Наши контакты

Тел.: +7(727) 268-54-94

m: +7 775 229-62-60
E-Mail:

Адрес: г. Алматы, ул. Крылова 14

Как нас найти?

 

Вы здесь

Главная » Оборудование » Электротехническое

Преобразователи частоты

Частотный преобразователь (преобразователь частоты) — это устройство, предназначенное для преобразования частоты входного напряжения с целью управления скоростью электродвигателя. Современный преобразователь частоты состоит из выпрямителя (моста постоянного тока), преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и инвертора (преобразователя) (иногда с ШИМ), преобразующего постоянный ток в переменный требуемых частоты и амплитуды. В качестве выхлдных силовых элементов в преобразователях частоты применяются тиристоры (GTO) или транзисторы IGBT, которые обеспечивают необходимый ток для питания электродвигателя. Для исключения перегрузки преобразователя при большой длине фидера между преобразователем и фидером ставят дроссели, а для уменьшения электромагнитных помех — EMC-фильтр.

Существует два способа управления электродвигателем: скалярное и векторное.

При скалярном управлении формируются гармонические токи фаз двигателя. Векторное управление — метод управления синхронными и асинхронными двигателями, не только формирующим гармонические токи (напряжения) фаз, но и обеспечивающим управление магнитным потоком ротора (моментом на валу двигателя).

 

ЧРП применяются в:

  • судовом электроприводе большой мощности
  • прокатных станах
  • высокооборотном приводе вакуумных турбомолекулярных насосов (до 100.000 об/мин.)
  • конвейерных системах
  • резательных автоматах
  • станках с ЧПУ — синхронизация движения сразу нескольких осей (до 32 — например в полиграфическом или упаковывающем оборудовании)
  • автоматически открывающихся дверях
  • мешалках, насосах, вентиляторах, компрессорах
  • стиральных машинах
  • бытовых инверторных сплит-системах
  • на электротранспорте: электровозах, электропоездах, трамваях и троллейбусах
  • в текстильной промышленности (для поддержания постоянной скорости и натяжения ткани между различными узлами машины)
  • в системах позиционирования

Наибольший экономический эффект даёт применение ЧРП в системах вентиляции, кондиционирования и водоснабжения, где применение ЧРП стало фактически стандартом.

 

Преимущества применения ЧРП

  • Высокая точность регулирования.
  • Экономия электроэнергии в случае переменной или неполной нагрузки.
  • Равный максимальному пусковой момент.
  • Возможность удалённой диагностики привода.
  • Распознавание обрыва фазы для входной и выходной цепей.
  • Учёт моточасов.
  • Повышенный ресурс оборудования (электродвигателей, насосов, трубопроводовов и т.д.).
  • Уменьшение гидравлического сопротивления трубопровода из-за отсутствия регулирующего клапана.
  • Плавный пуск двигателя, что значительно уменьшает его износ
  • ЧРП как правило содержит в себе ПИД-регулятор и может подключатся напрямую к датчику регулируемой величины (например, давления).
  • Управляемое торможение.
  • Автоматический перезапуск при пропадании сетевого напряжения.
  • Подхват вращающегося электродвигателя на текущей скорости вращения.
  • Стабилизация скорости вращения при изменении нагрузки.
  • Значительное снижение акустического шума электродвигателя (при использовании функции «Мягкая ШИМ»).
  • Дополнительная экономия электроэнергии от оптимизации возбуждения эл. двигателя.
  • Отсутствие необходимости в установкие пусковых контакторов.
  • Значительное снижение пусковых токов (3-7 раз), что дает возможность подключить электродвигатель к источнику бесперебойного питания пониженной мощности.
  •  

Недостатки применения ЧРП

  • Большинство моделей ЧРП являются источником помех.
  • Сравнительно высокая стоимость для ЧРП большой мощности (окупаемость минимум 1-2 года).
  • Старение конденсаторов главной цепи.
  •  

Применение преобразователей частоты на насосных станциях

Классический метод управления насосных установок предполагает дросселирование напорных линий и регулирование количества работающих агрегатов по какому-либо техническому параметру (например, давлению в трубопроводе). Насосные агрегаты в этом случае выбираются исходя из неких расчётных характеристик (как правило, с запасом по производительности) и постоянно функционируют с постоянной частотой вращения, без учета изменяющихся расходов, вызванных переменным водопотреблением. При минимальном расходе насосы продолжают работу с постоянной частотой вращения, создавая избыточное давление в сети (причина аварий), при этом бесполезно расходуется значительное количество электроэнергии. Так, к примеру, происходит в ночное время суток, когда потребление воды резко падает. Основной эффект достигается не за счет экономии электроэнергии, а благодаря существенному уменьшению расходов на ремонт водопроводных сетей.

 

Появление регулируемого электропривода позволило поддерживать постоянное давление непосредственно у потребителя. Широкое применение в мировой практике получил частотно регулируемый электропривод с асинхронным электродвигателем общепромышленного назначения. В результате адаптации общепромышленных асинхронных двигателей к их условиям эксплуатации в управляемых электроприводах создаются специальные регулируемые асинхронные двигатели с более высокими энергетическими и массогабаритностоимостными показателями по сравнению с неадаптированными. Частотное регулирование скорости вращения вала асинхронного двигателя осуществляется с помощью электронного устройства, которое принято называть частотным преобразователем. Вышеуказанный эффект достигается путём изменения частоты и амплитуды трёхфазного напряжения, поступающего на электродвигатель. Таким образом, меняя параметры питающего напряжения (частотное управление), можно делать скорость вращения двигателя как ниже, так и выше номинальной. Во второй зоне (частота выше номинальной) максимальный момент на валу обратно пропорционален скорости вращения.

 

Практика показывает, что применение частотных преобразователей на насосных станциях позволяет:

  • экономить электроэнергию (при существенных изменениях расхода), регулируя мощность электропривода в зависимости от реального водопотребления (эффект экономии 20-50 %);
  • снизить расход воды, за счёт сокращения утечек при превышении давления в магистрали, когда расход водопотребления в действительности мал (в среднем на 5 %);
  • уменьшить расходы (основной экономический эффект) на аварийные ремонты оборудования (всей инфраструктуры подачи воды за счет резкого уменьшения числа аварийных ситуаций, вызванных в частности гидравлическим ударом, который нередко случается в случае использования нерегулируемого электропривода (доказано, что ресурс службы оборудования повышается минимум в 1,5 раза);
  • достичь определённой экономии тепла в системах горячего водоснабжения за счёт снижения потерь воды, несущей тепло;
  • увеличить напор выше обычного в случае необходимости;
  • комплексно автоматизировать систему водоснабжения, тем самым снижая фонд заработной платы обслуживающего и дежурного персонала, и исключить влияние «человеческого фактора» на работу системы.
  • Современный преобразователь частоты имеет компактное исполнение, пыле- и влагозащищённый корпус, удобный интерфейс, что позволяет применять его в самых сложных условиях и проблемных средах. Диапазон мощности весьма широк и составляет от 0,18 до 630 кВт и более при стандартном питании 220/380 В и 50-60 Гц.

По имеющимся данным срок окупаемости проекта по внедрению преобразователей частоты составляет от 3 месяцев до 2 лет.

 

CHF100A преобразователь частоты...

GD10 Миниатюрные частотные преобразователи...

GD100 Экономичные частотные преобразователи с векторным управлением...