преобразователь частоты

Энергосбережение в регулируемом электроприводе. Преобразователи частоты.

Системы электропривода водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, характеризуются цикличностью работы. Даже в течение дня нагрузка на двигатель может колебаться в пределах 80%.
Суть энергосбережения регулированием электропривода, в системах с колеблющейся нагрузкой, заключается в потреблении в каждый момент мощности, необходимой для работы приводного механизма в данный момент.
Достигается это регулированием электропривода с помощью преобразователей частоты.
Преобразователь частоты, таким образом, изменяет соотношение подаваемых на двигатель напряжения и частоты питания, что двигатель потребляет в данный момент мощность, точно соответствующую требуемой мощности на нагрузке. Изменение потребляемой мощности возможно, произвести вручную с пульта управления преобразователя, или автоматически с помощью обратной связи от датчиков давления, расхода и т.п. Наличие встроенных регуляторов, для датчиков, панелей управления с индикацией технологического параметра, встроенной температурной защиты, защиты от перенапряжений и максимальных токов, функции безопасного останова делает подключение преобразователей к существующим системам привода, доступной для более или менее квалифицированного персонала.
Экономия электроэнергии при этом оценивается от 35 до 65%. Одновременно экономиться вода, тепло - оценочно до 15%.
Дополнительной экономии электроэнергии в электроприводе с цикличной нагрузкой можно добиться с помощью тонкой настройки преобразователя частоты, при которой электродвигатель работает с оптимальным к.п.д. в широком диапазоне изменения величины нагрузки и скорости.

Выбор преобразователя частоты по мощности

Основная функция преобразователя эффективное управление асинхронным двигателем, в точном соответствии с требованиями технологического процесса, обеспечивая при этом заданный ресурс работы электродвигателя, самого преобразователя и электропривода в целом. Управляемость, надежность, долговечность системы асинхронный двигатель- преобразователь частоты (АД-ПЧ), во многом определяется правильным выбором мощности преобразователя частоты.
В качестве асинхронного двигателя в частотно-управляемом приводе, в основном, применяются стандартные асинхронные двигатели. Причем развитые средства автоматического определения параметров асинхронного двигателя (что является одним из критериев выбора преобразователя) позволяют присоединять к преобразователю двигатели разных производителей.
При этом мощность преобразователя может быть, как выше, так и ниже мощности двигателя. Мощность преобразователя частоты, приводимая в каталогах, соответствует мощности 4-х полюсного двигателя. При проектирование общепромышленных приводов асинхронный двигатель, как правило, рассчитывается по расчетной мощности нагрузки рабочей машины. Затем выбирается двигатель из стандартного ряда мощностью, которая равна, а чаще всего выше расчетной, т. е. двигатель работает с меньшим, чем номинальный, моментом на валу и, следовательно, меньшим током. В этом случае, и при условии, что к приводу не предъявляются повышенные требования по динамике и перегрузочной способности (при спокойной нагрузке), возможно применение преобразователя частоты меньшей мощности, но в пределах одной ступени стандартного ряда мощностей.
Выбор преобразователя частоты мощностью на одну ступень ниже мощности двигателя возможен и при работе двигателя на насосы и вентиляторы, т.е. механизмы с переменной нагрузкой и с малыми пусковыми моментами. Перегрузочная способность преобразователя, при этом, должна быть не ниже 150%. В этом случае настройки преобразователя позволяют обеспечить плавное, регулируемое формирование пусковых свойств с токами, не превышающими максимально допустимые токи преобразователя и с выводом двигателя на рабочий режим. При питании двигателя от преобразователя частоты характер и величины бросков пусковых токов и моментов напрямую зависит от установленной скорости нарастания частоты и напряжения питания, момента инерции, и статического момента нагрузки.
Если к приводу предъявляются повышенные требования по пусковым характеристикам или жесткие требования по динамике (например, ограниченное время разгона или торможения, частые включения и т.д.), преобразователь выбирается на большую мощность, но, в пределах до трех ступеней стандартного ряда. Силовые транзисторы преобразователя рассчитаны на длительную безаварийную работу, при номинальных токах. Допустимое превышение токов, как правило, составляет 150-200% от, номинального тока в пределах 30-60 сек. Если, эти пределы превышаются, преобразователь, в соответствии с логикой работы программного обеспечения увеличивает время протекания динамических процессов. При этом особое внимание следует уделить, пределам срабатывания защитных цепей преобразователя. В противном случае преобразователь не сможет обеспечить достаточную защиту двигателя.
Однако, оптимальным, конечно, является равенство мощностей асинхронного двигателя и преобразователя частоты, при равенстве (или некотором превышении) номинальных значений выходного тока преобразователя и тока двигателя. При работе преобразователя с несколькими параллельно подключенными двигателями, рекомендуется выбирать преобразователь мощностью, которая равна или больше суммарной мощности двигателей и, с номинальным током, превышающим сумму номинальных токов всех двигателей не менее чем на 25%.

Выбор преобразователя частоты по заданным характеристикам привода