Экономический эффект от внедрения в производственный процесс преобразователей частоты электродвигателей достигается благодаря экономии электроэнергии в насосных, вентиляторных и компрессорных агрегатах до 50% — 60% за счет регулирования производительности путем перемены частоты вращения электродвигателя в отличие от регулирования методом включения/отключения.
В первую очередь при выборе модели частотного преобразователя http://optimele.ru/catalog/chastotnye_preobrazovateli/ следует исходить из конкретной задачи, которую должен решать электропривод, типа и мощности подключаемого электродвигателя, точности и диапазона регулирования скорости, точности поддержания момента вращения на валу двигателя, времени, отведенного для разгона и торможения, продолжительности включения и количества включений в час.
Мощность преобразователя частоты.
Одним из наиболее важных параметров электропривода является его мощность. По этой причине при выборе частотного преобразователя в первую очередь следует, определится с его нагрузочной способностью. В соответствии с имеющейся номинальной мощностью двигателя выбирается преобразователь частоты, рассчитанный на такую же мощность. И такой выбор будет являться правильным при условии, что нагрузка на валу не будет динамично изменяться, и ток значительно превышать номинальное установленное значение, как для данного двигателя, так и преобразователя. Поэтому более корректным было бы производить выбор по максимальному значению тока потребляемого двигателем от частотного преобразователя с учетом перегрузочной способности последнего. Обычно способность к перегрузкам указывается в процентах от номинального тока в течении промежутка времени. Таким образом, для правильного выбора нужно знать характер перегрузок именно вашего механизма, в частности: каков уровень перегрузок, какова их длительность и как часто они появляются.
Питающее напряжение.
Не менее важным является вопрос о питающем напряжении. Наиболее распространенный случай это питание от трехфазной промышленной сети 380В, но возможны варианты, когда привод рассчитан на работу от однофазной сети 220-240В. Как правило, последний ограничивается рядом мощностей до 3, 7кВт. Существуют варианты и высоковольтного привода, дающие возможность управлять более мощными двигателями, с мощностями измеряющимися уже в МВт, при относительно меньших значения тока. Каждый из вариантов применим для различного рода решений, и зависит как от возможностей электроснабжения, так и от ряда возможностей обусловленных применением соответствующего привода.
Диапазон регулирования.
Если скорость не будет падать ниже 10% от номинальной, то подойдет практически любой преобразователь, но если нужно снижать скорость и далее, обеспечивая при этом номинальный момент на валу, нужно убедиться в способности преобразователя обеспечить работу двигателя на частотах, близких к нулю. Кроме того, с диапазоном регулирования скорости связан еще один вопрос, который требует решения, – охлаждение двигателя. Обычно асинхронный двигатель (с самовентиляцией) охлаждается вентилятором, закрепленным на его валу, поэтому при снижении скорости эффективность охлаждения резко падает. Некоторые преобразователи снабжены функцией контроля теплового режима с помощью обратной связи через датчик температуры установленного на самом двигателе. Существуют и другие варианты решения данного вопроса, но уже без использования частотного преобразователя.
Режим торможения.
Торможение выбегом, аналогично отключению двигателя от питающей сети, при этом процесс может занять продолжительное время. Особенно если это высокоинерционные механизмы. С помощью частотного преобразователя можно осуществить останов или торможение двигателя с переходом на более низкую скорость работы за более короткий промежуток времени. Возможно несколько вариантов:
- отдать в сеть(рекуперировать), а такие преобразователи стоят несколько дороже;
- выполнить остановку подачей на обмотки статора напряжения более низкой частоты или постоянного напряжения, тогда избыток запасенной кинетической энергии выделится в виде тепла через радиаторы преобразователя и сам двигатель (торможение двигателем);
- выполнить остановку или торможение замыканием обмоток статора на сопротивление. Опять же, если речь идет о небольших мощностях (до 10кВт), то тормозное сопротивление может быть встроенным. В противном случае применяется узел торможения, состоящий из тормозного прерывателя, выполняющего функцию ключа и самого тормозного сопротивления, либо тормозное сопротивление подключается напрямую к частотному преобразователю и так называемый тормозной модуль является уже встроенным.
Целесообразность применения того или иного метода рассматривается в основном с точки зрения экономической выгоды. Так рекуперация в сеть более выгодна в плане экономии электроэнергии, привод с использованием тормозного сопротивления – более дешевое техническое решение, торможением двигателем вообще не требует дополнительных затрат, но в свою очередь возможно только при малых мощностях.
Способы управления частотным преобразователем.
Некоторые механизмы должны управляться от задания, плавно изменяя обороты двигателя с вращением ручки потенциометра, а в некоторых случаях требуется работа на фиксированных скоростях. Причем, и в том и другом случае может быть возможным управление как с самой панели ЧП, так и по аналоговым, цифровым входам с помощью кнопок, переключателей и потенциометров. При реализации последнего варианта необходимо убедиться в достаточном количестве требуемых входов. В случае использования внешнего управляющего устройства (контроллера, логического реле и т.д.), необходимо убедиться в согласовании по техническим параметрам. Обычно это токовые или вольтовый сигналы с диапазонами 0…20мА, 4…20мА и 0…10В соответственно. Если управление преобразователем частоты происходит по сети, то необходимо наличие соответствующих интерфейса с протоколом передачи данных. Управление двигателем может проходить автоматически, для этого необходимо наличие ПИД-регулятора и возможность организовать обратную связь от датчика контролируемого параметра.
