Преобразователи частоты

Как выбрать частотный преобразователь для электродвигателя самостоятельно или при помощи специалистов

Внедрение частотных преобразователей везде, где используются электродвигатели, — верное решение на пути увеличения доходности предприятия. Благодаря гибкой настройке параметров управления и широкому диапазону регулировок современные частотные преобразователи позволяют ощутимо поднять производительность технологического оборудования различного назначения и снизить издержки даже для устаревшего оборудования.

Самостоятельный подбор ЧП

У вас есть три пути: выбрать общепромышленную модель, выбрать модель для конкретного применения или по характеристикам.

Выбор общепромышленной модели

Это наиболее быстрый и простой вариант. Например, универсальный общепромышленный векторный ЧП большой мощности «Веспер» из линейки EI -9011 в защищенном корпусе класса IP54 подходит для большинства задач и может использоваться для управления приводами практически всех промышленных механизмов в сложных условиях эксплуатации. Минус такого решения — высокая цена универсального ЧП.

Выбор по стандартному ряду мощностей электродвигателей

Это тоже быстрый и удобный вариант. Как правило, номинальная мощность большинства преобразователей соответствует стандартной серии.

Стандартные серии электродвигателей имеют следующие уровни (номинальной) мощности:

кВт 0,06 0,09 0,12 0,18 0,25 0,37 0,55 0,75 1,10 1,50 2,20 3,00
кВт 4,00 5,50 7,50 11,0 15,0 18,5 22,0 30,0 37,0 45,0 55,0 75,0

Преобразователь частоты подбирается такой же мощности, что и двигатель, или чуть большей. Например, если мощность привода 1,5 кВт, то преобразователь может быть 1,5-2 кВт.

Недостаток этого решения — можно переплатить за избыточную мощность частотника, если электродвигатель не нагружается полностью. Или наоборот: если привод часто работает с пиковыми нагрузками, то приобретенный по стандартной серии ЧП может не справляться с обеспечением работоспособности.

Выбор по характеристикам

1. Электропитание и диапазон выходной частоты.

Количество питающих фаз и номинальное напряжение (В) — первое, на что нужно обращать внимание при выборе. Если это не учесть и неправильно подключить оборудование, возникнут аварийные ситуации и, как следствие, техника выйдет из строя. Выпускаются одно- и трехфазные модели с напряжением на 220 В и 380 В соответственно. Однофазная модель ЧП имеет трёх фазный выход для подключения трёхфазного электродвигателя. Есть также высоковольтные мегаваттные установки для особо мощных агрегатов.

Напряжение местных электросетей, а вернее его качество, также необходимо учитывать при выборе ЧП. Несмотря на то, что Российский стандарт предусматривает для однофазной сети 220 В, а для трехфазной 380 В, на деле бывают существенные провалы и скачки. Если произойдет падение входного напряжения, электропривод аварийно остановится, но если будет скачок вверх, он может сгореть. Поэтому чем шире диапазон допустимых значений напряжения прибора, тем лучше (смотреть их нужно в техническом описании). Модели с широким диапазоном стоят дороже.

Частота (Гц) — следующая по важности характеристика, так как непосредственное управление скоростью вращения вала осуществляется с помощью изменения частоты выходного напряжения. Нужно обратить внимание на диапазон значений выходной частоты ПЧ (например, от 0 до 400 Гц). Чем шире диапазон, тем больше возможностей. У преобразователей частоты, на основе инвертора напряжения, выходная частота не зависит от значения частоты напряжения питания. Все ПЧ ООО «Компании Веспер» выполнены по схеме инвертора напряжения с промежуточным звеном постоянного тока.

2. Мощность и номинальный ток.

Выбор частотного преобразователя по мощности и номинальному току применяемого электродвигателя можно осуществить следующими способами:

  • по значению номинального тока электродвигателя по формуле: Iпч = (1.05…1.1) х Iдв ;
  • на основе полной мощности (кВА), рассчитывается по формуле: Рпч = Uдв х Iдв х √3 / 1000.

Важно, чтобы выходной ток/мощность частотника был равен или превышал номинальный ток/мощность двигателя. Поэтому для правильного выбора необходимо знать номинальные характеристики электродвигателя.

Получить нужные сведения можно из технической документации, по надписям на корпусе (шильдикам) либо провести замеры.

1.jpg

Если двигатель периодически работает с пиковой нагрузкой (значительный пусковой момент на валу, быстрый разгон, резкое торможение), это нужно учитывать. Следует выбирать модель, которая в состоянии обеспечить перегрузочную способность.

3. Методы управления.

Есть два основных метода управления:

  • векторный;
  • скалярный.

Приборы со скалярным управлением стоят дешевле и проще в настройке, но они имеют малый диапазон (1:10) и низкую точность регулировки (погрешность скорости может быть 5-10 %). Такие частотно регулируемые электроприводы целесообразно использовать, когда параметры нагрузки заранее известны и не «плавают» при постоянной частоте. Это могут быть различные механизмы с фиксированным режимом работы, отвечающие за поддержание определенного состояния техпроцесса. К примеру: насосы, вентиляторы, компрессоры.

Векторные приборы более технологичны, имеют широкий диапазон режимов и регулировок (>1:200) с практически нулевой погрешностью, могут поддерживать заданный момент при меняющейся скорости и на сверхмалых оборотах, а также постоянную скорость при резко меняющейся нагрузке. Но они стоят дороже и требуют тонкой индивидуальной настройки специалистом. Такие векторные ЧП подходят для конвейеров, лифтов, транспортеров, кранов, прессов, токарных станков.

Метод управления электродвигателем Диапазон регулирования скорости Погрешность скорости, % Время нарастания момента, мс Пусковой момент Цена Стандартные применения
Скалярный 1:10 5-10 Не доступно Низкий Очень низкая Низкопроизводительные: насосы, вентиляторы, компрессоры, ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование)
Векторный Линейный Полеориентированное управление >1:200 0 <1-2 Высокий Высокая Высокопроизводительные: краны, лифты, транспорт и т.д.
Прямое управление моментом с ПВМ >1:200 0 <1-2 Высокий Высокая
Нелинейный Прямое управление моментом с таблицей включения >1:200 0 <1 Высокий Высокая
Прямое самоуправление >1:200 0 <1-2 Высокий Высокая Высокопроизводительные: электрическая тяга, быстрое ослабление поля

4. Дополнительные опции частотного преобразователя для электродвигателя.

Чтобы понять, какие дополнительные возможности могут понадобиться, необходимо ориентироваться на круг задач (для чего предполагается использовать ЧП), эксплуатационные нагрузки (сколько приводов будет контролировать и в каком режиме), условия, в которых прибор будет работать (нужна ли спецзащита корпуса и др.).

Пример:

  • Для управления приводами с лёгкой нагрузкой и стабильными оборотами (вентиляторы и насосы) выбирают недорогую простую модель с ограниченным набором регулировок и минимальными опциями.
  • Для управления приводами с переменными нагрузками, быстрыми стартами и остановками (лифтовые или конвейерные двигатели) нужен ЧП с модулем отвода излишков энергии, возникающих при торможении.
  • Для высокоточных задач (в станках различного назначения) может понадобиться прибор с тонкой настройкой в широком диапазоне режимов и сохранением заданного крутящего момента на сверхмалых оборотах.

Дополнительных опций много, как и задач, которые решают частотники. Поэтому при выборе модели частотного преобразователя для электродвигателя полезно написать свой список с теми опциями, которые необходимы.

Мы составили перечень наиболее востребованных опций:

  • Дистанционное управление.
  • Централизованное управление в составе кластера.
  • Контроль работы только одного привода.
  • Контроль сразу нескольких двигателей.
  • С прямой связью.
  • Защищенный корпус (степень по классу IP).
  • Модульность.
  • Встроенный дисплей и различные индикаторы.
  • Программирование с помощью встроенного пульта управления или компьютера.
  • Поддержка обратной связи.
  • Наличие дискретных, аналоговых, цифровых выходов.
  • Метод модуляции и диапазон значений частоты ШИМ).
  • Тормозной модуль и способ отвода излишков энергии при торможении (рекуперация, перевод в тепло).
  • Автонастройка.
  • Возможность пуска (с поиском скорости) свободно вращающегося двигателя.

Если в комплектации не будет всех нужных опций из списка, можно заказать дооснащение. Компания «Веспер» предоставляет такую возможность.

Также полезно знать, что ведущие производители выпускают специальные серии преобразователей, настроенные и оптимизированные для решения конкретных задач. В них уже учтены все нюансы и включены необходимые опции.

Пример:

Серия частотных преобразователей «Веспер» EI-P7012 ориентирована на работу с насосами. Серия E3-8100В идеально подходит для вентиляторов.

5. Гарантийные условия и сервисное сопровождение.

Технические характеристики при выборе преобразователя частоты важны, но нужно еще учитывать качество сборки и возможность сервисного сопровождения. Обращайте внимание на:

  • гарантийные условия;
  • продуманность компоновки и конструкционных решений;
  • использование надёжных комплектующих;
  • контроль качества и отсутствие брака в готовых изделиях;
  • репутацию производителя и множество успешно выполненных проектов;
  • профессиональное гарантийное и послегарантийное сервисное обслуживание;
  • доступность специалистов для консультаций;
  • скорость поставки необходимых комплектующих;
  • наличие сети сервисных центров.

Обеспечить все это на должном уровне могут компании с мощным интеллектуальным и экономическим потенциалом, отлаженным высокотехнологичным производством и многоступенчатым контролем качества.

Среди российских производителей компания «Веспер» соответствует этим критериям в полной мере. Высокое качество продукции подтверждают сертификаты. Оборудование «Веспер» успешно работает на сотнях объектах электроэнергетики, металлургии, машиностроения, нефтегазового комплекса и других отраслей промышленности.

Подробнее

E4-8400
E4-8400

Общепромышленные векторные преобразователи частоты

Отличаются низкой ценой, широком функционалом и компактным дизайном, что наиболее полно соответствует сегодняшним потребностям рынка. Векторные ПЧ серии Е4-8400 подходят для большинства общепромышленных приводов.

E5-Р7500
E5-Р7500

Насосные преобразователи частоты со встроенным ПЛК и управлением группой насосов

Серия преобразователей Е5-Р7500 используется для управления электроприводами с насосной (вентиляторной) нагрузочной характеристикой. Но это не исключает его применение в ряде общепромышленных приложений: конвейер, компрессор и т п., а также в АСУ, построенных на основе сетевых протоколов MODBUS, PROFIBUS, BACnet, Metasys N2.

E5-8200
E5-8200

Векторные преобразователи частоты малой мощности

Векторный преобразователь серии Е5-8200 является продолжением самой популярной серии Е2- 8300, совмещает в себе его возможности и цены серии Е2-MINI.
EI-7011
EI-7011

Общепромышленные преобразователи частоты

Серия, разработанная на базе популярного преобразователя EI-7001.

Широко используются в технологическом оборудовании, где применяется управляемый электропривод: смесителях, дозаторах, производственных линиях, системах водоснабжения, вентиляции, дымососах и т.п. оборудовании.

EI-P7012
EI-P7012

Насосные частотные преобразователи

Модель нового поколения преобразователей насосной серии. Используется для управления приводами с переменной нагрузкой насосного типа. Новую модель выгодно отличают расширенные функциональные возможности, меньшие массогабаритные характеристики, увеличенный диапазон мощностей.

EI-9011
EI-9011

Векторные преобразователи частоты с обратной связью и управлением моментом

Предлагаем эффективный частотный преобразователь для крана, лифта, производственных линий и прочего оборудования, для которого характерны увеличенные переменные нагрузки при высокой точности поддержания заданной скорости вращения в моменты запуска и остановки. Устройство Веспер EI-9011 векторного типа дает возможность гибкого управления скоростью вращения, управления моментом, позволяя добиться максимального раскрытия потенциала электродвигателя и его надежную защиту.

E3-9100
E3-9100

Многофункциональные преобразователи частоты малой мощности

Векторный частотный преобразователь без датчика обратной связи по скорости Е3-9100 может использоваться для управления приводом в большинстве существующих промышленных механизмов. В диапазоне мощностей от 0,75 до 15 кВт при решении многих задач он призван заменить более дорогие серии преобразователей EI-7011 и EI-9011.

IP54
IP54

Частотные преобразователи EI-P7012, EI-7011, EI-9011 в исполнении IP54

Преобразователи частоты со степенью защиты IP54 предназначены для эксплуатации в условиях повышенной запыленности и возможного попадания на корпус воды в виде брызг.

Модели преобразователей в исполнении IP54 изготовлены на базе серийных преобразователей EI-P7012, EI-7011, EI-9011 в металлических корпусах. Повышенная степень защиты обеспечена за счет герметичного исполнения электронного отсека преобразователей, а также использования герметичных кабельных вводов и пылевлагозащитных вентиляторов охлаждения. Совместимое дополнительное оборудование ПЧ в исполнении IP54 аналогично соответствующим моделям ПЧ в исполнении IP20.



Выбор частотного преобразователя с помощью специалистов «Веспер»

Крупные производители выпускают огромный ассортимент ЧП. Если при покупке вам нужно учесть множество критериев, то хорошим вариантом будет обратиться за консультацией к специалистам. Компания «Веспер» имеет большой опыт в проведении работ по подбору преобразователей частоты для различных промышленных и бытовых машин и механизмов.

Если вам нужен преобразователь частоты с дополнительными опциями для решения конкретных задач, то это еще один повод обратиться в крупную компанию. В «Веспере», например, эту задачу решает инженерно-технический отдел, который порекомендует и подберёт дополнительную комплектацию оборудования по персональным пожеланиям заказчика:

  • установит ПЧ в корпус с требуемой степенью защиты IP и системой приточно – вытяжной вентиляции;
  • дооснастит датчиками, счетчиками, таймерами, фильтрами, дросселями, внутренними источниками питания, устройствами динамического торможения;

Компания "Веспер" предлагает широкий ассортимент частотников на IGBT транзисторах для асинхронных двигателей переменного тока, а также все сопутствующее оборудование, необходимое для успешной эксплуатации ПЧ.

Специалисты компании готовы проконсультировать по использованию продукции в разных технологических процессах. Звоните по телефонам 8-800-555-36-49 и (495) 258-00-49 или напишите нам на почту mail@vesper.ru.