Что нужно знать при выборе преобразователя частоты?

Для того, чтобы устранить существующие проблемы, связанные с электроприводом и получить пользу/выгоду от внедрения преобразователя частоты, очень важно сделать правильный выбор. Существует множество факторов, определяющих правильность выбора и, если использовать неверный, или неполный подход к подбору, то вместо решения старых проблем, могут появиться новые.

Итак, факторы, которые необходимо учитывать при выборе преобразователя:

1. Выбор преобразователя частоты по ПРИМЕНЕНИЮ

Начать выбор преобразователя необходимо с характера его применения. А именно:
  • Характер нагрузки;
  • Точность регулирования;
  • Специфическими требования к приводу и преобразователю частоты в частности

Остановимся подробнее на каждом из факторов.

Характер нагрузки - определяет закон регулирования, по которому будет происходить изменение скорости вращения и момента. Таких законов три:
  • Закон регулирования с постоянством момента. Применяется при неизменной нагрузке на протяжении всего технологического цикла. Примеры: грузоподъемные механизмы, конвейеры под постоянной загрузкой.
  • Закон регулирования с линейно возрастающим моментом. Применяется при «вентиляторной» нагрузке, где момент сопротивления зависит от квадрата угловой скорости. Примеры применения: вентиляторы, центробежные насосы.
  • Закон регулирования с нелинейно спадающим моментом (с постоянной мощностью). Применяется в тех случаях, когда момент сопротивления изменяется обратно пропорционально угловой скорости, а потребляемая механизмом мощность остается неизменной. Примеры применения: токарные, фрезерные, расточные станки, изготовление продукции с изменяющейся вязкостью, например, мыло
Таким образом, зная характер нагрузки, становится понятным, по какому закону будет происходить частотное регулирование скорости. Производители, ориентируясь на данные законы, разделяют линейки своих преобразователей частоты по сериям. Каждая серия предназначена для определенного применения, с учетом соответствующего закона регулирования:
  • Серия для тяжелых режимов работы (закон регулирования с постоянством момента);
  • Серия для насосов и вентиляторов (закон регулирования с линейно возрастающим моментом);
  • Серия для общего применения (закон регулирования с нелинейно спадающим моментом (с постоянной мощностью));

Точность регулирования - практически все современные преобразователи частоты имеют возможность достаточно точной регулировки скорости за счет встроенного математического аппарата, но, в случаях, когда требуется регулирования с очень высокой точностью, то необходимо применять специализированные преобразователи частоты, с возможностью подключения датчиков обратной связи для реализации алгоритма векторного управления с обратной связью.
Специфические требования к приводу и преобразователю частоты.
Существует множество специфических требований, которые иногда необходимо учитывать при выборе преобразователя частоты. Вот некоторые из них:
  • Интерфейс связи с логическими устройствами «верхнего уровня»;
  • Повышенная степень пылевлагозащиты (IP);
  • Синхронизация по скорости с другими механизмами;
  • Специфические элементы конструкции. Например, выносной радиатор;
  • Позиционирование;
  • Расширение дискретных и аналоговых входов/выходов и т.д.

2. МОЩНОСТЬ преобразователя частоты.

Паспортная мощность преобразователя должна быть равна или выше мощности электродвигателя.

Примечание: мощность электродвигателя относится к механической мощности на валу, а не к активной мощности, потребляемой из сети.


3. Номинальный ДЛИТЕЛЬНЫЙ ТОК преобразователя

Должен быть равен или выше фактического тока, потребляемого электродвигателем.

4. ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ преобразователя

Составляет (как правило) 150% от номинальной мощности в течение 1 минуты. Если характер перегрузок Вашего механизма превышает указанные значения в процессе работы, то следует сделать выбор преобразователя по мощности на ступень выше.

5. КОЛИЧЕСТВО подключаемых ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ к одному преобразователю

Если к ПЧ подключается более одного электродвигателя, то ПЧ выбирается по току равному, или более суммы токов всех подключенных электродвигателей. Причем, каждый из подключенных электродвигателей должен быть защищен дополнительным тепловым реле для обеспечения защиты по току.

МАЛЫЕ СКОРОСТИ при работе электродвигателя

При длительной работе в таком режиме, электродвигателю может понадобится внешнее принудительное охлаждение.

5. Быстрый ОСТАНОВ ВЫСОКОИНЕРЦИОННЫХ НАГРУЗОК

В данном случае, необходимо использовать внешний тормозной резистор, или завышенную мощность преобразователя частоты.

8. Быстрый ОСТАНОВ механизма В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

В данном случае, следует использовать внешний механический тормоз.


Итак, делаем ВЫВОДЫ: При условии учета вышеперечисленных факторов в процессе выбора преобразователя частоты, Вы сможете:


  • Достичь поставленных целей от внедрения преобразователя частоты;
  • Исключить нежелательные затраты;
  • Избежать эксплуатационных проблем, связанных с работой Вашей установки.