Чистотники регулятор оборотов электродвигателя на 380

0 commentsПрименение Февраль 14, 2019

Регулируемый асинхронный привод широко распространен и популярен так, что фактически заменил собой синхронные электродвигатели и привод постоянного тока.

Варианты регулировки скорости электродвигателя включают несколько существующих способов:

1. Изменение подачи напряжения;
2. Переключение обмоток асинхронных двигателей;
3. Частотная регулировка скорости электродвигателя с помощью изменения токовых величин;
4. Применение электронного коммутатора.

Во многом это произошло благодаря появлению частотных преобразователей, обеспечивающих энергетические и динамические показатели. Использование частотного регулятора скорости считается самым прогрессивным и востребованным методом, входящим в способы регулировки оборотов вращения асинхронных двигателей.

Основное предназначение, которое выполняет частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя основывается на осуществлении питания таким образом, чтобы рабочие характеристики агрегата радикально отличались от обычных параметров, получаемых из сети. При этом напряжение в сети и частота должны остаться неизменными.

Устройство и принцип работы, структура частотного регулятора

Принцип работы частотного регулятора для асинхронного двигателя заключается в питании электродвигателя переменным напряжением с меняющимися по необходимости, параметрами амплитуды и частоты. При этом поддержка соотношения напряжение/частота остаются четко определенными и неизменными. Генерирование переменного напряжения происходит благодаря силовому электронному преобразователю.

Рис. №1 Принципиальная схема преобразователя частоты.

Принцип работы подразумевает использование широтно-импульсной модуляции. Принцип подразумевает подачу импульсного напряжения на обмотки двигателя с амплитудой равной напряжению, полученному от выпрямителя. Импульсы модулированы по ширине и создают напряжение переменного тока с изменяющейся амплитудой. Наглядным примером могут считаться кривые междуфазного напряжения и тока в одной обмотке двигателя при соединении обмоток треугольником.

Рис. №2 График напряжения на выходе ШИМ и ток в двигательной обмотке при соединении трехфазного асинхронного двигателя в треугольник.

Основные элементы, которые входят в структуру частотного преобразователя

Частотный преобразователь состоит из следующих компонентов:

1. Мостовой выпрямитель на 1 или 3 фазы, оборудован конденсатором на выходе, является источником постоянного напряжения.
2. Мостовой инвертор (IGBT) питается постоянным напряжением с помощью широтно-импульсного метода модуляции, служит для генерации напряжения переменного тока с изменяемой амплитудой и частотой.
3. Модуль управления, который подает команды проводимости на инвертор. Они зависят от сигналов, подаваемых оператором и сведений о результатах измерений электрических величин (сетевое напряжение, нагрузочный ток двигателя).

Структура частотного регулятора

В настоящее время детально разработаны и широко применяются две основные топологии многоуровневых частотных преобразователей. Это каскадные и преобразователи на базе многоуровневых частотных инверторов напряжения.

Рис. №3 Структурная схема частотного преобразователя многоуровневого типа высокого напряжения, построенная на базе IGBT-транзисторов с воздушным или водяным охлаждением.

В состав устройства включен многообмоточный трансформатор. К особенностям схемы относится наличие силовых ячеек с последовательным соединением, благодаря чему на выходе устройства получается суммарное высокое напряжение. Подобная схема служит для получения формы выходного напряжения практически приближенной к идеальному синусу. Наличие шунтируемых в момент неисправности ячеек обуславливает высокую надежность схемы.

Как продолжение предыдущей схемы рассмотрим схему преобразователя на базе трансформаторного многоуровневого инвертора напряжения с широтно-импульсной модуляцией с применением IGBT-модулей. Для устройства характерна фиксированная частота ШИМ – 3кГц. В структуру устройства включены система защиты с использованием микропроцессора.

Рис. 4 Структурная схема преобразователя.

На схеме видно, что все блоки функционально взаимосвязаны. На схеме показано как работает частотный регулятор для асинхронного двигателя, устройство и принцип работы.

В первом блоке находится входной трансформатор, в блоке осуществляется передача электроэнергии от трехфазного высоковольтного источника питания. От многоуровневого трансформатора производится распределение пониженного напряжения в шкаф инвертора на многоуровневый инвертор.

Шкаф инвертора включает в состав многоуровневый трехфазный инвертор, состоящий из ячеек – преобразователей. В каждой находится шестиимпульсный фильтр для выпрямления звена постоянного тока и мостовой инвертор напряжения на IGBT-транзисторах. По схеме происходит выпрямление входного переменного тока, который благодаря инвертору изменяется в переменный ток, обладающий регулируемыми показателями частоты и напряжения.

В шкафу защиты управления находятся микропроцессорный блок, обладающий многофункциональными возможностями и системой питания от ТСН преобразователя, устройство ввода преобразователя и первичные сенсоры, обозначающие режимы работы преобразователя.

Микропроцессор служит для формирования сигналов управления инвертором в зависимости от обозначенного алгоритма работы. Он служит для обработки сведений, собранных с датчиков напряжения и тока. Микропроцессор формирует сигналы для управления защитами и аварийными кнопками управления, корректирует алгоритм управления.

Для передачи сведений и связи используется оптоволоконный кабель. Для бесперебойной работы имеется независимый встроенный источник питания. Редактирование параметров выполняется пультом дистанционного управления.

Для надежного отключения и безопасного проведения различного рода работ преобразователь оборудован линейным разъединителем.

Рис. №5 Обобщенная схема ячейки преобразователя

Источники управляемого переменного напряжения формируют фазу напряжения для выполнения их последовательного соединения. Выходная схема питающей сети асинхронного двигателя происходит по схеме соединения обмоток «Звезда». Напряжение в трехфазном инверторе распределяется по схеме.

Рис. №6 Схема распределения напряжения в инверторе на три фазы.

Частотные преобразователи для однофазного асинхронного электродвигателя

Использование малогабаритных частотных преобразователей применяется при управлении скоростью вращения однофазных двигателей, применяемых в конструкциях бытовых устройств и для производства технологических процессов. Подробней про регулирование однофазного асинхронного двигателя с помощью частотного преобразователя смотрите здесь.

Частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя будет необычайно актуальным в схемах управления такими приборами, как кондиционеры воздуха, холодильные камеры, электрические вентиляторы, насосы, все оборудование с использованием асинхронных электродвигателей.

Особенности использования регуляторов скорости для однофазных электродвигателей

В конструкцию частотного регулятора входит несколько элементов, обеспечивающих эффективность работы устройства, к ним относятся:

1. Встроенный конвертер интерфейсов RS485 (работает опционно);
2. Встроенный ПЛК контроллер;
3. Встроенный ПИД-регулятор (формирует сигнал для управления устройством).

К преимущественным особенностям использования регуляторов скорости относятся инновационные технологии векторного управления. Значительная энергосберегающая эффективность – это функция, которая обеспечивается в автоматическом режиме. Управление регулятором скорости можно выполнять с помощью дистанционного пульта управления, минимальное расстояние для управления 5м.

Важно: в конструкции преобразователя частоты предусмотрена возможность автоматически регулировать выходное напряжение.

Популярные модели регуляторов скорости для однофазного двигателя

Среди многообразия устройств, выполняющих функцию управления электродвигателем, существуют две основные разновидности моделей регуляторов оборотов. Это электронные тиристорные однофазные регуляторы скорости, которые работают за счет плавного изменения напряжения питания. Вторая разновидность моделей регуляторов оборотов – трансформаторный однофазный регулятор скорости. Его работа заключается в изменении положения трехступенчатого кулачкового переключателя, с помощью которого происходит изменение комбинации переключения обмоток.

Частотное управление регулированием скоростью асинхронного электродвигателя в наше время является техническим стандартом. Использование частотного регулятора вытеснило очень многие способы управления. Симметричное и несимметричное управление напряжением и использование добавочных сопротивлений, изменение числа пар полюсов ушли в прошлое.

Частотные преобразователи позволяют плавно запускать и регулировать обороты однофазных и трёхфазных электродвигателей и приводов, используемых совместно с вентиляторами, насосами, станками и другим электрическим оборудованием, которое применяется в разных сферах промышленности.

Преобразователи частоты на 220В и 380В применяются для автоматизации, защиты и стабильной работы огромного вида промышленного оборудования, работу которого осуществляет асинхронный двигатель и привод.

Преимущества и возможности частотников1Ф/3Ф:
• Экономия электроэнергии (за счёт снижения пусковых токов и установки необходимой мощности).
• Увеличение срока службы промышленного оборудования (плавный пуск и регулировка оборотов вращения электродвигателя продлевает его срок эксплуатации).
• Удалённое управление и контроль параметров. Особенно актуально для автоматизированных систем.
• Широкий диапазон мощности. Регуляторы оборотов используют как на 1-фазных двигателях мощностью от 0.18кВт, так и 3-фазных синхронных двигателях в сотни кВт.
• Защита от перегрузок и коротких замыканий.
• Подключение трёхфазного электродвигателя к однофазной сети через преобразователь.

На данный момент в нашем каталоге представлены частотные преобразователи от Danfoss, Веспер и IDS-Drive. Широкий модельный ряд этих производителей позволяет подобрать частотник нужной мощности и параметров (U/f и векторное управление, ПИД-регулятор, Интерфейс RS485 и т.д.).

Преобразователи частоты Danfoss VLT Micro Drive FC

Преобразователи частоты >
>1ф 220В AC
Встроенный PID-регулятор. Интерфейс RS-485

Частотный преобразователь – техническое оборудование, способное преобразовывать входные сетевые параметры (трёхфазный или однофазный переменный ток частотой 50/60 Гц) в выходные параметры на различных частотах (соответственно в трёхфазный или однофазный ток, частотой от 1 Гц до 800 Гц).

Преобразователь частоты применяют для плавного запуска электродвигателя и регулирования его оборотов. Изменяя частоту и напряжение, частотник способен плавно регулировать скорость вращения асинхронного двигателя (АД). При наличии реверса, появляется возможность изменять направление вращения двигателя.

Регуляторы оборотовподразделяются на:

• 1-фазные (220В)
• 3-фазные (380В)
• высоковольтные
Преимущества частотных преобразователей:
• регулирование скорости работы вентиляторов и насосов обеспечивает существенную экономию энергии;
• благодаря плавному пуску заметно увеличивается долговечность службы механической и электрической части двигателя и другого технологического оборудования;
• увеличивая срок службы оборудования, как следствие, уменьшаются денежные затраты на плановые ремонтно-предупредительные процедуры;
• возможность ведения удалённого и оперативного управления, принципиального контроля за техническими параметрами и т.д.
• использование частотного привода повышает техническую эффективность производства еще и за счёт высвобождения некоторого оборудования.
Область применения преобразователей частоты:
• Промышленные вентиляторы систем вентиляции;
• Насосы водоснабжения и теплоснабжения с изменением темпов передачи воды, как горячей, так и холодной;
• Заводское машиностроение;
• Легкая текстильная промышленность;
• Энергетика и производство топлива;
• Технологические процессы управленческой автоматики;
• Насосы для водоотведения;
• Рольганги, конвейеры, транспортеры и другие транспортные средства;
• Лифтовое оборудование.

Компания Danfoss (Данфосс) предлагает широкую серию преобразователей частоты VLT: универсального, общепромышленного и специализированного применения для систем вентиляции и кондиционирования, отопления и водоснабжения.

Частотные регуляторы Danfoss VLT позволяют регулировать обороты и одновременно осуществлять защиту электродвигателя, оптимизировать энергопотребление, а так же проводить мониторинг всей системы в целом.

Преобразователи Danfoss VLT Micro Drive FC-051

Частотники Danfoss VLT серии Micro Drive FC51 являются универсальными устройствами, которые могут управлять электродвигателями переменного тока мощностью до 22 кВт. Особенностью серии FC51 являются компактные габариты, малый вес и доступные цены, при этом данные преобразователи, благодаря применению высококачественных компонентов и фирменных технических решений VLT, являются исключительно надежным.

Похожие записи:

1. Epson easy photo print как пользоваться
2. Usb кабель для мышки
3. Кабель для зарядного устройства ipod
4. Системная плата gigabyte ga 880gm ud2h