0
0

Для чего необходим преобразователь частоты

Для чего необходим преобразователь частоты

Преобразователь частоты — это устройство, преобразующее параметры частоты электрического тока. Он регулирует скорость вращения асинхронного двигателя с помощью изменения частоты питающего напряжения. Так коэффициент полезного действия остается стабильным.

4721
(2)

Содержание статьи:

  1. Классификация преобразователей частоты
  2. Принцип работы
  3. Подключение и настройка
  4. Преимущества преобразователей частоты
  5. Сфера применения преобразователей частоты

Преобразователь частоты — это устройство, преобразующее параметры частоты электрического тока.

Он регулирует скорость вращения асинхронного двигателя с помощью изменения частоты питающего напряжения. Так коэффициент полезного действия остается стабильным.

Зачем нужен преобразователь частоты:

  • оборудование плавно запускается и останавливается;
  • узлы меньше изнашиваются;
  • снижается энергопотребление;
  • стабильный уровень КПД;
  • защита агрегатов от рывков напряжения и перегрузок.

Классификация преобразователей частоты

Устройства бывают:

  • низковольтные (0,4 кВ),
  • средневольтные (0,69 кВ),
  • высоковольтные (6 и 10 кВ).

По типу конструкции:

  • с промежуточным звеном. Это циклоконвекторы с принудительной или естественной коммутацией. В ПЧ первого типа транзисторы выполняют функцию ключей. ШИМ управляет ими. С помощью конструкции подключают любую фазу ЛЭП к любой фазе двигателя. Во втором типе применяют тиристоры высокого быстродействия. Этот тип преобразователей выдерживает длительные высокие нагрузки. Они обладают повышенным коэффициентом полезного действия. Используются на мощных приводах.
  • с непосредственной связью. Это выпрямитель на тиристорах высокого быстродействия. Тиристоры отпираются друг за другом, подключается обмотка статора. Диапазон частоты — 1-30 Гц. Достоинства:
    • высокий КПД;
    • большое количество режимов;
    • мощность системы можно наращивать без ограничений.

По режиму работы:

  • амплитудно-частотное регулирование. Подходит для сфер, где обороты двигателя не нуждаются в стабилизации. Например, вентиляторы, насосное оборудование,
  • векторное — для агрегатов, на которых допускается изменение в широком диапазоне крутящего момента на валу.

Принцип работы

Схема ПЧ включает силовую и управляющую часть. Первая состоит из транзисторов и тиристоров. Вторая — это схема на электропроцессорах, отвечающая за электрические составляющие входных параметров.

схема частотного преобразователя

Как идет преобразование:

  1. Диодный мост выпрямляет входное напряжение. Фильтр, работающий на конденсаторах, сглаживает «вырезанные» части входящего сигнала.
  2. Микросхемы, управляющие входными параметрами, формируют сигнал с необходимой амплитудой и частотой. Прямоугольные импульсы поступают на двигатель. Затем они превращаются в синусоиду. За это отвечает индуктивность обмотки статора.

Подключение и настройка

На корпусе преобразователя расположены выходы для удобного подключения двигателя. Работа зависит от правильности соединения жил и проводов кабеля с выходами. Монтаж автоматического выключателя выполняют в разрыв нулевого провода. За ним в электросети устанавливают инвертор.

Способы подключения:

  • для бытовых однофазных сетей — треугольник. Выводы последовательно соединяются с обмотками статора.
  • для трехфазных сетей промышленных объектов — звезда. Выводы подключаются к параллельно соединенным обмоткам двигателя.

варианты подключения частотного преобразователя

Преимущества преобразователей частоты

Асинхронные двигатели применяются практически во всех отраслях промышленности. Они мощные, высокопроизводительные, но все равно требуют особых условий эксплуатации. Оснащение агрегатов ПЧ:

  • увеличивает срок службы механических и электрических узлов оборудования;
  • снижает частоту проведения ТОиР;
  • обеспечивает плавный пуск/остановку двигателей, снижает расход электроэнергии;
  • помогает отслеживать параметры агрегатов в режиме реального времени. У частотников есть экран, на котором отображаются показатели — напряжение, мощность, ток, скорость вращения и т.д.

Структура управления оборудованием упрощается. Поскольку преобразователь частоты регулирует пуск и остановку двигателя, отпадает необходимость дросселей, вариаторов, редукторов. КПД при этом остается на высоком уровне. Узлы защищены от перегрузок, выдерживают длительную работу. А экономия электроэнергии составляет 40-50 %. Для того, чтобы модернизировать производство, не придется полностью останавливать весь процесс.

Сфера применения преобразователей частоты

ПЧ применяют там, где важен контроль за скоростью вращения двигателя.

  • Насосное оборудование и система водоснабжения.

Использование преобразователей защищает электродвигатель от гидроударов. Поэтому сокращается количество аварий. Потери воды и тепла снижаются на 5-10 %. Расход электроэнергии уменьшается на 60 %. С помощью частотных преобразователей на насосных станциях можно управлять насосами без дополнительного контроллера.

  • Вентиляторы.

Поскольку для запуска используются мощные двигатели, то экономия энергии будет еще более значительная. Снижаются потери холостого хода. Повышается рентабельность производства.

  • Транспортеры.

За счет плавного запуска и остановки снижается отрицательное воздействие на узлы механизмов, уменьшается интенсивность ударных нагрузок.

Где еще устанавливают преобразователи:

  • лифты, подъемники;
  • деревообрабатывающая промышленность;
  • робототехника;
  • центрифуги, компрессоры, воздуходувки;
  • медицинское оборудование.
Назад

Читайте также

6203
(1)
Контактные измерительные системы для производственных станков

При современном уровне автоматизации производства и стремлению к увеличению его эффективности, на первый план выходит контроль качества работы оборудования. Контактные измерительные системы (ИС) для станков, оснащенных ЧПУ, стали неотъемлемым элементов множества техпроцессов. В статье расскажем про их классификацию и практическом применении.

7964
(4)
Виды и принцип работы асинхронных электродвигателей

Для преобразования электроэнергии при изготовлении электротехнических устройств чаще всего используют асинхронные двигатели — электроприборы с вращающимся ротором. Особенность такого двигателя — это отличие скоростей, с которыми вращаются ротор и статорное магнитное поле. Узнайте, из чего состоит асинхронный двигатель, каких видов бывает, где используется и как его выбрать.

4080
(1)
Станочная оснастка: разновидности и особенности

Не всегда размеры производственных помещений позволяют установить дополнительное производственные машины. Оснастка для станков с ЧПУ поможет выполнять те операции, которые изначально технологически не были предусмотрены производителем. В статье подробно рассмотрим классификацию приспособлений, которые расширяют возможности производственного оборудования и продлевают срок его службы.

Станко сервис логотип
ООО «Эффективное производство»

+7 (499) 648-20-40

Смоленск, ул. Исаковского, д. 26, кв. 19
Москва, Ленинский проспект, д. 15А.

Поставка продукции, служба поддержки: info@cnc360.ru