Статьи

Автоматическое управление процессами подразумевает измерение системой значений определённых параметров и изменение показателей в необходимую сторону

Очень часто возникает вопрос энергосбережения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, который работает на номинальных оборотахМногие скажут, а какое тут возможно энергосбережение ведь двигатель работает на номинальных оборотах и потребляет при этом необходимый ток (который он и потреблял бы и без преобразователя частоты) как требует технологический процесс Возможно, но при некоторых условиях

Дело в том, что в последнее время у многих брендов-производителей преобразователей частоты появилась в настройках называемая как автоматическое энергосбережение, автоматическая оптимизация энергосбережения и тд Как правило, эта функция на заводских параметрах отключена, так как ее применение требует некоторых условий Идея реализации этой функции основано на подачи необходимого напряжения требуемого для поддержания постоянной характеристики момента нагрузки двигателя по всему диапазону скорости даже до 15 Гц Данная функция также полностью адаптирует выходное напряжение к меняющейся токовой нагрузке Этим так же уменьшается акустический шум двигателя и расход энергии Для обеспечения корректной работы данной функции необходимо правильно задать параметры двигателя в частности коэффициент мощности двигателя cosφ Для этого, как правило, применяется функция автоматического определения параметров двигателя Функция энергосбережения хорошо работает для векторного режима и для нечасто меняющейся нагрузки

Рассмотрим реальный объект на примере привода дробилки камня на карьере Привод дробилки вращается с частотой 50 Гц Если двигатель подключен напрямую к сети, то при изменении нагрузки на конвейере меняется ток двигателя при этом напряжение всегда 380В Когда запитали данный привод через преобразователь частоты и выполнили автоматическую коррекцию параметров двигателя, активировали векторное управление и функцию энергосбережения то при изменении нагрузки на дробилке ток также изменялся пропорционально нагрузке, а также изменялось напряжение питания двигателя На практике данная функция дополнительно может экономит до 35% электроэнергии Ниже приведен реальный график выходного напряжения при выходной частоте 50 Гц при работе на на вышеупомянутый механизм

Таким образом, как видно из графика, напряжение на двигатель не подымается выше 350В В этом и заключается функция энергосбережения На данном объекте средняя экономия составила за год 23% электроэнергии, что привело к окупаемости решения для двигателя 75 кВт (работая даже по ночному тарифу) 15 месяцев

Таким образом, данная функция экономит электроэнергию для приводов, работающих в номинальном режиме При этом КПД всей системы составляет около 95-98% Доля реактивной составляющей минимальнаяЗа более детальной консультацией Вы можете связаться с нашими специалистами любым доступным способом в разделе Контакты

Не смотря на то что преобразователь частоты имеет очень большое количество характеристик выделим основные на которые следует обратить

1) Номинальный ток электродвигателя

Многие скажут, зачем нужен ток, если есть мощность двигателя Если мощность двигателя меньше или равна мощности преобразователя частоты можно смело брать Это неверно Дело в том, что на шильдике  электродвигателя действительно указаны такие параметры как Uн-номинальное напряжение, на которое рассчитан двигатель, Iн-номинальный ток который потребляет двигатель при работе на номинальную нагрузку, Рн-номинальную мощность, сosф,  КПД электродвигателя, номинальные обороты, рабочую частоту и прочие  Так вот Рн это номинальная механическая мощность электродвигателя, которую он способен развить, а не потребляемая электрическая Активная электрическая мощность потребляемая из сети будет равна Uн*Iн*√3*cosф или в пересчете с механической мощности Рн/КПД(то есть потребляемая из сети активная мощность будет всегда больше чем механическая мощность на валу двигателя) Как правило для электродвигателей с  одинаковой Рн с уменьшением номинальных оборотов Iн будет увеличиваться Номинальный ток Iн также будет зависеть от параметров cosф и КПД двигателя  Хотя производители преобразователей частоты учитывают эти нюансы и как правило выбор преобразователя частоты по мощности (при условии что номинальная синхронная скорость не менее 1500 об/мин) подходит для насосов, вентиляторов и прочей нагрузке (это также связано с тем что при проектировке закладывается запас по мощности + дискретность ряда мощностей двигателей) тем не менее нужно перепроверить по току, а именно: номинальный ток преобразователя частоты должен быть больше номинального тока двигателя

Iнпч> Iнд

2)Перегрузочная способность преобразователя частоты

Данный параметр всегда описан в документации к преобразователям частоты Перегрузочная способность, как правило, дается в % за 1 минуту Iнпч – это номинальный длительный ток, который может выдавать преобразователь частоты Но кроме этого он может давать кратковременно ток больше номинала Это нужно при разгоне электродвигателей при номинальной нагрузке В характеристиках к преобразователям частоты всегда идет такой параметр Iмах 60с – максимальный выдаваемый преобразователем частоты ток в течении 60 секунд (1 минуты) Так вот перегрузочная способность в % равна Iмах 60с /IнпчНапряжение питания и выходное напряжение преобразователя частоты

На территории Украины преобладает 2 вида напряжения сети 1ф-220В и 3ф 380В
Поэтому и поставляемые преобразователи частоты имеют следующие характеристики по питающему и выходному напряжению:
1ф 220В/1ф 220В – на вход преобразователя частоты подается 1 фаза 220В, а на выходе снимается 1 фаза 220В
1ф 220В/3ф 220В - на вход преобразователя частоты подается 1 фаза 220В на выходе снимается 3 фазы 220В (для трехфазных двигателей которые на звезде работают на 380В а на треугольнике -220В)
3ф 380В/3ф 380В - на вход преобразователя частоты подается 3 фазы 380В, а  на выходе снимается 3 фазы 380В

4)Метод  управления двигателем

Существует несколько методов управления двигателем в зависимости от конкретных задач
- насосы, вентиляторы, компрессоры и прочие механизмы, где мощность на валу постоянно меняется, нет необходимости в высоких динамических характеристик, не требуется поддержание момента на невысоких скоростях (менее 15 Гц) Есть необходимость поддержания определенного параметра давления воды или воздуха, расхода воды или воздуха, температуру и тд Для данного применения Вам полностью подойдут преобразователи частоты со скалярным методом управления двигателем Суть метода -  идет управление только скоростью вращения двигателя, момент на валу двигателя при этом не контролируется
- В станках, шнеках, экструдерах, конвейерах, дробилках и прочих общепромышленных механизмов требуется поддержания момента, на низких скоростях начиная с 0,5-1 Гц во всем диапазоне регулирования, а также поддержание момента при изменении нагрузки при работе на одной частоте Допустимое поддержание частоты 5%  Для данных применений Вам необходимо использовать  преобразователь частоты с векторным методом управления без обратной связи Суть метода – поддержание момента при работе на определенной частоте в случае изменение нагрузки или работе на скорости менее 15 Гц вплоть до 0,5-1 Гц Оценка момента происходит по потребляемому двигателем току
– В станках с ЧПУ, в лифтах, на линиях где требуется точное  позирование  или точное поддержание скорости (бумажная промышленность), а также при этом точно держать момент на валу, необходимость удерживать нагрузку при 0 Гц используют векторный метод управления двигателем с обратной связью Как правило, эта обратная связь по скорости (оборотам вала двигателя) Реализуется обратная связь путем установки на вал двигателя датчика обратной связи (энкодера, резольвера и тд ) и подключение через специальную плату к преобразователю частоты 

5)Прочие характеристики

Кроме вышеупомянутых характеристик есть еще много других, но это уже, как правило, для более специфических применений Например, такие:

• Наличие возможности подключения к промышленной сети ( протокол MODBUS, CANOPEN, PROFIBUS);
• Вынос панели управления на расстояние;
• Возможность подключения к ПК и управления с него;
• Возможность создания резервной копии всех параметров  преобразователя  частоты;
• Возможность подключения тормозного резистора (для увеличения скорости останова);
• Количество и тип входов-выходов;
• Встроенный программируемый логический контроллер и прочие характеристики

Все эти моменты обязательно прописаны в документации на  преобразователь  частоты Ознакомится с документациейВы можете в разделе Документация

Если есть вопросы, то связывайтесь с командой специалистов в разделе Контакты

В большинстве случаев эти отклонения довольно сильно превышают нормальные 5%, но могут и превышать предельно допустимые 10%. В период зимы, когда перегружается питающий трансформатор, напряжение у последнего пользователя довольно часто может падать до уровня 150В. Случаются и скачки напряжения достигающие 270В, чаще всего у пользователей, которые подключены к сети с помощью кабеля с «заниженным» сечением.

Не для кого, не секрет, что от качества напряжения в электрической сети зависит период службы и надежность большинства приемников, которые работают, используя электроэнергию и пользовательские свойства. Для примера, при понижении напряжения сильно уменьшается производительность электронагревательного оборудования, увеличиваются электрические нагрузки блоков питания электрической техники, могут происходить сбои в работе и даже выходят из строя микросхемы. Также полупроводниковое оборудование, которое входит в новые телевизоры. Самым уязвимым при поступление напряжения являются устройства, которые дорого стоят, такие как: сигнализация, охранное оборудование, система автоматики газовых котлов, компьютеры, СВЧ - печи, кондиционеры, холодильники.

Вопрос об использовании таких устройств как стабилизаторы напряжения бытовые на данный момент становиться достаточно актуальным и на сегодня успешно решается с помощью их установки. Новейшие стабилизаторы напряжения бытовые не только гарантируют точность напряжения на выходе в пределах 1-2% от выбранного вами значения выходного напряжения, но защищает пользователей от аварийных режимов, в работе сети. Например, когда вместо 220В в сеть подается напряжение равное 380В (данная аварийная ситуация часто происходит из-за обрыва нулевого провода, причиной этого может стать неравномерное деление напряжения между пользователями). Именно поэтому стабилизаторы напряжения являются защитой электрического оборудования складов, офисов, коттеджей и т.д.

Можно смело утверждать, что с необходимостью приобретения автономной станции водоснабжения столкнулись уже многие. Это касается как людей, имеющих дачу, так и тех, кто живет в частной доме.