование тока или напряжения промышленной сети. Выходные параметры необходимого сигнала свободно регулируются элементами управления.

По принципу функционирования частотники делятся на классы:

ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока. Тиристорный либо транзисторный преобразователь, нуждающийся в дополнительном звене постоянного напряжения, для безопасной и правильной работы подключённого электродвигателя.

ПЧ с непрерывной связью питающей сети и электрической машины. Представляет собой тиристорный реверсивный преобразователь, способный надёжно функционировать без использования дополнительного оборудования.

У современных преобразователей частоты присутствует экранный дисплей с возможностью отслеживания и задания различных параметров (частота, ток, напряжение, мощность, скорость, крутящий момент, продолжительность работы инвертора).

В зависимости от сферы применения различают инвертор

ы:
• промышленного применения;
• осуществляющие управление техники с насосно-вентиляторным типом нагрузки;
• используемые в условиях динамической нестабильности и взрывоопасности;
• монтируемые непосредственно на корпус двигателя;
• векторного способа управления;
• для кранового и подъёмного механизмов.

Способы подключения и настройка

Все современные преобразователи частоты оснащены специальными выводами для более удобного их подключения к электродвигателю. Всё сложное схемное исполнение уже смонтировано в корпусе агрегата. В электрической цепи инвертор занимает место сразу после автоматического выключателя, который должен соответствовать номиналу рабочего тока электродвигателя.

При включении частотного преобразователя в однофазную цепь, порог срабатывания автоматического выключателя рассчитывается на величину, в три раза превосходящую рабочий ток в этой цепи.

При трёхфазном питании, необходимо использовать специальный трёхфазный автоматический выключатель с общим рычагом. Ток срабатывания автомата в этом случае, должен ровняться рабочему току каждой из фаз двигателя.

Внимание! Монтаж автоматического выключателя, при подключении двигателя к инвертору, необходимо выполнять в разрыв нулевого провода. Устанавливать автомат в разрыв провода заземления – запрещено!
Настройка подключения преобразователя частоты, заключается в правильном подсоединении проводов и жил кабеля необходимого сечения к конкретным выводам подключаемого электродвигателя.

Способы подключения частотных преобразователей частоты к электродвигателям:
Треугольник. Выводы преобразователя соединяются с последовательно соединёнными обмотками статора управляемого двигателя. Такое подключение используется для бытового подключения к однофазным сетям, где напряжение на выходе инвертора не превышает значение на входе более чем на 50%.

Звезда. Тип соединения, при котором выводы инвертора подключаются к параллельно соединённым обмоткам электродвигателя. Такое соединение используется при включении преобразователя в трёхфазную сеть промышленных объектов.


Частотные преобразователи

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

назначение и принцип работы, применение для управления вращением электродвигателя

Частотный преобразователь — электронное устройство для изменения частоты тока. Оно широко применяется для работы асинхронных электрических двигателей. Использование этого прибора позволяет продлить срок службы механизмов и увеличить экономию электроэнергии.

Достигается это тем, что преобразователь частоты (ПЧ) обеспечивает плавный пуск рабочего режима электрооборудования и его остановку.

Устройство и назначение

Частотный преобразователь представляет собой набор схем, в которых тиристоры или транзисторы функционируют в режиме электронных ключей. Основное управление этими ключами осуществляет микропроцессор, который параллельно выполняет контроль, диагностику и защиту.

Часто преобразователь называют инвертором частотником. Существует два класса оборудования этого назначения:

  1. С прямой связью.
  2. С промежуточным звеном постоянного тока.

По своим характеристикам каждый класс обладает своими преимуществами и недостатками, которые и определяют место их конкретного использования. Управляемый выпрямитель считается основным электрическим устройством в инверторах с прямой связью. Во время работы он отключает тиристоры и подключает статорную обмотку электродвигателей к сети.

Преобразование выходного напряжения происходит за счет участков входного, поэтому их частота не может быть равна или больше питания, поступающего от источника. То есть она находится в пределах от 0 до 50 Гц, что приводит к слишком малому диапазону управления частотой вращения электродвигателя.

Эти параметры не позволяют подобные конструкции использовать в современных, регулируемых по частоте приводах.

Асинхронные электродвигатели требуют сложную регулировку вращения, которую и обеспечивают преобразователи частоты, создающие на выходе высокочастотное напряжение до 800 Гц.

Принцип действия

Если объяснять принцип работы частотного преобразователя, то можно сказать, что применение этого устройства позволяет эффективно и качественно управлять работой мощных асинхронных электродвигателей.

Оборудование представляет собой частотно-регулируемый привод (ЧРП), за счет которого улучшились технические характеристики машин и механизмов. Чтобы изменить число оборотов вала двигателя, необходимо отрегулировать амплитуду напряжения и частоты. Принцип работы преобразователя частоты основан на двух способах:

  1. Скалярное управление — позволяет проводить регулировку согласно линейному закону, когда амплитуда и частота пропорционально зависят друг от друга. То есть изменение частоты влияет на амплитуду поступающего напряжения, которое действует на крутящий момент и коэффициент мощности механизма. Очень важно, чтобы момент нагрузки на валу электродвигателя оставался одинаковым, а отношение напряжения к выходной частоте оставалось неизменным.
  2. Векторная регулировка — позволяет удерживать постоянную нагрузку при любых изменениях частоты. Осуществляет более точное управление, и электропривод мягче реагирует на изменение выходной мощности. Следует учитывать, на момент вращения влияет величина тока статора, точнее, магнитное поле, которое он создает.

Промышленное напряжение поступает на выпрямитель, который сглаживает синусоиды, оставляя пульсации сигнала. Чтобы их ликвидировать и сгладить форму выходного напряжения, предусмотрены в конструкции конденсаторы с индуктивностью.

С выпрямителя сигнал поступает на вход инвертора, состоящего из шести транзисторов с диодами, которые выполняют защитные функции от напряжения обратной полярности. Иногда в схемах могут стоять тиристоры, но они действуют медленнее и с большими помехами.

Чтобы обеспечить плавное торможение вращения, в конструкцию вмонтирован регулируемый транзистор с мощным сопротивлением. По такому принципу работает частотный преобразователь для электродвигателя.

Выпускаемые модели

Во многих областях применяются асинхронные двигатели, работа которых характеризуется высокими показателями устойчивости и безопасности. Это особенно важно, так как любое устройство обладает своими индивидуальными характеристиками, зачем и нужны инверторы, которые обеспечивают оптимизацию параметров их питания. К новой линейке оборудования относятся:

  1. Emotron FDU 2.0 — преобразователь частоты последнего поколения, выпускаемый шведской компанией Emotron. Устройство работает в диапазоне от 0,75 до 1,6 кВт и рассчитано на разные группы напряжения: 3×380 B, 3×500 B, 3×690 B. В основном инвертор используется для насосного или вентиляционного оборудования.
  2. Emotron серии CDU/CDX — оборудование, предназначенное для контроля за работой лифта. Инверторы этой марки устанавливаются как на новые лифты, так и для модернизации старых конструкций. Монтируются в машинном отделении или непосредственно рядом с шахтой.
  3. «Лидер» — преобразователь частоты применяется для управления асинхронными двигателями в насосном, вентиляционном оборудовании, мельницах, дробилках, центрифугах и так далее. Устройство исключает присутствие динамических ударов во время запуска, что позволяет в 1,5—2 раза увеличить срок службы двигателя и приводного механизма.
  4. Easydrive серии Smart — инвертор, обладающий выходной мощностью от 1 Гц до 2 кГц. Отличается автоматическим определением параметров электродвигателя, когда механизм неподвижен. Устройство обладает семью программируемыми входами переключения, которые позволяют выполнять до 30 функций.

Все модели позволяют менять направление вращения вала электродвигателя, экономить основные энергетические ресурсы, снижать эксплуатационные затраты.

Правила подключения и настройки

Для полноценной и эффективной работы инвертора асинхронного электродвигателя его необходимо правильно подключить и настроить. В схему перед частотником устанавливается нужный автоматический выключатель. Если это трехфазная сеть, то выключатель должен быть рассчитан на напряжение 380 В, а сила тока соответствовать номиналу двигателя.

В случае аварийной ситуации в сети на одной фазе, отключены будут и остальные токоведущие проводники. Величина тока разрыва должна соответствовать значению в отдельной фазе электродвигателя. При использовании преобразователя частоты в однофазной сети устанавливается одиночный автоматический выключатель, по номиналу превышающий в три раза значение тока.

В обоих случаях автоматические выключатели не рекомендуется устанавливать в разрыв заземляющего или нулевого проводника, необходимо осуществлять только прямое подключение.

Чтобы подключение было выполнено правильно, идущие от преобразователя токоведущие провода должны быть подключены к соответствующим клеммам двигателя.

Статорные обмотки механизма соединяются «звездой» или «треугольником», в зависимости от того, какое напряжение поступает от инвертора. Если оно совпадает с наименьшим значением на корпусе электродвигателя, то применяется схема «треугольник». При совпадении высокого значения напряжения соединение проводится по схеме «звезда».

Далее, инвертор подключается к контроллеру и блоку управления, который обычно поставляется в комплекте с преобразователем. Все подключения проводятся по схеме, входящей в руководство по эксплуатации оборудования. После выполнения крепежных работ включается автомат и на инвертор подается питание, о чем будет сигнализировать лампочка на пульте.

Для начала работы частотника включается кнопка запуска и осуществляется поворот соответствующей рукоятки. Электродвигатель медленно начнет вращаться. Если необходимо поменять вращение в обратную сторону, то для этого на пульте находится соответствующий тумблер. Чтобы добиться необходимого количества оборотов двигателя, устанавливается необходимая частота напряжения или вращения, в зависимости от модели оборудования.

Отличия частотного преобразователя от устройства плавного пуска

Чем отличается частотный преобразователь от устройства плавного пуска?

Одной из особенностей работы асинхронных электродвигателей является скачок мощности в момент запуска, превышающий номинальный показатель в несколько раз. Агрегаты, установленные, к примеру, в холодильниках и другой бытовой технике, как и сеть, от которой они питаются, достаточно легко переносят такое резкое нарастание нагрузки. Поэтому они, как правило, подключаются напрямую.

Совсем другое дело – асинхронные двигатели от 3 кВт и выше. В момент запуска просадка напряжения в сети будет весьма существенной (что может повлечь аварийное отключение питания и другие нежелательные последствия), при этом механизмы мотора испытывают повышенные нагрузки, что приводит к их ускоренному износу. Для предотвращения подобных ситуаций подключение асинхронных двигателей средней и большой мощности выполняют опосредованно. С этой целью используют устройства плавного пуска и частотные преобразователи.


Регулировка вращения и напряжения

Общее между указанными выше разновидностями оборудования в том, что они обеспечивают плавное нарастание напряжения в момент включения двигателя и снижение при остановке. Но даже в этом случае их применение имеет свои особенности. Так, устройства плавного пуска хорошо работают, если агрегат используется в холостом режиме: разгон проходит в высоком темпе. При подключении под нагрузкой время, необходимое для выведения двигателя на рабочие параметры, значительно увеличивается.

В свою очередь, частотные преобразователи позволяют регулировать не только напряжение, но и скорость вращения ротора. Причем делают они это как в момент запуска/остановки, так и во время работы агрегата. Обеспечивая оптимальные режимы вращения двигателя, частотные преобразователи способствуют снижению потребления электроэнергии.

Стоит отметить, что устройства плавного пуска отличаются невысокой ценой. Поэтому если контроль напряжения требуется лишь при запуске/выключении двигателя, такие устройства – недорогое решение проблемы скачков. Преобразователи частоты многофункциональны, позволяют контролировать и регулировать несколько параметров на различных этапах работы двигателя. Однако стоимость их намного выше.

Специалисты нашей компании выполнят профессиональный ремонт частотных преобразователей любой сложности. Это позволит вам сократить расходы на обслуживание такого дорогостоящего оборудования.

Частотные преобразователи Delta

Частотные преобразователи Delta

Для работы электродвигателей необходимо переменное напряжение с частотой, значительно превышающей 50 Герц, и с возможностью регулировки этой частоты. Для преобразования переменного тока промышленной частоты в 50 Герц и напряжением в 220В или 380В в регулируемые напряжение и частоту используются частотные преобразователи.

Delta Electronics – это широко известная китайская компания, основанная в 1971 году в Тайване. Эта корпорация работает более 40 лет, её специализация широка. Одно из подразделений компании занимается разработкой и производством частотных преобразователей. Рассмотрим кратко основные модели частотников, более подробно на сайте http://kipservis.ru/chastotnie_preobrazovateli.htm

Частотный преобразовательVFD-C2000

Этот преобразователь частоты оснащён векторным управлением. Мощность колеблется в широких пределах – от 0,75 кВт до 400 кВт. Данное устройство отличается от аналога серии VFD-B рядом особенностей:

  • Наличие дросселирующего устройства постоянного тока
  • Цифровой пульт съёмного типа, оснащённый специальным дисплеем на жидких кристаллах
  • Имеются модели, которые оснащены двумя наборами номинальных данных – первый набор связан с нормальным рабочим циклом частотного преобразователя, второй набор связан с тяжёлым циклом работы
  • В устройство встроен специальный фильтр типа RFI
  • Оснащён оборудованием, которое позволяет быстро адаптироваться к условиям окружающей среды

Преобразователь частоты VFD-C2000 применяется на подъёмных кранах различной грузоподъёмности, шлифовальных машинах, грузовых и пассажирских лифтах, насосах высокой мощности.

Частотный преобразователь Delta VFD-E

Универсальный преобразователь векторного типа. Мощность устройства колеблется от 0,4 кВт до 22 кВт. Важные нюансы преобразователя Delta VFD-E:

  • Отличается компактными размерами, благодаря чему имеется возможность установки устройства на DIN-рейку
  • Обслуживание частотного преобразователя является несложным – охлаждающий вентилятор снимается без труда
  • Тип конструкции частотного преобразователя – модульный
  • Устройство оснащено специальным переключателем типа RFI
  • Имеется встроенный фильтр EMI типа, предназначенный для уменьшения электромагнитных полей, возникающих при работе частотного преобразователя

Устройства данного типа применяются для работы разнообразного оборудования: кранов-манипуляторов и подъёмных кранов низкой грузоподъёмности, эскалаторов, элеваторов, насосов, вентиляторов.

ПЧ VFD-CP

Это устройство является преемником аналогов серии VFD-F. Мощность колеблется от 0,75 кВт до 400 кВт. Преобразователи VFD-CP отличаются рядом важных нюансов:

  • Можно выставлять как лёгкий, так и средний режимы работы устройства
  • Пульт управления частотным преобразователем оснащён русскоязычным меню
  • При возникновении пожара возможен переход на режим аварийной работы
  • Спектр применения этих устройств – насосы, вентиляторы, а также системы HVAC

Преобразователь частоты. Устройство, принцип работы, схемы управления и расчеты преобразователя частоты, инвертора

Содержание:

В асинхронных электрических двигателях возникает необходимость регулировки частоты вращения ротора. С этой целью используется частотно-регулируемый привод, основным элементом которого является частотный преобразователь. В его конструкцию входит мост постоянного тока, он же — выпрямитель, преобразующий промышленный переменный ток в постоянный. Другая важная деталь — инвертор, выполняющий обратное преобразование постоянного тока в переменный с необходимой частотой и амплитудой.

Принцип работы частотно регулируемого привода

Асинхронные двигатели широко применяются в промышленности и на транспорте, являясь основной движущей силой узлов, машин и механизмов. Они отличаются высокой надежностью и сравнительно легко поддаются ремонту.

Однако данные устройства могут вращаться только на одной частоте, которую имеет питающая сеть переменного тока. Для работы в различных диапазонах используются специальные устройства — частотные преобразователи, выполняющие регулировку частот до требуемых параметров.

Работа преобразователей тесно связана с принципом действия асинхронного двигателя. Его статор состоит из трех обмоток к каждой из которых подведен электрический ток, создающий переменное магнитное поле. Под действием этого поля в роторе индуцируется ток, который также приводит к возникновению магнитного поля. В результате взаимодействия полей статора и ротора, начинается вращение ротора.

Когда асинхронный двигатель запускается, происходит значительное потребление тока от питающей сети. Из-за этого привод механизма испытывает значительную перегрузку. Наблюдается скачкообразное стремление двигателя достичь номинальных оборотов. В результате, снижается срок службы не только самого агрегата, но и тех устройств, которые он приводит в действие.

Данная проблема успешно решается путем использования частотно регулируемого привода, позволяющего изменять частоту напряжения, питающего двигатель. Применение современных электронных компонентов делает эти устройства малогабаритными и высокоэффективными.

Принцип работы частотного преобразователя достаточно простой. Вначале осуществляется подача сетевого напряжения к выпрямителю, где происходит его трансформация в постоянный ток. Затем он сглаживается конденсаторами и поступает на транзисторный преобразователь. Его транзисторы в открытом состоянии обладают крайне малым сопротивлением. Их открытие и закрытие происходит в определенное время при помощи электронного управления. Происходит формирование напряжения, аналогичного трехфазному, когда фазы смещаются относительно друг друга. Импульсы имеют прямоугольную форму, однако это совершенно не влияет на работу двигателя.

Частотные преобразователи имеют большое значение при работе . При такой схеме подключения необходимо использование фазосдвигающего конденсатора для создания вращающего момента. Эффективность агрегата заметно падает, однако частотный преобразователь увеличить его производительность.

Таким образом, применение частотно регулируемого электропривода делает управление трехфазными двигателями переменного тока более эффективным. В результате, улучшаются производственные технологические процессы, а энергоресурсы используются более рационально.

Преимущества и недостатки устройств регулировки частоты

Данные регулировочные устройства обладают несомненными достоинствами и дают высокий экономический эффект. Они отличаются высокой точностью регулировок, обеспечивают пусковой момент равный максимальному. При необходимости электродвигатель может работать с неполной нагрузкой, что позволяет существенно экономить электроэнергию. Регулировщики частоты заметно продлевают срок эксплуатации оборудования. При плавном пуске двигателя, его износ становится намного меньше.

Частотно регулируемый привод поддается удаленной диагностике по промышленной сети. Это позволяет вести учет отработанных моточасов, распознавать выпадающие фазы во входных и выходных цепях, а также выявлять другие дефекты и неисправности.

К регулировочному устройству могут подключаться различные датчики, которые дают возможность настройки каких-либо величин, например, давления. Если сетевое напряжение неожиданно пропало, включается система управляемого торможения и автоматического перезапуска. Скорость вращения стабилизируется при изменяющейся нагрузке. Частотно регулируемый привод становится альтернативной заменой автоматического выключателя.

В качестве основного недостатка следует отметить создание помех большинством моделей таких устройств. Для обеспечения нормальной работы необходимо устанавливать фильтры высокочастотных помех. Кроме того, повышенная мощность частотно регулируемых приводов значительно поднимает их стоимость, поэтому минимальный срок окупаемости составляет 1-2 года.

Применение регулировочных устройств

Частотно регулировочные устройства применяются во многих сферах — в промышленности и в быту. Ими оборудуются прокатные станы, конвейеры, резательные автоматы, вентиляторы, компрессоры, мешалки, бытовые стиральные машины и кондиционеры. Приводы хорошо зарекомендовали себя в городском троллейбусном транспорте. Использование частотно регулируемых приводов в станках с числовым программным управлением позволяет синхронизировать движения сразу в направлении многих осей.

Максимальный экономический эффект эти системы дают при их использовании в различном насосном оборудовании. Стандартное любых типов заключается в регулировке дросселей, устанавливаемых в напорных линиях и определении числа действующих агрегатов. За счет этого удается получить определенные технические параметры, такие как давление в трубопроводе и другие.

Насосы имеют постоянную частоту вращения и не учитывают изменяющийся расход в результате переменного водопотребления. Даже в случае минимального расхода насосы будут поддерживать постоянную частоту вращения, приводя к созданию избыточного давления в сети и вызывая аварийные ситуации. Все это сопровождается значительным бесполезным расходом электроэнергии. В основном это происходит в ночное время при резком падении водопотребления.

С появлением частотно регулируемого привода появилась возможность поддержки постоянного давления непосредственно у потребителей. Данные системы хорошо зарекомендовали себя в совокупности с асинхронными двигателями общего назначения. Регулировка частоты позволяет изменять скорость вращения вала, делая ее более высокой или низкой по сравнению с номинальной. Датчик давления, установленный у потребителя, передает информацию на частотно регулируемый привод, который, в свою очередь, изменяет частоту, поступающую к двигателю.

Современные регулирующие устройства отличаются компактными размерами. Они размещаются в корпусе, защищенном от пыли и влаги. Благодаря удобному интерфейсу, приборы могут эксплуатироваться даже в наиболее сложных условиях, при широком диапазоне мощности — от 0,18 до 630 киловатт и напряжении 220/380 вольт.

Регулируемый электропривод предназначен для управления двигателем путем контроля параметров. Скорость прямо пропорциональна частоте. Поэтому, варьируя частотой, можно поддерживать скорость вращения вала мотора, заданную согласно технологии. Пошаговое описание рабочего процесса для частотно-регулируемого привода (ЧРП) выглядит примерно так.

  1. Шаг первый. Преобразование диодным силовым выпрямителем одно- или трехфазного входного тока в постоянный.
  2. Шаг второй. Контроль преобразователем частоты за крутящим моментом и скоростью вращения вала электродвигателя.
  3. Шаг третий. Управление выходным напряжением, поддерживание постоянного соотношения U/f.

Устройство, выполняющее на выходе системы обратную функцию генерации постоянного тока в переменный, именуется инвертором. Избавление от пульсаций на шине достигается путем добавления дросселя и конденсатора фильтра.

Как выбрать частотно-регулируемый электропривод

Преобладающее число частотных преобразователей изготавливаются со встроенным фильтром электромагнитной совместимости (ЭМС).

Различаются такие виды управления, как , бездатчиковое и датчиковое векторное, и др. Согласно заданным приоритетам в принятии управленческих решений, приводы выбираются по:

  • типу нагрузки;
  • напряжению и номиналу двигателя;
  • режиму управления;
  • регулировки;
  • ЭМС и т. д.

Если ЧРП предназначен для асинхронного двигателя с большим сроком эксплуатации, то рекомендуется выбирать частотный преобразователь с завышенным током на выходе.С помощью современных преобразователей частоты возможно управление с пульта, по интерфейсу или комбинированным методом.

Технические особенности применения частотного электропривода

  1. Для обеспечения высокой производительности можно свободно переключаться на любой режим в настройках.
  2. Практически все устройства обладают диагностическими функциями, что позволяет быстро устранить возникшую неполадку. Однако рекомендуется в первую очередь проверить настройки, исключить вероятность непроизвольных действий работников.
  3. Регулируемыйприводможетсинхронизировать конвейерные процессы, либо задавать определённое соотношение взаимозависимых величин. Сокращение оборудования ведёт к оптимизации технологии.
  4. В состоянии автонастройки параметры двигателя автоматически заносятся в память преобразователя частоты. Благодаря чему повышается точность вычисления момента, и улучшается компенсация скольжения.

Область применения

Производителями предлагается широкий ассортимент приводов, используемых в областях, где задействованы электродвигатели. Идеальное решение для всех видов нагрузки, и вентиляторов. Системы среднего класса используются на угольных электростанциях, в горнодобывающей промышленности, на мельницах, в жилищно-коммунальном хозяйстве и т. д. Диапазон номиналов выглядит таким образом: 3 кВ, 3.3 кВ, 4.16 кВ, 6 кВ, 6.6 кВ, 10 кВ и 11 кВ.

С появлением регулируемого электропривода контроль давления воды у конечного потребителя не вызывает проблем. Интерфейс с продуманной структурой сценариев отлично подходит для управления насосным оборудованием. Благодаря компактной конструкции, привод может быть установлен в шкаф различного исполнения. Продукты нового поколения обладают свойствами передовой техники:

  • высокая скорость и точность управления в векторном режиме;
  • существенная экономия электроэнергии;
  • быстрые динамические характеристики;
  • большой низкочастотный вращающий момент;
  • двойное торможение и т. д.

Назначение и технические показатели

Комплектные ЧРП напряжением до и выше 1 кВ (предназначенные для приема и преобразования энергии, защиты электрооборудования от токов КЗ, перегрузки) позволяют:

  • плавно запускать двигатель, а, следовательно, уменьшать его износ;
  • останавливать, поддерживать частоту вращения вала двигателя.

Комплектные ЧРП шкафного исполнения до 1кВ выполняют те же задачи по отношению к двигателям с мощностью 0,55 – 800 кВт. Привод нормально работает, когда напряжение в электросети находится в пределах от -15% до +10%. При безостановочной работе снижение мощности наступает, если напряжение составляет 85%-65%. Общий коэффициент мощности cosj = 0,99. Выходное напряжение автоматически регулируется посредством автоматического включение резерва (АВР).

Преимущества использования

С точки зрения оптимизации и потенциальные преимущества предоставляют возможность:

  • регулировать процесс с высокой точностью;
  • удалённо диагностировать привод;
  • учитывать моточасы;
  • следить за неисправностью и старением механизмов;
  • повышать ресурс машин;
  • значительно снижать акустический шум электродвигателя.

Заключение

Что такое ЧРП? Это мотор-контроллер, который управляет электродвигателем за счет регулировки частоты входной сети, и одновременно защищает агрегат от различных неисправностей (токовой перегрузки, токов КЗ).

Электрические приводы (выполняющие три функции, связанные со скоростью, управлением и торможением) являются незаменимым устройством для работы электродвигателей и других вращающихся машин. Системы активно применяются во многих сферах производства: в нефтегазовой отрасли, атомной энергетике, деревообработке и др.

Регулирование частотным приводом позволяет с помощью специального преобразователя гибко изменять режимы работы электродвигателя: производить его пуск, остановку, разгон, торможение, изменение скорости вращения.

Изменение частоты напряжения питания приводит к изменению угловой скорости магнитного поля статора. Когда частота уменьшается, двигателя снижается, а скольжение увеличивается.

Принцип действия частотного преобразователя привода

Главным недостатком асинхронных двигателей является сложность регулирования скорости традиционными способами: изменением напряжения питания и введением в цепь обмоток дополнительных сопротивлений. Более совершенным является частотный привод электродвигателя. До недавнего времени преобразователи стоили дорого, но появление IGBT-транзисторов и микропроцессорных управляющих систем позволило зарубежным производителям создать доступные по стоимости устройства. Наиболее совершенными сейчас являются статические

Угловая скорость магнитного поля статора ω 0 меняется пропорционально частоте ƒ 1 в соответствии с формулой:

ω 0 = 2π׃ 1 /p,

где p — число пар полюсов.

Способ обеспечивает плавное регулирование скорости. При этом скорость скольжения двигателя не возрастает.

Чтобы получить высокие энергетические показатели двигателя — КПД, коэффициент мощности и перегрузочную способность, вместе с частотой изменяют напряжение питания по определенным зависимостям:

  • постоянный момент нагрузки — U 1 / ƒ 1 = const;
  • вентиляторный характер момента нагрузки — U 1 / ƒ 1 2 = const;
  • момент нагрузки, обратно пропорциональный скорости — U 1 /√ ƒ 1 = const.

Эти функции реализуются с помощью преобразователя, одновременно изменяющего частоту и напряжение на статоре двигателя. Электроэнергия экономится за счет регулирования с помощью необходимого технологического параметра: давления насоса, производительности вентилятора, скорости подачи станка и др. При этом параметры меняются плавно.

Способы частотного управления асинхронными и синхронными электродвигателями

В частотно регулируемом приводе на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором применяются два способа управления — скалярное и векторное. В первом случае одновременно изменяются амплитуда и частота питающего напряжения.

Это необходимо для поддерживания рабочих характеристик двигателя, чаще всего — постоянное отношение его максимального момента к моменту сопротивления на валу. В результате остаются неизменными КПД и коэффициент мощности во всем диапазоне вращения.

Векторное регулирование заключается в одновременном изменении амплитуды и фазы тока на статоре.

Частотный привод типа работает только при небольших нагрузках, при росте которых выше допустимых значений синхронизм может нарушиться.

Достоинства частотного привода

Частотное регулирование обладает целым спектром преимуществ по сравнению с другими способами.

  1. Автоматизация работы двигателя и производственных процессов.
  2. Плавный пуск, устраняющий типичные ошибки, возникающие при разгоне двигателя. Повышение надежности привода частотного и оборудования за счет снижения перегрузок.
  3. Повышение экономичности работы и производительности привода в целом.
  4. Создание постоянной частоты вращения электродвигателя независимо от характера нагрузки, что важно при переходных процессах. Использование обратной связи дает возможность поддерживать постоянную скорость двигателя при различных возмущающих воздействиях, в частности при переменных нагрузках.
  5. Преобразователи легко встраиваются в действующие технические системы без существенной переделки и остановки технологических процессов. Диапазон мощностей велик, но с их увеличением существенно возрастают цены.
  6. Возможность отказаться от вариаторов, редукторов, дросселей и прочей регулирующей аппаратуры или расширить диапазон их применения. За счет этого обеспечивается значительная экономия электроэнергии.
  7. Устранение вредного действия переходных процессов на технологическое оборудование, типа гидравлических ударов или повышенного давления жидкости в трубопроводах при снижении ее потребления в ночное время.

Недостатки

Как все инверторы, частотники являются источниками помех. В них необходимо устанавливать фильтры.

Стоимость брендов высока. Она значительно возрастает при увеличении мощности аппаратов.

Частотная регулировка при транспортировке жидкостей

На объектах, где производится перекачка воды и других жидкостей, регулировка расхода производится большей частью с помощью задвижек и клапанов. В настоящее время перспективным направлением является применение частотного привода насоса или вентилятора, приводящего в движение их лопасти.

Применение частотного преобразователя как альтернативы дроссельной заслонки дает энергосберегающий эффект до 75 %. Задвижка, сдерживая поток жидкости, не выполняет полезную работу. При этом возрастают потери энергии и вещества на его транспортировку.

Привод частотный дает возможность поддерживать у потребителя постоянное давление при изменении расхода жидкости. От датчика давления поступает сигнал на привод, который изменяет частоту вращения двигателя и тем самым регулирует его обороты, поддерживая заданный расход.

Управление насосными агрегатами производится путем изменения их производительности. Мощность потребления у насоса находится в кубической зависимости от производительности или скорости вращения колеса. Если обороты уменьшить в 2 раза, производительность насоса упадет в 8 раз. Наличие суточного графика потребления воды позволяет определить экономию электроэнергии за этот период, если производить управление частотным приводом. За счет него можно автоматизировать насосную станцию и оптимизировать тем самым давление воды в сетях.

Работа систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Максимальный расход воздуха в вентиляционных системах не всегда нужен. Условия функционирования могут потребовать снижения производительности. Традиционно для этого применяется дросселирование, когда частота вращения колеса остается постоянной. Удобней менять расход воздуха за счет частотно регулируемого привода, когда изменяются сезонные и климатические условия, выделение тепла, влаги, паров и вредных газов.

Экономия электроэнергии в системах вентиляции и кондиционирования достигается не ниже, чем у насосных станций, поскольку потребляемая мощность вращения вала находится в кубической зависимости от оборотов.

Устройство частотного преобразователя

Современный частотный привод устроен по схеме двойного преобразователя. Он состоит из выпрямителя и импульсного инвертора с системой управления.

После выпрямления напряжения сети сигнал сглаживается фильтром и поступает на инвертор с шестью транзисторными ключами, где каждый из них подключен к обмоткам статора асинхронного электродвигателя. Блок преобразует выпрямленный сигнал в трехфазный нужной частоты и амплитуды. Силовые IGBT-транзисторы на выходных каскадах обладают высокой частотой переключения и обеспечивают четкий прямоугольный сигнал без искажений. За счет фильтрующих свойств обмоток двигателя форма кривой тока на их выходе остается синусоидальной.

Способы регулирования амплитуды сигнала

Величина выходного напряжения регулируется двумя методами:

  1. Амплитудный — изменение величины напряжения.
  2. Широтно-импульсная модуляция — способ преобразования импульсного сигнала, при котором изменяется его длительность, а частота остается неизменной. Здесь мощность зависит от ширины импульса.

Второй способ применяется чаще всего в связи с развитием техники микропроцессоров. Современные инверторы изготавливаются на основе запираемых GTO-тиристоров или IGBT-транзисторов.

Возможности и применение преобразователей

Частотный привод обладает многими возможностями.

  1. Регулирование частоты трехфазного питающего напряжения от нуля до 400 Гц.
  2. Разгон или торможение электродвигателя от 0,01 сек. до 50 мин. по заданному закону от времени (обычно — линейному). При разгоне возможно не только снижение, но и увеличение до 150 % динамических и пусковых моментов.
  3. Реверс двигателя с заданными режимами торможения и разгона до нужной скорости в другом направлении.
  4. В преобразователях применяется настраиваемая электронная защита от коротких замыканий, перегрузок, утечек на землю и обрывов линий питания двигателя.
  5. На цифровых дисплеях преобразователей изображаются данные об их параметрах: частоте, напряжении питания, скорости, токе и др.
  6. В преобразователях настраиваются вольт-частотные характеристики в зависимости от того, какие требуются нагрузки на двигатели. Функции систем управления на их основе обеспечиваются за счет встроенных контроллеров.
  7. Для низких частот важно применять векторное управление, позволяющее работать с полным моментом двигателя, поддерживать постоянную скорость при изменении нагрузок, контролировать момент на валу. Частотно регулирующий привод хорошо работает при правильном введении паспортных данных двигателя и после успешного проведения его тестирования. Известны изделия компаний HYUNDAI, Sanyu и др.

Области применения преобразователей следующие:

  • насосы в системах горячего и холодного водо- и теплоснабжения;
  • шламовые, песковые и пульповые насосы обогатительных фабрик;
  • системы транспортирования: конвейеры, рольганги и др. средства;
  • мешалки, мельницы, дробилки, экструдеры, дозаторы, питатели;
  • центрифуги;
  • лифты;
  • металлургическое оборудование;
  • буровое оборудование;
  • электроприводы станков;
  • экскаваторное и крановое оборудование, механизмы манипуляторов.

Производители преобразователей частоты, отзывы

Отечественный производитель уже начал изготавливать изделия, подходящие для пользователей по качеству и цене. Преимуществом является возможность быстро получить нужный аппарат, а также подробную консультацию по настройке.

Компания «Эффективные системы» производит серийную продукцию и опытные партии оборудования. Изделия применяются для бытового использования, в малом бизнесе и в промышленности. Производитель «Веспер» выпускает семь серий преобразователей, среди которых есть многофункциональные, подходящие для большинства промышленных механизмов.

Лидером по производству частотников является датская компания Danfoss. Ее изделия используются в системах вентиляции, кондционирования, водоснабжения и отопления. Финская компания Vacon, входящая в состав датской, производит модульные конструкции, из которых можно скомпоновать необходимые устройства без лишних деталей, что позволяет сэкономить на компонентах. Известны также преобразователи международного концерна ABB, применяемые в промышленности и в быту.

Если судить по отзывам, для решения простых типовых задач можно применять дешевые отечественные преобразователи, а для сложных нужен бренд, где значительно больше настроек.

Заключение

Привод частотный управляет электродвигателем путем изменения частоты и амплитуды питающего напряжения, при этом защищая его от неисправностей: перегрузок, короткого замыкания, обрывов в питающей сети. Подобные выполняют три основные функции, связанные с разгоном, торможением и скоростью двигателей. Это позволяет повысить эффективность оборудования во многих областях техники.

Описание:

Частотный преобразователь в комплекте с асинхронным электродвигателем позволяет заменить электропривод постоянного тока. Системы регулирования скорости двигателя постоянного тока достаточно просты, но слабым местом такого электропривода является электродвигатель. Он дорог и ненадежен. При работе происходит искрение щеток, под воздействием электроэрозии изнашивается коллектор.Такой электродвигатель не может использоваться в запыленной и взрывоопасной среде.

Асинхронные электродвигатели превосходят двигатели постоянного тока по многим параметрам: они просты по устройству и надежны, так как не имеют подвижных контактов. Они имеют меньшие по сравнению с двигателями постоянного тока размеры, массу и стоимость при той же мощности. Асинхронные двигатели просты в изготовлении и эксплуатации.

Основной недостаток асинхронных электродвигателей – сложность регулирования их скорости традиционными методами (изменением питающего напряжения, введением дополнительных сопротивлений в цепь обмоток).

Управление асинхронным электродвигателем в частотном режиме до недавнего времени было большой проблемой, хотя теория частотного регулирования была разработана еще в тридцатых годах. Развитие частотно-регулируемого электропривода сдерживалось высокой стоимостью преобразователей частоты. Появление силовых схем с IGBT-транзисторами, разработка высокопроизводительных микропроцессорных систем управления позволило различным фирмам Европы, США и Японии создать современные преобразователи частоты доступной стоимости.

Известно, что регулирование частоты вращения исполнительных механизмов можно осуществлять при помощи различных устройств: механических вариаторов, гидравлических муфт, дополнительно вводимыми в статор или ротор резисторами, электромеханическими преобразователями частоты, статическими преобразователями частоты.

Применение первых четырех устройств не обеспечивает высокого качества регулирования скорости, неэкономично, требует больших затрат при монтаже и эксплуатации.
Статические преобразователи частоты являются наиболее совершенными устройствами управления асинхронным приводом в настоящее время.

Принцип частотного метода регулирования скорости асинхронного двигателя заключается в том, что, изменяя частоту f1 питающего напряжения, можно в соответствии с выражением

неизменном числе пар полюсов p изменять угловую скорость магнитного поля статора.

Этот способ обеспечивает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью.

Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики.

Для получения высоких энергетических показателей асинхронного двигателя – коэффициентов мощности, полезного действия, перегрузочной способности – необходимо одновременно с частотой изменять и подводимое напряжение.

Закон изменения напряжения зависит от характера момента нагрузки . При постоянном моменте нагрузки Mс=const напряжение на статоре должно регулироваться пропорционально частоте :

Для вентиляторного характера момента нагрузки это состояние имеет вид:

При моменте нагрузки, обратно пропорциональном скорости:

Таким образом, для плавного бесступенчатого регулирования частоты вращения вала асинхронного электродвигателя, преобразователь частоты должен обеспечивать одновременное регулирование частоты и напряжения на статоре асинхронного двигателя.

Преимущества использования регулируемого электропривода в технологических процессах

Применение регулируемого электропривода обеспечивает энергосбережение и позволяет получать новые качества систем и объектов. Значительная экономия электроэнергии обеспечивается за счет регулирования какого-либо технологического параметра. Если это транспортер или конвейер, то можно регулировать скорость его движения. Если это насос или вентилятор – можно поддерживать давление или регулировать производительность. Если это станок, то можно плавно регулировать скорость подачи или главного движения.

Особый экономический эффект от использования преобразователей частоты дает применение частотного регулирования на объектах, обеспечивающих транспортировку жидкостей. До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора.


Перспективность частотного регулирования наглядно видна из рисунка 1

Таким образом, при дросселировании поток вещества, сдерживаемый задвижкой или клапаном, не совершает полезной работы. Применение регулируемого электропривода насоса или вентилятора позволяет задать необходимое давление или расход, что обеспечит не только экономию электроэнергии, но и снизит потери транспортируемого вещества.

Структура частотного преобразователя

Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования. Они состоят из следующих основных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового импульсного инвертора и системы управления.

Звено постоянного тока состоит из неуправляемого выпрямителя и фильтра. Переменное напряжение питающей сети преобразуется в нем в напряжение постоянного тока.

Силовой трехфазный импульсный инвертор состоит из шести транзисторных ключей. Каждая обмотка электродвигателя подключается через соответствующий ключ к положительному и отрицательному выводам выпрямителя. Инвертор осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное напряжение нужной частоты и амплитуды, которое прикладывается к обмоткам статора электродвигателя.

В выходных каскадах инвертора в качестве ключей используются силовые IGBT-транзисторы. По сравнению с тиристорами они имеют более высокую частоту переключения, что позволяет вырабатывать выходной сигнал синусоидальной формы с минимальными искажениями.

Принцип работы преобразователя частоты

Преобразователь частоты состоит из неуправляемого диодного силового выпрямителя В, автономного инвертора, системы управления ШИМ, системы автоматического регулирования, дросселя Lв и конденсатора фильтра Cв (рис.2). Регулирование выходной частоты fвых. и напряжения Uвых осуществляется в инверторе за счет высокочастотного широтно-импульсного управления.

Широтно-импульсное управление характеризуется периодом модуляции, внутри которого обмотка статора электродвигателя подключается поочередно к положительному и отрицательному полюсам выпрямителя.

Длительность этих состояний внутри периода ШИМ модулируется по синусоидальному закону. При высоких (обычно 2…15 кГц) тактовых частотах ШИМ, в обмотках электродвигателя, вследствие их фильтрующих свойств, текут синусоидальные токи.


Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики. Для получения высоких энергетических показателей асинхронного двигателя – коэффициентов мощности, полезного действия, перегрузочной способности – необходимо одновременно с частотой изменять и подводимое напряжение.

Структура частотного преобразователя

Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования. Входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в звене постоянного тока B, сглаживается фильтром состоящим из дросселя и конденсатора фильтра Cв, а затем вновь преобразуется инвертором АИН в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Регулирование выходной частоты fвых . и напряжения Uвых осуществляется в инверторе за счет высокочастотного широтно-импульсного управления. Широтно-импульсное управление характеризуется периодом модуляции, внутри которого обмотка статора электродвигателя подключается поочередно к положительному и отрицательному полюсам выпрямителя.



Длительность подключения каждой обмотки в пределах периода следования импульсов модулируется по синусоидальному закону. Наибольшая ширина импульсов обеспечивается в середине полупериода, а к началу и концу полупериода уменьшается. Таким образом, система управления СУИ обеспечивает широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) напряжения, прикладываемого к обмоткам двигателя.Амплитуда и частота напряженияопределяются параметрами модулирующей синусоидальной функции. Таким образом, на выходе преобразователя частоты формируется трехфазное переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды.

Мы всегда рады видеть у себя наших старых партнеров и ждем новых.

Доставка во все регионы России!

Частотное регулирование угловой скорости вращения электропривода с асинхронным двигателем в настоящее время широко применяется, так как позволяет в широком интервале плавно изменять обороты вращения ротора как выше, так и ниже номинальных значении.

Частотные преобразователи являются современными, высокотехнологичными устройствами, обладающими большим диапазоном регулирования, имеющими обширный набор функций для управления асинхронными двигателями. Высочайшее качество и надежность дают возможность применять их в различных отраслях для управления приводами насосов, вентиляторов, транспортеров и т.д.

Частотные преобразователи по напряжению питания подразделяются на однофазные и трехфазные, а но конструктивному исполнению на электромашинные вращающиеся и статические. В электромашинных преобразователях переменная частота получается за счет использования обычных или специальных электрических машин. В изменение частоты питающего тока достигается за счет применения не имеющих движения электрических элементов.



Преобразователи частоты для однофазной сети позволяют обеспечить электропривод производственного оборудования мощностью до 7,5 кВт. Особенностью конструкции современных однофазных преобразователей является то, что на входе имеется одна фаза с напряжением 220В, а на выходе — три фазы с тем же значением напряжения, что позволяет подключать к устройству трехфазные электродвигатели без применения конденсаторов.

Преобразователи частоты с питанием от трехфазной сети 380В выпускаются в диапазоне мощностей от 0,75 до 630 кВт. В зависимости от величины мощности устройства изготавливаются в полимерных комбинированных и металлических корпусах.

Самой популярной стратегией управления асинхронными электродвигателями является векторное управление. В настоящее время большинство частотных преобразователей реализуют векторное управление или даже векторное бездатчиковое управление (этот тренд встречается в частотных преобразователях, первоначально реализующих скалярное управление и не имеющих клемм для подключения датчика скорости).

Исходя из вида нагрузки на выходе, преобразователи частоты подразделяются по типу исполнения:

    для насосного и вентиляторного привода;

    для общепромышленного электропривода;

    эксплуатируется в составе электродвигателей, работающих с перегрузкой.


Современные преобразователи частоты обладают разнообразным набором функциональных особенностей, например, имеют ручное и автоматическое управление скоростью и направлением вращения двигателя, а также на панели управления. Наделены возможностью регулирования диапазона выходных частот от 0 до 800 Гц.

Преобразователи способны выполнять автоматическое управление асинхронным двигателем по сигналам с периферийных датчиков и приводить в действие электропривод по заданному временному алгоритму. Поддерживать функции автоматического восстановления режима работы при кратковременном прерывании питания. Выполнять управление переходными процессами с удаленного пульта и осуществлять защиту электродвигателей от перегрузок.

Связь между угловой скоростью вращения и частотой питающего тока вытекает из уравнения

ω о = 2πf 1 /p

При неизменном напряжении источника питания U1 и изменении частоты изменяется магнитный поток асинхронного двигателя. При этом для лучшего использования магнитной системы при снижении частоты питания необходимо пропорционально уменьшать напряжение, иначе значительно увеличатся намагничивающий ток и потери в стали.

Аналогично при увеличении частоты питания следует пропорционально увеличивать напряжение, чтобы сохранить магнитный поток постоянным, так как в противном случае (при постоянном моменте на валу) это приведет к нарастанию тока ротора, перегрузке его обмоток по току, снижению максимального момента.

Рациональный закон регулирования напряжения зависли от характера момента сопротивления.

При постоянном моменте статической нагрузки (Mс = const) напряжение должно регулироваться пропорционально его частоте U1/f1 = const. Для вентиляторного характера нагрузки соотношение принимает вид U1/f 2 1 = const.

При моменте нагрузки, обратно пропорциональном скорости U1/√ f1 = const.

На рисунках ниже представлены упрощенная схема подключения и механические характеристики асинхронного двигателя при частотном регулировании угловой скорости.

Частотное регулирование скорости асинхронного двигателя позволяет изменять угловую скорость вращения в диапазоне — 20…30 к 1. Регулирование скорости асинхронного двигателя вниз от основной осуществляется практически до нуля.

При изменении частоты питающей сети верхний предел частоты вращения асинхронного двигателя зависит от ее механических свойств, тем более что на частотах выше номинальной асинхронные двигатель работает с лучшими энергетическими показателями, чем на пониженных частотах. Поэтому, если в системе привода используется редуктор, это управление двигателем по частоте следует производить не только вниз, но и вверх от номинальной точки, вплоть до максимальной частоты вращения, допустимой но условиям механической прочности ротора.

При увеличении оборотов вращения двигателя выше указанного значения в ею паспорте частота источника питания не должна превышать номинальную не более чем 1,5 — 2 раза.

Частотный способ является наиболее перспективным для регулирования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Потери мощности мри гаком регулировании невелики, поскольку не сопровождаются увеличением . Получаемые при этом механические характеристики обладают высокой жесткостью.

Частотные преобразователи – где и зачем нужны?

  Оборудование, «сердцем» которого являются механизмы вращения с питанием от электросети, используется в разных промышленных сферах. Такие установки в большинстве своем участвуют в каком-либо производственном цикле. Они характеризуются наличием электрического двигателя, который изменяет скорость оборотов (например вентилятора или насоса) во время работы.

  При функционировании таких устройств в разных режимах требуется разный характер подачи электрического тока. Для нормальной бесперебойной работы оборудования в разных режимах следует подключать частотные преобразователи электрического тока. 

 

Как работают устройства?


  Каждый механизм имеет свои характеристики входящего тока, при этом он может меняться в зависимости от режима работы. Основная задача частотного преобразователя, который регулирует работу двигателя – изменить полученное входящее напряжение от сети в соответствии с необходимым для нормальной работы установленного оборудования. В зависимости от типа такого оборудования электрическое напряжение может адаптироваться под необходимые параметры такими способами:

 

  • Выпрямление сигнала.
  • Двойная автоматизация.

 

  Первый метод используется при сниженных показателях напряжения исходящего тока. В таком режиме функционируют частотные преобразователи с прямой связью. Стоимость их достаточно низкая, так как по конструкции они очень просты, в них нет дополнительных блоков для регуляции. 
  Во втором случае преобразователи используются для выходящего тока с равной или повышенной частотой. Для таких устройств предусмотрены двойные автоматы в конструкции, поэтому их стоимость будет в несколько раз выше, чем у аппаратов предыдущего типа.


Где целесообразно использовать частотные преобразователи?


  Если есть необходимость в стабилизации напряжения электрического тока в процессе функционирования оборудования, можно применить частотные преобразователи. Их в первую очередь используют на производствах, где работает мощное оборудование с электромоторами. Нередко такие установки могут провоцировать резкие перепады частоты в процессе переходов в разные режимы или при включении / выключении. Установленные частотные преобразователи в этом случае помогают решать сразу несколько проблем:

 

  • Избежать замыканий в электросети.
  • Снизить вероятность сгорания электромоторов оборудования из-за резких перепадов частоты тока. 
  • Значительно снижение потребление электроэнергии. 
  • Увеличивают ресурс работы электромоторов. 

 

  Ремонтные работы, в ходе которых используется оборудование электрического питания, будут проходить быстрее, стабильнее и эффективней при подключении последних не напрямую в сеть, а через частотный преобразователь. Его применение поможет адаптировать работу всех агрегатов малой механизации. 
  Использовать частотный преобразователь можно и в быту. Здесь его применение играет также немаловажную роль, приносит свою неоценимую пользу. В быту чаще всего используют частотные преобразователи средней и высокой мощности. Они помогут слажено работать системе кондиционирования вентиляции и отопления частного дома. Преобразователи также увеличат срок службы всех автоматизированных приспособлений, работающих на электрическом токе. 

 

Кто нуждается в установке частотных преобразователей?


  Если брать во внимание места применения частотных преобразователей, то такое устройство пользуется популярностью среди организаций, которые занимаются обслуживанием и монтажом приборов и устройств с электромоторами. Компании, занимающиеся установкой систем вентиляции внедряют преобразователи частоты для снижения затрат на потребляемую электроэнергию, избегания досрочного износа оборудования которое входит в систему ОВиК, например приточный вентилятор. Поэтому для подрядчиков по установке климатических систем частотные преобразователи – это нужный товар. 
  Среди других лиц, которым стоит задуматься о покупке и установке частотных преобразователей, можно назвать:
начальников цехов, производств, где используются мощное электрооборудование;
электриков, занимающихся обслуживанием крупных предприятий, частных секторов. 
  Каждый из них, решив купить частотный преобразователь, закрывает разные задачи и проблемы. Для последних из вышеуказанного списка это устройство входит в число обязательных приспособлений. 
  Частотные преобразователи тока – это правильное решение для многих сфер деятельности, где используются механизмы с электродвигателями повышенного потребления энергии, да и любое оборудование, в основе работы которого лежит электромотор.
 

Твердотельный статический преобразователь частоты

Georator — международный лидер в производстве и продаже твердотельных или статических преобразователей частоты. Мы работаем по всему миру и гордимся нашим качеством и сервисом. Обратитесь к одному из наших опытных торговых представителей сегодня, чтобы запросить расценки или дополнительную информацию.

Статические, электронные преобразователи мощности или преобразователи переменного тока

Твердотельные блоки

— это преобразователи мощности, преобразующие входящую мощность переменного тока в мощность постоянного тока (выпрямительный каскад), а затем преобразующие мощность постоянного тока в требуемую частоту и напряжение переменного тока.Твердотельные преобразователи частоты идеальны там, где первостепенное значение имеют шум, размер, точность или регулируемость. Статические преобразователи частоты по своей сути бесшумны, что делает их идеальными для использования в офисах и лабораториях. Типичные уровни шума не превышают 65 децибел (дБ). Обычные фазы преобразования — однофазные в трехфазные и трехфазные в однофазные.

Типовые характеристики твердотельных преобразователей частоты Georator
  • Доступны одно- и трехфазные блоки с дополнительным преобразованием фазы (например,грамм. 3 фазы в одну фазу, одну фазу в 3 фазы).
  • Подходит для использования с резистивными, емкостными, индуктивными и нелинейными нагрузками.
  • Гальваническая развязка от входа к выходу. Отсутствие гармонических искажений (EMI, EMC).
  • Чистая и стабильная синусоида на выходе.
  • Устойчивый к 300% перегрузке.
  • IGBT или MOSFET, обеспечивающий высокую эффективность, низкий уровень шума и макс. Надежность.
  • Используйте технологию PWM, увеличивая компактный размер, легкий вес.
  • Оборудован цепями защиты и сигнализацией.

Какие ограничения у твердотельных преобразователей частоты?

Твердотельные преобразователи частоты не очень хороши при пуске нагрузки двигателя из-за типичного пускового тока двигателя, необходимого для запуска двигателей. Нагрузки двигателя требуют значительного (в 6-10 раз превышающего ток полной нагрузки), чтобы просто начать работу. Этот выброс при запуске двигателя, также называемый током «заблокированного ротора», является мгновенным, длится всего несколько миллисекунд в пике и спадает до нормального рабочего тока примерно за секунду.К сожалению, статический преобразователь частоты не «знает», что этот большой выброс будет длиться всего миллисекунды, поэтому он отключается для самозащиты. Для работы с нагрузкой двигателя перегрузочная способность преобразователя должна соответствовать требованиям к запуску двигателя, что приводит к значительному завышению номинала преобразователя.

Твердотельные преобразователи также чувствительны к температуре и влажной среде. По сути, они требуют кондиционирования воздуха и не переносят суровых условий окружающей среды, таких как солевой туман.Их типичный срок службы составляет 10 лет непрерывной службы.

Регулируемый преобразователь частоты

Регулируемый преобразователь частоты

Этот вариант обеспечивает полностью регулируемое выходное напряжение и выходную частоту.

Подробнее

Преобразователь фиксированной частоты

Преобразователь фиксированной частоты

Отличный выбор, если вам нужен преобразователь частоты переменного тока, подходящий для резистивных, емкостных или индуктивных нагрузок.

Подробнее

Преобразователь частоты с резервным аккумулятором (ИБП)

Преобразователь частоты с резервным аккумулятором (ИБП)

Преобразователи частоты

Triathlon с резервным аккумулятором (ИБП) имеют множество преимуществ и дополнительных компонентов.

Подробнее Преобразователи частоты

| Power Systems International

Aviation


Преобразователи частоты

Marine


Преобразователи частоты

От берега до корабля

Промышленные преобразователи частоты


От 50 Гц до 60 Гц / от 60 Гц до 50 Гц

Преобразователи частоты

Что такое преобразователь частоты?

Проще говоря, преобразователи частоты — это устройство преобразования энергии.Преобразователь частоты преобразует базовую синусоидальную мощность с фиксированной частотой и фиксированным напряжением (сетевое питание) в выходной сигнал переменной частоты и переменного напряжения, используемый для управления скоростью асинхронных двигателей.

Зачем нужен преобразователь частоты?

Основная функция преобразователя частоты в водной среде — экономия энергии. За счет управления скоростью насоса вместо регулирования потока с помощью дроссельных клапанов можно значительно сэкономить энергию.

Например, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии на 50%.Ниже описывается снижение скорости и соответствующая экономия энергии. Помимо экономии энергии, значительно увеличивается срок службы крыльчатки, подшипников и уплотнений.

Доступно множество различных типов преобразователей частоты, которые предлагают оптимальный метод согласования производительности насоса и вентилятора с требованиями системы. Он преобразует стандартную мощность предприятия (220 В или 380 В, 50 Гц) в регулируемое напряжение и частоту для питания двигателя переменного тока. Частота, применяемая к двигателю переменного тока, определяет скорость двигателя.

Двигатели переменного тока обычно представляют собой такие же стандартные двигатели, которые можно подключать через линию питания переменного тока.За счет включения байпасных пускателей работа может поддерживаться даже в случае выхода инвертора из строя.

Преобразователи частоты также имеют дополнительное преимущество — увеличенный срок службы подшипников и уплотнений насоса. Поддерживая в насосе только давление, необходимое для удовлетворения требований системы, насос не подвергается воздействию более высоких давлений, чем необходимо. Следовательно, компоненты служат дольше.

Те же преимущества, но в меньшей степени, применимы и к вентиляторам, работающим от преобразователей частоты.

Для достижения оптимальной эффективности и надежности многие специалисты получают подробную информацию от производителей.Это может включать эффективность преобразователя частоты, необходимое техническое обслуживание, диагностические возможности преобразователя частоты и общие рабочие характеристики.

Затем они проводят подробный анализ, чтобы определить, какая система даст наилучшую окупаемость инвестиций.

Дополнительные преимущества преобразователей частоты

Помимо экономии энергии и лучшего управления технологическим процессом преобразователи частоты могут обеспечить другие преимущества:

  • Преобразователь частоты может использоваться для управления технологической температурой, давлением или расходом без использования отдельного контроллера. .Соответствующие датчики и электроника используются для сопряжения управляемого оборудования с преобразователем частоты.
  • Расходы на техническое обслуживание можно снизить, поскольку более низкие рабочие скорости приводят к увеличению срока службы подшипников и двигателей.
  • Устранение дроссельных клапанов и заслонок также отменяет техническое обслуживание этих устройств и всех связанных с ними органов управления.
  • Устройство плавного пуска для двигателя больше не требуется.
  • Контролируемая скорость разгона в жидкостной системе может устранить проблемы гидравлического удара.
  • Способность преобразователя частоты ограничивать крутящий момент до уровня, выбранного пользователем, может защитить приводимое оборудование, которое не может выдерживать чрезмерный крутящий момент.

Анализировать систему в целом

Поскольку процесс преобразования входящей мощности с одной частоты на другую приведет к некоторым потерям, экономия энергии всегда должна происходить за счет оптимизации производительности всей системы.

Первым шагом в определении потенциала энергосбережения системы является тщательный анализ работы всей системы.Для обеспечения экономии энергии требуется детальное знание работы оборудования и требований к технологическим процессам. Кроме того, следует учитывать тип преобразователя частоты, предлагаемые функции и общую пригодность для применения.

Преобразователи частоты | Внутренняя конфигурация

Преобразователи частоты содержат три первичные секции:

  • Схема выпрямителя — состоит из диодов, тиристоров или биполярных транзисторов с изолированным затвором. Эти устройства преобразуют мощность сети переменного тока в постоянный ток.
  • Шина постоянного тока — состоит из конденсаторов, которые фильтруют и накапливают заряд постоянного тока.
  • Инвертор — состоит из высоковольтных мощных транзисторов, которые преобразуют мощность постоянного тока в выход переменного тока с переменной частотой и напряжением, подаваемый на нагрузку.

Преобразователи частоты также содержат мощный микропроцессор, который управляет схемой инвертора для создания почти чистого синусоидального напряжения переменной частоты, подаваемого на нагрузку. Микропроцессор также управляет конфигурациями ввода / вывода, настройками преобразователя частоты, состояниями неисправности и протоколами связи.

Или для получения дополнительной информации о преобразователях частоты используйте форму ниже

3 кВА Преобразователь частоты от 50 Гц до 60 Гц, доступно 400 Гц

Твердотельный преобразователь частоты 3 кВА, преобразование 1 фазы 220 В 50 Гц в 120 В 60 Гц (наоборот) для совместимости с международными приборами (Великобритания и США), регулируемое выходное напряжение и частота, до 300 В, 400 Гц.

Дата доставки: 6-12 дней

Входное напряжение (однофазное)
— 110 В [+ 259 $.00] 120 В [+ 259,00 $] 208В 220В 230 В 240 В
Выходная частота (Гц)
Вложение

Старая цена: 2829 долларов.00

Цена: 2 623,62 долл. США

3 кВА, 220 В, 50 Гц, до 120 В, 60 Гц, полупроводниковый преобразователь частоты, изменение 1 фазы с 120 В 60 Гц на 220 В 50 Гц с помощью внутреннего повышающего трансформатора, регулируемая частота и напряжение по вашему запросу.

Технические характеристики

Вход Напряжение 1 фаза 2 провода: 110 В / 120 В, 220 В / 230 В / 240 В ± 10% (опция *)

Модель Гц-50-1103
Вместимость 3 кВА
Размер Настольный тип 660 * 510 * 250 мм
Шкаф Тип 550 * 400 * 670 мм
Вес Настольный тип 51 кг
Шкаф Тип 75 кг
Частота 50 Гц, 60 Гц или 400 Гц ± 5%
Выход Напряжение, ток Настройка 110 В (низкий уровень): 0–150 В, 25 А
220V Настройка 0-300V (High grade): 0-300V, 12.5А
Коэффициент стабилизации нагрузки ≤ ± 1%
Частота 50 Гц, 60 Гц до 400 Гц регулируется
Примечание:
— Когда выходная частота составляет 400 Гц, допустимая нагрузка может достигать только 50% от номинальной емкости.
-Когда выходная мощность ≤120 Гц, допустимая нагрузка может достигать 100% от номинального значения.
-Вы можете просто настроить выходную частоту преобразователя в диапазоне (40-400 Гц) для варианта 400 Гц.
Стабильность частоты ≤ ± 0.01%
Гармонические искажения Чистая синусоида ≤2%
Частотомер 4-значный цифровой частотомер, разрешение 0,1 Гц / шаг
Вольтметр 4-разрядный цифровой измеритель напряжения, разрешение 0,1 В
Амперметр 4-разрядный цифровой амперметр, разрешение 0,1 А
Ваттметр 4-значный цифровой ваттметр, разрешение 0.1Вт
Защита С перегрузкой, коротким замыканием, перегревом
Устройство защиты и сигнализации при мгновенном исчезновении питания
Условия труда Температура 0-40 град. ℃
Влажность 0-90% (без конденсации)
Гарантия 18 месяцев

* Входное напряжение выбирается на заводе.

Советы: 60 Гц против 50 Гц
Выбор 60 Гц (Герц) и 50 Гц (Герц) был довольно произвольным. (Нет разницы среднеквадратичных значений). Более низкие электрические частоты требуют большего количества железа в их трансформаторах, потому что магнитные поля, которые сопровождают их переменный ток, изменяются менее быстро и, таким образом, насыщают железо более легко. С другой стороны, изменяющиеся магнитные поля индуцируют вихревые токи в железном сердечнике, которые, очевидно, увеличиваются с увеличением скорости изменения, вызванной более высокими частотами переменного тока.Те же компромиссы применимы и к электродвигателям. (И именно поэтому системы питания самолетов, где важен вес, используют гораздо более высокие частоты, 400 Гц.)

Итак, обычно трансформаторы / двигатели на 50 Гц имеют более высокие начальные затраты, но более низкие эксплуатационные расходы и более длительный срок службы. Принято считать, что Никола Тесла выбрал 60 Гц как самую низкую частоту, при которой уличное освещение не мерцает заметно. Происхождение частоты 50 Гц открыто для обсуждения, но, вероятно, это округление 60 Гц до структуры 1, 3, 5, 10, популярной в метрических стандартах.

Напишите ваш собственный обзор преобразователя частоты 3 кВА от 50 Гц до 60 Гц

  • Только зарегистрированные пользователи могут оставлять отзывы

Существующие отзывы

Преобразователь частоты с входом 208 В

Я планирую разместить онлайн-заказ на этот преобразователь частоты 3 кВА, но мои требования — входное напряжение 208 В, я не видел 208 В в меню прокрутки, что я могу сделать?

по Дэйвид на 04/05, 2018

Был ли этот обзор полезным? Есть / Нет (0/0)

Преобразователь частоты с входом 208 В

В прокручиваемом меню можно выбрать 220 В, допуск по входному напряжению преобразователя частоты составляет (+/- 10%).Также вы можете отправить нам сообщение на странице контактов, мы настроим его на 208v.

по GoHz.com на 04/05, 2018

Был ли этот обзор полезным? Есть / Нет (0/0)

Кому нужен преобразователь частоты? Я просто куплю инвертор…

Ken Reindel, 2019

Чтобы просмотреть преобразователи частоты и напряжения для приобретения, щелкните здесь: https://www.kccscientific.com/frequency-converters/

Неудивительно, что люди всегда стремятся к «более дешевым» или «Умный» способ преобразования частоты. Недавно к нам пришел один любопытный покупатель и спросил: «Зачем мне преобразователь частоты? Я просто куплю дешевый китайский синусоидальный инвертор, и он мне поможет ».

Довольно интересная идея! Да, правильный синусоидальный инвертор обеспечит определенное выходное напряжение и частоту переменного тока.А для некоторых приложений это может работать как часть головоломки. Но прежде чем приступить к такому подходу «сделай сам», было бы разумно подумать, с чем вам предстоит столкнуться.

Если вы опытный инженер-электронщик, желающий заниматься исследованиями, возможно, вы сможете им управлять. В противном случае не пытайтесь это сделать. Не существует «котельных» решений, потому что инверторы различаются по многим параметрам.

Давайте рассмотрим некоторые проблемы.

> Вам будет сложно найти подходящее устройство для измерения напряжения и частоты в том месте, где вы находитесь. Например, если вы живете в США, сложно найти инвертор 230 В переменного тока, 50 Гц.

> Вам нужно будет оценить инвертор на предмет его выходной составляющей постоянного тока. Это может быть серьезной проблемой, если вы думаете о питании аудиооборудования с входными трансформаторами.

> Один инвертор не может обеспечить настраиваемую частоту или выходное напряжение.

> Точность частоты инвертора обычно составляет в лучшем случае 1%. … а некоторые — до 5%.Для устройств, требующих точного времени, это просто не сработает. На верхнем пределе этого предела ошибок вы довольно отчетливо услышите ошибку высоты звука, если вы включаете проигрыватель виниловых пластинок. Мы знаем некоторых людей, которые могут обнаружить ошибку высоты тона с точностью до 1%. Если вы хотите привести в действие дрель или пилу в отдаленном месте, вдали от бытовой электросети, тогда да, такой уровень точности подойдет.

> Тара, тара, тара. Вероятно, вам не нужен синусоидальный инвертор, предназначенный для работы в кемпинге, пучок проводов, некоторые незакрепленные электронные детали и источник питания с открытой рамой рядом с вашим дорогим проигрывателем, ламповым предусилителем или музыкальным автоматом.

> Вам может понадобиться БОЛЬШОЙ аккумулятор и зарядное устройство. Многие инверторы спроектированы с расчетом на питание от батарей. Оставайтесь в безопасности! Требования к силе тока могут привести к возгоранию проводов или расплавлению межсоединений, если вы не спроектируете их должным образом. Кроме того, некоторые батареи могут взорваться при наличии искр. Тщательно выбирайте зарядное устройство; некоторые из них выкипят электролит аккумулятора.

> Вам необходимо защитить аккумулятор от глубокого разряда. Для этого потребуется датчик уровня и переключатель.Для этого может оказаться полезным выбор инвертора с дистанционным «включенным» входом.

> Замена источника питания постоянного тока на батарею требует инженерных знаний. Может сработать, если вы захотите интегрировать электронику и выбрать совместимый источник питания. Вам нужно будет оценить мгновенные требования к мощности многих инверторов и электронного устройства, которое вы, возможно, пытаетесь запитать. Некоторые из них имеют такие высокие значения входной емкости, что многие источники питания не могут их запустить.

В процессе правильного решения этой проблемы вы можете получить источник питания более дорогой, чем инвертор. Вам также могут понадобиться правильно подобранные конденсаторы и фильтры на пути между источником питания и инвертором. Подумайте, как их выбрать и зачем они нужны, и как их защитить. Вам может повезти, и все получится, но как долго? Например, что, если инвертор выйдет из строя и закоротит блок питания?

> Вы не получите поддержки клиентов от компании, производящей инверторы, о том, как объединить части вместе. Если что-то пойдет не так или инвертор перестанет работать из-за допущенной вами ошибки, вы останетесь один.

> Качественной изоляции не получишь. Инверторы не для этого предназначены. Так что будьте готовы к высокочастотным контурам заземления и всем связанным с ними проблемам с шумом.

> Вы можете столкнуться с радиочастотными помехами. Когда вы соединяете два коммутационных устройства вместе, даже если каждое из них сертифицировано на радиочастотное излучение, это азартная игра относительно того, каким будет взаимодействие между ними.

Это похоже на философию смартфона. Вы можете купить стандартный телефон, портативный компьютер, фотоаппарат, диктофон, видеокамеру, большую батарею и носить с собой все вокруг. Или вы можете купить смартфон. Зачем покупать по частям и собирать самодельный «преобразователь частоты» (который может работать ненадежно), когда бесконечно проще купить хорошо продуманный, привлекательный продукт KCC Scientific, который отлично работает и элегантно интегрирован?

Качество инвертора, конечно, здесь тоже не рассматривается.Более качественные инверторы соответственно дороги. Другие могут быть слышны или электрически зашумлены. В большинстве случаев они просто не предназначены для обеспечения качества или точности. Продукция KCC Scientific есть! С нашими продуктами вам не придется думать ни о чем из вышеперечисленных проблем. Выбирая путь «сделай сам», вам нужно найти выход из каждой проблемы, с которой вы сталкиваетесь, сейчас и позже.

Существует множество причин, по которым продукты KCC Scientific идеально подходят для работы. Кроме того, вы нигде не получите более качественной поддержки клиентов.Вот почему мы здесь!

Преобразователи частоты

Для некоторых приложений требуются определенные Герцы и Вольты, вы можете купить преобразователь частоты ГГц как для однофазной, так и для трехфазной частоты по разумной цене, затем вы можете преобразовать Герцы из 40 Гц в 499,9 Гц, вольты из однофазного 0-300 В и 0- 520 В трехфазный, например:
Преобразование однофазного
110 В 60 Гц в 220 В 50 Гц;
230 В 50 Гц до 110 В 60 Гц;
120 В 60 Гц до 240 В 50 Гц;
… …
Преобразование трехфазного
480 В 60 Гц в 400 В 50 Гц;
380 В 50 Гц до 460 В 60 Гц;
… …
Герцы и вольт регулируются по отдельности с улучшенным выходом чистой синусоидальной волны. Однофазный преобразователь в трехфазный — это трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соединенный звездой. Он преобразует однофазное напряжение 380 В с частотой 50 Гц (через УФ-вход) в трехфазное напряжение 380 В (UVW) с небольшим дисбалансом (5%) напряжения. Он широко используется на железных дорогах, электровозах 25 кВ, 50 Гц, для привода трехфазных электродвигателей мощностью 150 кВА вспомогательных приводов, таких как компрессоры, нагнетатели, насосы……….. больше десятка.

Представьте себе трехфазный двигатель, работающий от трехфазного входа; затем отключается одна линия. То, что происходит, может удивить многих; двигатель продолжает работать и передавать нагрузку (но с пониженным крутящим моментом) с небольшим падением скорости. Напряжение на трех фазах остается (почти) неизменным, и можно ожидать дисбаланса 5%. Если требуется сбалансированный трехфазный выход; Статический инверторный путь — это нормально (как это практикуется в современных электровозах на 25 кВ).

Преобразователи частоты

могут быть мощным инструментом в поддержании процессов с помощью диагностики для решения проблем с производительностью преобразователя частоты и устранения проблем связанных процессов.Понимание того, как преобразователь частоты взаимодействует с технологическим процессом, может помочь вам улучшить общее производство и качество продукции. Многие неисправности вызваны неправильным использованием преобразователя частоты. Изменения процесса, такие как изменения нагрузки или скорости; проблемы с питанием, такие как переключение мощности коммунальным предприятием; или изменения в условиях окружающей среды не очевидны сразу, но могут стать основной причиной отказа преобразователя частоты. Оцените последовательность и состояние процесса, пытаясь определить причину сбоя.

Я слышу об использовании преобразователя частоты с моим насосом и двигателем установка для лучшего управления потоком вместо регулирующих клапанов. Стоит ли оно того? Нужен ли мне еще какой-нибудь контроль потока, помимо запорного клапана? Я думаю, что управление преобразователем частоты может обеспечить более высокий КПД, но снижение точности управления, времени отклика и эффективности отключения.
Решение преобразователя частоты ничем не отличается от управления частота вращения паровой турбины для регулирования потока от компрессора.Это становится все более распространенным с развитием электроники и повышенная доступность преобразователей частоты и двигателей для этого услуга.

Преобразователи частоты становятся почти стандартной частью оборудования для водного оборудования. Большинство преобразователей частоты довольно просты в установке и эксплуатации, однако они довольно сложны с точки зрения их сложной аппаратной и программной реализации.Функциональные возможности преобразователя частоты и его работа могут быть значительно улучшены за счет понимания базовой теории преобразователя частоты, терминологии и вариантов интерфейса.

Основная и непосредственная цель экономии энергии с использованием преобразователей частоты — это старые механические системы, обычно использующие центробежные насосы и вентиляторы, которые изменяют поток воды или воздуха в здании или на промышленном объекте. Для этого производители преобразователей частоты максимально упрощают расчет возможной экономии, предоставляя приложения для ПК и даже iTunes в дополнение к ноу-хау для выполнения быстрых расчетов на месте для количественной оценки потенциальной экономии энергии.

Установка контактора на выходе преобразователя частоты обеспечит немедленное снятие напряжения с двигателя, что вам и нужно. С другой стороны, некоторые инверторы легко повредить при включении их выхода, и что возможно, что двигатель может быть повторно подключен к выходу инвертора, который работал выше нулевой частоты, и это также может повредить инвертор. (Фактически прямой (не плавный) пуск или пуск при полном напряжении на выходе преобразователя частоты)

Преобразователи частоты

с вектором магнитного потока используют метод управления крутящим моментом, аналогичный тому, который используется в системах привода постоянного тока, включая широкий диапазон регулирования скорости с быстрым откликом.Преобразователи частоты с вектором магнитного потока имеют ту же силовую часть, что и все преобразователи частоты с ШИМ, но используют сложную систему управления с обратной связью от двигателя до микропроцессора преобразователя частоты. Положение и скорость ротора двигателя отслеживаются в реальном времени с помощью резольвера или цифрового энкодера для определения и управления фактической скоростью, крутящим моментом и производимой мощностью двигателя.

Применение преобразователя частоты в конкретном приложении — не секрет, если вы понимаете требования нагрузки.Проще говоря, преобразователь частоты должен иметь достаточный ток для двигателя, чтобы двигатель мог создавать требуемый крутящий момент для нагрузки. Вы должны помнить, что крутящий момент машины не зависит от скорости двигателя и что мощность нагрузки линейно увеличивается с частотой вращения.

Отраженные волны, вызванные несоответствием импеданса кабеля и двигателя, распространены во всех применениях преобразователей частоты. Масштаб проблемы зависит от длины кабеля, времени нарастания несущей волны ШИМ (широтно-импульсной модуляции), напряжения преобразователя частоты и величины разницы импедансов между двигателем и кабелем.

Среди наиболее успешных стратегий, имеющихся в распоряжении менеджеров для контроля использования электроэнергии и минимизации затрат на коммунальные услуги, является использование преобразователей частоты. Включение преобразователей частоты в такие приложения, как вентиляторы, насосы и градирни, может снизить потребление энергии до 50 процентов при частичных нагрузках за счет согласования скорости двигателя с изменяющейся нагрузкой и требованиями системы.

Преобразователи частоты используются везде, где есть механическое оборудование, приводимое в действие двигателями; инверторы обеспечивают чрезвычайно точное управление электродвигателем, так что скорость двигателя может увеличиваться и уменьшаться и поддерживаться на требуемой скорости; при этом используется только необходимая энергия, вместо того, чтобы двигатель работал с постоянной (фиксированной) скоростью и использовал избыток энергии.

Эти рекомендации развеивают путаницу в отношении согласования преобразователей частоты (частотно-регулируемый привод) и двигателей с вентиляторами и насосами, которые обычно используются в коммерческих зданиях. Хотя мотивация к повышению энергоэффективности может быть финансовой (снижение затрат на энергию) или этической (сокращение выбросов парниковых газов, связанных с производством электроэнергии), считается само собой разумеющимся, что преобразователи частоты являются простым способом повышения энергоэффективности в электродвигателях.Помня об этих благородных намерениях, инженер определит частотный преобразователь для своего клиента. Часто для инженера на этом история не заканчивается.

В данной заявке говорится о реконструкции энергосберегающих вентиляторов внутреннего и наружного диаметров котла 4 # китайской нефтяной компании, описываются цель реконструкции, схема, реализация и принцип действия. Проанализирован эффект реконструкции, особенно эффект экономии, проиллюстрирован смысл реконструкции.Регулировка переменной частоты — эффективный способ управления энергосбережением.

Преобразователи некоторых производителей могут обеспечивать 100% крутящий момент при нулевой скорости без энкодера. Двигатель должным образом рассчитан и спроектирован для работы с нулевой скоростью и полным крутящим моментом (часто называемые двигателями с диапазоном скоростей 1000: 1). Это типичное требование к двигателю для намотчиков и перемотчиков бумаги, а также моталок и разматывателей стали.

Если установлен преобразователь частоты, он может снизить скорость насоса с N1 до N2 при неизменной кривой сопротивления трубопроводной сети (1), так что рабочее пересечение A переходит в C.В это время потребляемая мощность оси может быть представлена ​​площадью h4COQ2. По сравнению с h2BOQ2 легко обнаружить, что инвертор обладает значительной способностью к энергосбережению.

Преобразователь частоты серии

Gozuk EDS1000 может полностью удовлетворить потребности экструзионных машин, легко достичь цели управления, в то же время, имеет функцию «нулевого сервопривода», которая может обеспечить высокий крутящий момент машины при работе с частотой 0 Гц. Функция автоматического энергосбережения снизит выходной ток при изменении крутящего момента.Эта функция может не только экономить электроэнергию, но и гарантировать надежность и устойчивость системы с технической точки зрения, которая стала предпочтительной для экструдера.

Преобразователь частоты

Gozuk EDS2000 обладает такими преимуществами, как высокий крутящий момент, высокая скорость и полная функциональность. Он может автоматически проверять динамические рабочие параметры и соответствующим образом регулировать, чтобы двигатель работал в наилучшем состоянии. Следовательно, инвертор Gozuk может заменить сервосистему переменного тока благодаря своему высокому соотношению цены и качества.Он широко используется в токарных станках с ЧПУ.

Использование преобразователя частоты Gozuk с усовершенствованным векторным управлением может обеспечивать больший крутящий момент, когда машина работает на низкой скорости, и автоматически компенсировать изменение скорости при работе с высокой нагрузкой. Отличная динамика, а также отличная перегрузочная способность могут удовлетворить различные потребности во многих областях.

В машине для литья под давлением обычно используется тройной асинхронный двигатель переменного тока, который не может изменять свою скорость, постоянный лопастной насос, который тормозит, и поток выходящего гидравлического масла не может быть изменен.В пластиковой машине, которая работает на низкой скорости, избыточная жидкость возвращается через перепускные клапаны к источнику жидкости, а энергия тратится впустую. Преобразователь частоты может регулировать скорость двигателя в соответствии с функцией системы управления и может изменять поток выхода гидравлического масла из лопастного насоса в соответствии со скоростью работы пластиковой машины и уменьшения потерь энергии гидравлического масла от перепускного клапана до подачи масла, чтобы сэкономить больше энергии. По продуктам впрыска можно сэкономить 20 ~ 70% энергии.

1. Требуемый расход и давление в электродвигателях переменного тока
2. Существующая методология управления, такая как регулирующий клапан в насосах, заслонка или направляющая лопатка для вентиляторов и нагнетателей и т. Д., А также положение клапана или заслонок
3. Если у вас есть данные о технологическом потоке и давлении, а также данные о конструкции насоса или вентилятора, вы можете рассчитать энергосбережение, используя закон сродства
. 4. Цикл загрузки и разгрузки компрессора.Если время разгрузки больше для компрессора, вы получите лучшую экономию энергии
5. Используя закон сродства, вы можете рассчитать энергосбережение с учетом потерь преобразователя частоты. С его помощью вы можете рассчитать окупаемость инверторов.
Существуют различные способы использования преобразователя частоты или устройства плавного пуска для снижения счета за электроэнергию. Тщательно анализирует возможности вашего растения.

Обычно преобразователь частоты имеет следующие режимы управления: векторное управление без обратной связи, управление U / F, управление крутящим моментом без обратной связи, векторное управление с обратной связью, регулирование частоты скольжения.
Инвертор с векторным управлением без обратной связи
Применяется к высокопроизводительным универсальным приложениям без кодировщика PG, один преобразователь частоты управляет только электродвигателем. Такие как станки, центрифуги, волочильные машины, термопластавтоматы и т. Д.

Преобразователь частоты , разработанный для применения в подъемной промышленности, обладает хорошими характеристиками управления крутящим моментом с использованием передовых технологий управления.Его надежное управление торможением, быстрая остановка, управление возбуждением постоянным током, технология управления ведущий-ведомый обеспечивают безопасность, надежность и высокую эффективность в подъемных отраслях. Для различных требований в подъемной промышленности существуют преобразователи частоты с преобразователем частоты, инверторы полного цикла, преобразователи частоты с динамическим торможением и различные решения для пользователей. Преобразователи частоты широко используются в подъемных машинах для подъема, качки, вылета стрелы, тачки, вращения, грейфера.

Что важнее в преобразователе частоты? Сетевой реактор переменного тока или дроссель постоянного тока? Если линейный реактор переменного тока отсутствует, каковы его возможные последствия? Что делать, если дроссель постоянного тока отсутствует?
Сетевые дроссели переменного тока уменьшают гармоники тока в сети переменного тока, вызванные выпрямителем, в то время как дроссели постоянного тока работают с током шины постоянного тока.

Рекомендации по преобразованию частоты мощности

— Falcon Electric

Разработка стандартов мощности в США и Европе

Электропитание постоянного тока (DC) диктовало конструкцию устройств в Соединенных Штатах и ​​Канаде с конца 1800-х годов, когда Томас Эдисон разработал лампу накаливания. лампочка, работающая от источника постоянного тока напряжением 110 В.Основным недостатком мощности постоянного тока было то, что ее можно было распределять только на короткие расстояния без необходимости регенерации. В начале 1900-х годов, когда Николи Тесла работал в Westinghouse, он и Westinghouse нашли решение этой проблемы, разработав первые системы генерации переменного тока (AC). Эти системы были усовершенствованы по сравнению с системой постоянного тока Эдисона, что облегчало передачу энергии переменного тока на очень большие расстояния. Тесла определил, что мощность переменного тока, меняющаяся с частотой 60 циклов в секунду (60 Гц), является наиболее эффективной; поэтому системы Westinghouse генерировали мощность переменного тока 60 Гц.Тесла также считал, что предпочтительным напряжением является 220 вольт. Из-за больших вложений Эдисона в мощность постоянного тока он попытался помешать развитию мощности переменного тока. Эдисон заявлял, что это небезопасно, особенно при 220 вольт. Чтобы получить одобрение правительства, Westinghouse уступила стандарту Эдисона на 110 вольт. Таким образом, 110 вольт, 60 Гц стали первым стандартом для США и Канады. Сегодня стандартные однофазные напряжения составляют 120, 208 или 240 вольт, а 120 вольт при 60 Гц встречаются в настенных розетках домов и офисов по всей Северной Америке.

Вскоре после новаторской работы Tesla в области систем питания переменного тока компания AEG, расположенная в Германии, разработала собственные системы питания переменного тока. Первоначально они использовали напряжение 110, но решили генерировать мощность с частотой 50 Гц, потому что число «60» не соответствовало метрическому стандарту. Позже они остановились на стандарте 220 вольт, поскольку обнаружили, что он более эффективен. Поскольку AEG была крупной монополией, их стандарты быстро распространились по Европе, за исключением Великобритании, которая не принимала европейские стандарты до конца Второй мировой войны.Сегодня стандартные однофазные напряжения в розетках домов и офисов в Европе составляют 220 или 230 вольт при 50 Гц.

Зачем нужен преобразователь частоты?

Энергосистемы во всем мире сегодня основаны либо на американских, либо на европейских стандартах частоты. Различия в напряжениях и частотах могут создавать реальные проблемы для тех, кто хочет использовать оборудование, рассчитанное на одну энергетическую среду, в другой. Например, преобразование напряжения может потребоваться для некоторого оборудования, рассчитанного на бытовую мощность 120 В, 60 Гц, в европейскую сеть 230 В, 50 Гц.Для других типов оборудования может потребоваться преобразование как напряжения, так и частоты.

Чтобы проиллюстрировать этот момент, Frankfort Electrical Services, инжиниринговая фирма, специализирующаяся на решениях сложных электрических систем, таких как преобразование частоты и напряжения, для правительства, Министерства обороны и других связанных с государством фирм, столкнулась с проблемой. К фирме обратилось местное правительственное агентство, которое проверяет образцы материалов и жидкостей для секретных проектов. Агентство недавно приобрело модернизированный химический анализатор у европейского производителя.Этот анализатор с вакуумной центрифугой был единственным устройством, отвечающим строгим требованиям агентства в отношении передовых технологических функций, таких как анализ на базе ЦП с предварительно запрограммированными методологиями / алгоритмами тестирования для ускорения результатов тестирования и снижения эксплуатационных расходов. Хотя некоторое оборудование 230 В переменного тока / 50 Гц будет работать при питании 220–240 В / 60 Гц (США), этот анализатор не будет работать при мощности 60 Гц, в основном из-за хрупких приводов двигателей и других компонентов, требующих точной, надежной и надежной работы. регулируемый вход 230 В переменного тока 50 Гц.Помимо необходимости точного преобразования напряжения, для обеспечения точности лабораторных результатов также требовалось бесперебойное питание. После исследования нескольких преобразователей частоты и источников питания компания Frankfort Electrical выбрала интерактивный источник бесперебойного питания (ИБП) с двойным преобразованием от Falcon Electric. ИБП SG 6 кВА обеспечивает усовершенствованное преобразование частоты, прецизионное регулирование напряжения, а также резервное питание от батареи. При отключении электроэнергии блок Falcon обеспечивал чистое бесперебойное питание подключенного лабораторного оборудования и бесперебойную передачу электроэнергии на локальный генератор.Используя микропроцессорную технологию, ИБП смог обмениваться данными с программным обеспечением управления питанием для поддержки автоматического выключения, регистрации данных и самодиагностики. Удаленное управление и мониторинг оборудования стало возможным через стандартный порт RS-232 или дополнительную плату SNMP / HTTP с адресом TCP-IP со стандартным портом 1-BaseT Ethernet. «Эти особенности вместе с небольшими размерами, доступной ценой и быстрой доставкой определенно сделали SG-агрегат идеальным решением для моего клиента», — прокомментировал владелец Frankfort Electrical Джерри Франц.(рис. 1)


(рис. 1) На приведенной выше схеме он-лайн ИБП подробно описан его уникальный дизайн. Истинным преимуществом онлайн-ИБП является его способность обеспечивать электрический брандмауэр между входящим сетевым питанием и вашим чувствительным электронным оборудованием. Входящая мощность переменного тока преобразуется в постоянный, вырабатывается регулируемая и чистая новая выходная мощность переменного тока.

В некоторых случаях преобразование переменного напряжения — это довольно простой вопрос, заключающийся в покупке трансформатора подходящего размера для повышения или понижения напряжения по мере необходимости.Для многих устройств и оборудования, в том числе с двигателями переменного тока и балластами молний, ​​требуется нечто большее, чем просто преобразование напряжения. Поскольку оборудование спроектировано для работы от указанной частоты переменного тока, например специализированный анализатор центрифуги, отказ от подачи питания на оборудование на указанной частоте может привести к повреждению чувствительных компонентов и вывести устройство из строя.

Что такое преобразователь частоты?

Преобразователь частоты — это либо двигатель / генератор, либо электронное устройство, которое принимает мощность переменного тока с одной частотой и регенерирует мощность переменного тока с другой частотой.(рис. 2)


(рис. 2) На приведенной выше схеме преобразователя частоты показана типичная конструкция, в которой входящий переменный ток определенной частоты выпрямляется в постоянный ток (DC). Затем постоянный ток подается на ступень инвертора с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), где создается синусоидальная мощность переменного тока с желаемой выходной частотой.

Преобразователи частоты двигатель / генератор (MG set) в первую очередь предназначены для крупных стационарных применений, таких как наземное питание самолетов или крупное оборудование, предназначенное для использования в другой стране.Из-за своего размера и веса они не подходят для портативных приложений. Электронные преобразователи частоты состоят исключительно из электронных схем. Они принимают входящую мощность переменного тока, преобразуют ее в постоянный ток, фильтруют и регенерируют новую мощность переменного тока с желаемой частотой. Размеры преобразователей варьируются от недорогих небольших портативных устройств до больших моделей для стационарных установок. Их выходное напряжение и регулировка частоты обычно лучше, чем у двигателей / генераторов. Большинство продуктов имеют размер от 1 до 6 кВА и идеально подходят для портативных и небольших стационарных применений.Типичные применения включают источники питания 400 Гц для небольшой авионики и военных лабораторий, а также источники 50 Гц или 60 Гц для питания чувствительных к частоте компьютеров, сетей, телекоммуникаций, спутников и радиооборудования. Для приложений, требующих как преобразования, так и защиты питания в сети, есть несколько избранных моделей, работающих в режиме реального времени, которые обеспечивают преобразование трех фаз в однофазное, преобразование частоты 50/60 и 400 Гц, преобразование напряжения и дополнительную возможность резервного питания от батареи для полное решение по питанию.

При выборе преобразователя частоты понимание требований и возможностей оборудования является ключом к правильному выбору. Если требуется, чтобы оборудование работало в международной среде, взвесьте стоимость преобразователя со стоимостью замены оборудования, к которому будет подаваться питание. Необходимо позаботиться о том, чтобы его размеры соответствовали потребляемой мощности подключенной (ых) нагрузки (й). Немного завышать размер преобразователя — это всегда хорошая практика. Если вы выбираете недорогой преобразователь, убедитесь, что он имеет истинный синусоидальный выходной сигнал с суммарным гармоническим искажением (THD) менее 5%.Никогда не используйте преобразователь с квазисинусоидальным, ступенчатым, прямоугольным или модифицированным синусоидальным выходом.

Технический отдел
Falcon Electric, Inc.

Применение — преобразователь частоты

Асинхронный двигатель с питанием от преобразователя частоты может потребовать дополнительных испытаний после неисправности, идентифицированной как аномалия, связанная со статором. Если внутренняя фазовая изоляция повреждена или слаба, быстрое повышение напряжения, наблюдаемое от многих преобразователей частоты, может привести к возникновению внутренних фазных токов, достаточных для выхода из строя преобразователя частоты.Эта статья предназначена для того, чтобы предоставить аналитику дополнительные данные испытаний для оценки цепи двигателя с использованием оценки цепи двигателя для испытаний без напряжения, чтобы лучше изолировать причину отказа преобразователя частоты или двигателя. Это применимо только для асинхронных двигателей с более чем 3 выводами, выходящими на соединительную коробку.

Путем зарядки внутренней системы фазовой изоляции потенциалом постоянного тока слабые места между фазами можно определить как основную причину отказа преобразователя частоты. Определение в качестве основной причины асинхронного двигателя, а не преобразователя частоты, может предотвратить дорогостоящую замену преобразователя частоты.

Преобразователь частоты, также известный как источник питания переменного тока, представляет собой электронное устройство, которое изменяет фиксированную частоту и напряжение на изменяемые частоту и напряжение, используемые для управления скоростью асинхронного двигателя. Изменяя частоту, двигатель может работать со многими переменными скоростями.

Преобразователи частоты сейчас находят широкое применение в горнодобывающей промышленности.Большинство этих преобразователей частоты используют выходы с регулируемой частотой, которые создаются путем преобразования источника питания переменного тока в постоянный ток, а затем инвертирования этого постоянного напряжения обратно в переменный ток с использованием высокочастотной несущей и широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для получения регулируемого источника регулируемого напряжения с регулируемой частотой. мотор.

Ключом к улучшению защиты является осознание того, что для систем с ограничением отказов, включающих преобразователи частоты, конструкция защиты и соответствующие расчеты должны выходить за рамки частоты источника питания (50 Гц / 60 Гц) и традиционных гармоник промышленной частоты.В таких случаях потребуется индивидуальный расчет для определения требований к рассматриваемой частоте или частотам.

Когда преобразователи частоты (или другие источники, отличные от 50 Гц / 60 Гц) используются в электрической системе с ограничением отказов, необходимо изменить и интерпретировать стандартный подход, чтобы обеспечить адекватную защиту.

Фактически на заводе генератор, компрессор, газовые турбины — все на одном валу.Я сомневаюсь, что если мы используем статический преобразователь частоты, то мы можем начать с подачи низкой частоты к статору … а если частота низкая, то магнитная блокировка между статором и ротором может иметь место непосредственно (без возбуждения) и после что мы можем увеличить частоту статора, и после достижения, скажем, 75% скорости турбина будет самоподдерживающейся, и питание статического преобразователя частоты может быть отключено, когда ротор приводится в движение газовыми турбинами, тогда в этот момент, если мы дадим возбуждение он может работать как синхронный генератор.

Второй случай с вращающимся трансформатором не реализуется. Я сомневаюсь, что если статический преобразователь частоты служит цели магнитной блокировки, давая низкую частоту, то почему возбуждение требуется вначале. Мы можем подавать возбуждение, когда газовая турбина становится самоподдерживающейся и приводит в движение наш ротор, а затем, чтобы сделать его синхронным, мы можем подавать возбуждение с почти синхронной скоростью.

Установка преобразователей частоты на водяные насосы может быть эффективным средством экономии энергии.Снижение скорости асинхронного двигателя всего на 20% может сэкономить до 50% энергии. Преобразователи частоты могут быть установлены на всех водяных насосах, в том числе связанных с системами HVAC. Преобразователь частоты должен быть подключен к управляющему сигналу, а также может потребоваться установка измерительных устройств или контроллеров, которые обычно включаются в стоимость.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *