Преобразователь частоты – это устройство, изменяющее герцы выходного тока. Оно используется для оборотов мотора, делает его работу более плавной, увеличивает КПД и продлевает срок безотказной службы. Прямое подключение подразумевает 50-60 Гц, а через прибор – 0,5-800 Гц.
Особенности преобразователя
Современные высокотехнологичные устройства имеют программное управление, электроника обеспечивает точность и надежность. Сами устройства компактны, поэтому удобны в установке.
Существуют управляемые и неуправляемые модели. Первые регулируют параметры, а во вторых они заложены конструкцией. Есть и третий вид, который способен автоматически подстроиться под подключенный электродвигатель. Для этого выполняют идентификационный пуск, при котором автоматически определяются характеристики обмоток.
Тип управления – скалярный или векторный. Первый не позволяет задавать точные величины, только определяет частотное соотношение входа и выхода. Если меняются входные свойства, выходные изменятся аналогично. Второй вид дает возможность задать точные характеристики в зависимости от двигателя и режима. Для повышения точности предусматривается установка карты памяти и дисплей для отображения информации.
При монтаже ПЧ необходимо проверить, справляется ли штатный вентилятор с охлаждением. Часто приходится дополнительно устанавливать
систему принудительного охлаждения.
Частотник является и мощным источником высокочастотного тока. На собственных микросхемах есть специальные защитные элементы, а для остальных приборов лучше использовать максимально короткий экранирующий кабель. До других проводов дистанция должна составлять 100 мм и более. Если нет другой возможности, допускается пересечение с другими проводниками под углом 90 градусов.
Область применения
Их устанавливают на оборудование с регулируемой скоростью двигателя:
· центрифуги;
· лифты;
· манипуляторы и экскаваторы;
· компрессоры;
· транспортеры;
· вентиляторы;
· насосы.
Также предусматривается монтаж на взаимосвязанные механизмы с прямой или обратной зависимостью.
Принцип работы
Чтобы получить необходимые характеристики, электроэнергия проходит двойное преобразование. На входе ток выпрямляется диодным мостом и фильтруется конденсатором, происходит сглаживание и передача в преобразующую часть. Здесь в работу включаются транзисторы, подключенные по встречно-параллельной схеме. Они задают частоту и амплитуду.
Управляющая схема может быть:
· амплитудная, в которой регулируются только входные данные;
· широтно-импульсная (ШИМ), в которой показатели определяются порядком переключения транзисторов.
В последнем случае есть строгий алгоритм последовательности, формирующий идеальную синусоиду.
Для смены заданных величин используется микропроцессор, на микросхему сигнал поступает от микроконтроллера. На основании эталона (5 Гц) сравниваются значения, программа подает импульс на преобразование энергии до нужной величины. Микроконтроллер следит за температурой полупроводников, защищает агрегат от перегрева и резких перепадов напряжения.
Для исключения внешних воздействий корпус защищают. Его изолируют от пыли, влаги, ударов, взаимных помех от других электроприборов. Чтобы снизить радиопомехи и электроразрядов устанавливается специальный фильтр. Это позволяет получить четкий сигнал на выходе, задающий необходимые обороты.
Как выбрать?
Мощность. Ориентируйтесь на предельную энергию, потребляемую мотором, добавьте запас 10%. Это снизит вероятность перегрузки, т.к. будет резервный запас. Если во время активности возникают скачки, также ориентируются на максимальные значения. Для нескольких электромоторов их мощность суммируют и дают запас 10%.
Сетевое напряжение. Чем больший диапазон охватывает модель, тем лучше. Если низкие вольты приведут к отключению, то высокие – к поломке.
Пределы регулировки частоты. Верхний лимит указывает на максимальные обороты мотора, а нижний – регулировку скорости. Оптимальное соотношение 1/10.
Число входных фаз. Трехфазные частотники рассчитаны на промышленное оборудование и 380В. Однофазные – только на 220В. Этими параметрами определяется принцип подключения.
Область эксплуатации. Стандартная защита корпуса предусматривает эксплуатацию в нормальных условиях. Для горнодобывающих предприятий, нефтепромышленности и прочих сложных условий нужна увеличенная степень защиты – IPXX.
Способ управления. Векторное более дорогое, но точное. Скалярное больше ориентировано на поддержку соотношения, но для вентиляторов этого достаточно.
Число сигналов. Они обеспечивают больше возможностей и широкие настройки. Дискретные input отдают команды (реверс, стоп, пуск). Output предназначены для «обратной связи», предоставления информации об ошибках, перегреве и пр. Аналоговые input регулируют и настраивают оборудование в процессе. Output служат для построения сложных схем. Цифровые input служат для ввода данных от датчиков. Чем их больше, тем надежнее работает система, но это увеличивает стоимость.
Взаимодействие. Универсальные подходят для любой техники, а фирменные рассчитаны только на один ее вид.
Гарантия и обслуживание. При наличии качественного сервиса от производителя или дилера обеспечивает большую надежность и продлевает срок службы техники.
Преимущества ПЧ
При его использовании появляются достоинства:
· увеличение рабочего ресурса;
· текущее изменение настроек, без остановки;
· простая управляющая система;
· слаженность нескольких электромоторов;
· выравнивание скачков скоростей при запуске и остановке;
· точность регулировки;
· защита от скачков напряжения, КЗ, перегрузки;
· экономичный расход электроэнергии.
Это позволяет проще управлять механизмами, повысить производительность, продлить срок эксплуатации, сэкономить бюджет.
