Преобразователь частоты появляется там, где электродвигатель. Однако использование этого устройства не всегда было столь очевидным, а иногда и до сих пор. Многие боятся их использовать, у кого-то начинает болеть голова, думая о количестве параметров, которые нужно настроить, а кто-то не чувствует необходимости использовать инверторы. Итак, обычно используются пусковые способы, практически возникшие при постройке первого электродвигателя. Сегодня в этой статье постараемся показать вам используемые способы пуска, основные преимущества использования преобразователей частоты и их преимущества перед другими способами пуска. Если вы хотите купить частотник abb, то компания «Легион Комплект Автоматика» предлагает оказание услуг по проектированию, подбору оборудования, предоставлении информации о стоимости и оказанию помощи в пуско-наладочных работах и ремонту.
Способы пуска двигателей, которых нет у преобразователя частоты
Основными способами запуска электродвигателя являются:
- прямой старт,
- пуск звезда-треугольник,
- плавный пуск,
- преобразователь частоты (инвертор).
Для того, чтобы показать это большое преимущество инвертора перед остальными 3 способами пуска, проще всего будет, как я кратко представлю каждый из них, и вы сами убедитесь в превосходстве инвертора.
Прямой пуск
Он заключается в прямом подключении питания от сети к клеммам двигателя. Банально простое, но у этого решения практически нет плюсов. При включении питания двигатель будет иметь пусковой ток, в 6 или даже в 10 раз превышающий номинальный ток двигателя. Это приведет к очень быстрому увеличению крутящего момента, что опасно с механической точки зрения двигателя. Это может привести к разрушению компонентов, подключенных к системе привода, а также самого электродвигателя. Также будет падение напряжения в питающей сети.
При таком методе пуска контроль остановки вала двигателя невозможен. Это опасно, например, при приводе насоса, перемещающего воду в трубопроводах. В момент потери мощности произойдет явление гидроудара в трубах, а вместе с ним и разрушение арматуры и труб. Запуск такого насоса будет также опасен с точки зрения создаваемого давления, которое может вызвать такие же потери.
Пуск звезда-треугольник
Обмотки трехфазного электродвигателя можно соединить двумя способами: звездой и треугольником. Для выполнения пуска звезда-треугольник используются специальные переключатели, в которых вы программируете время, через которое двигатель переключит соединение обмоток. На рынке также есть ручные переключатели. Когда питание включено, двигатель соединен звездой. Такой способ подключения приводит к тому, что двигатель имеет пониженное значение тока в момент пуска. По истечении времени, запрограммированного в переключателе, обмотки будут переключены в треугольник.
Однако и этот тип пуска не обеспечивает избежания бросков тока. Здесь это происходит в момент переключения типа соединений, а при прямом пуске — при включении питания. Разница лишь в том, что величина этого выброса будет меньше при переключении между соединением звезда и треугольник.
В дополнение к броску тока самым большим недостатком является тот факт, что для этого типа запуска требуется целых 6 кабелей двигателя, что является громоздким и дорогим на больших расстояниях. Также повышение эффективности этого решения требует использования дополнительных компонентов (например, системы с автотрансформатором).
Мягкий старт
Предыдущие методы пуска давали нам скачки тока и высокие колебания крутящего момента. Поэтому хотелось бы спросить, есть ли метод, который позволит запустить двигатель плавно, без каких-либо помех. Ну да, и первый из этих способов это плавный пуск, иначе электронный пускатель. Это устройство, которое обеспечит нам плавный пуск двигателя и его мягкую остановку. Он будет контролировать напряжение, подаваемое на двигатель, что позволит избежать скачков напряжения и снизить ток.
Управление двигателем через устройство плавного пуска также дает нам доступ к диагностике двигателя и позволяет следить за его состоянием. У него есть практически все, что есть у преобразователя частоты, кроме одной функции. С помощью устройства плавного пуска невозможно регулировать обороты двигателя. В этом случае он будет работать только в приложениях, которые могут работать с постоянной частотой (скоростью вращения).
Преобразователи частоты – самые важные преимущества
Теперь, когда вы знаете методы запуска, вы можете перейти к преимуществам использования дисковода. Как вы могли уже заметить, ни один из ранее упомянутых методов не давал вам контроля над скоростью вращения или вы не имели представления о диагностике двигателя. Итак, что нам дает преобразователь частоты?
Полный контроль крутящего момента и скорости двигателя
Благодаря использованию инвертора в системах управления вы получаете возможность полного управления скоростью вращения двигателей, подключенных к преобразователю. Кроме того, встроенное в устройство векторное управление позволит вам делать это очень точно и точно даже при переменном крутящем моменте.
Снижение эксплуатационных расходов
Благодаря преобразователю частоты вы можете увеличить срок службы двигателей, а также других устройств в системе. Например, вы можете избежать гидравлических ударов в случае отключения электроэнергии, что увеличит срок службы арматуры и трубопроводов.
Сохранение энергии
Регулировка правильной скорости вращения для данного приложения или в нужный момент времени снизит потребление энергии двигателем. Также его снижению может способствовать правильный выбор метода контроля. Это особенно актуально для легких приложений, например, для управления вентиляторами, насосами.
Оптимизация процесса
Благодаря преобразователю частоты вы можете увеличить время работы машины за счет уменьшения количества остановок или устранения неблагоприятных явлений при работе. Кроме того, регулируя скорость двигателя в зависимости от области применения, вы можете увеличить производительность.
Полная диагностика
Преобразователь частоты не только обеспечивает адекватный запуск, остановку и возможность регулировки скорости. Также он позволит получить доступ к проверке правильности работы процесса или в случае сбоя выведет соответствующую ошибку. Это значительно сократит время устранения неполадок, поскольку вы будете знать, что не удалось.
Защита электродвигателей
Преобразователь частоты полностью защищает двигатель от неисправностей. Устройство не позволит, например, длительно работать при перегрузке мотора.
Выбор характеристик управления двигателем
В системах управления скоростью электродвигателя в основном существует 2 метода управления: скалярное управление и векторное управление. Скалярное управление основано на поддержании постоянного отношения напряжения U к частоте. Векторное управление основано на расчетной математической модели двигателя. Первый метод будет использоваться там, где вы имеете дело с легкими нагрузками на двигатель (например, вентиляторы), а второй — там, где требуется очень высокая точность управления, и вы будете сталкиваться с высокими нагрузками и моментами (например, дробилки).
Связь с другими устройствами
Преобразователи частоты благодаря встроенным протоколам связи могут взаимодействовать с другими устройствами автоматизации. Это решение позволяет управлять процессом с помощью контроллера PLC.
Быстрая настройка привода
С помощью специальных программ можно полностью настроить инверторы с компьютера. Это экономит время при программировании привода и при возможных корректировках введенных конфигураций.
Преобразователи частоты настраиваются с помощью программного обеспечения. Это же программное обеспечение используется для программирования контроллеров и сервоприводов. Благодаря этому вы получаете возможность настраивать множество разных устройств в одной среде.
В программе мы сразу видим диапазон, единицу измерения и полное описание заданного параметра. Это значительно облегчает работу, ведь нам не нужно то и дело заглядывать в руководство пользователя, чтобы посмотреть, для чего нужен тот или иной атрибут.
Управление различными типами двигателей
Преобразователи частоты управляют асинхронными двигателями. На рынке есть инверторы, которые могут управлять синхронными двигателями. Часто достаточно изменить параметры устройства, и вы можете быстро переключиться с одного типа двигателя на другой.
Питание нескольких приводов от одного источника питания
Через общую шину постоянного тока вы можете подключить несколько инверторов, из которых только один будет питаться от внешнего источника переменного тока.
Управление несколькими электродвигателями от одного инвертора
В случае преобразователей у вас также есть возможность управлять несколькими асинхронными асинхронными двигателями от одного преобразователя.
В этом случае инвертор выбираем исходя из суммы мощностей всех подключенных двигателей.
Быстрое торможение двигателем
Преобразователи частоты имеют встроенные функции торможения двигателя. Вы можете выбрать, хотите ли вы, чтобы ваш двигатель останавливался на холостом ходу или, например, подавал постоянный ток на обмотки двигателя во время торможения.
Резюме
По сравнению с другими способами или устройствами пуска преобразователи частоты сильно выделяются. Они обеспечивают полный контроль не только за запуском, остановкой и частотой вращения, но и дают полное представление о состоянии двигателя и его диагностику. Инверторы улучшают качество всего процесса и предотвращают нежелательные явления.
Вы хотите использовать преобразователь частоты в своем приложении?