Выбор частотного преобразователя по току, мощности и другим параметрам

На какие параметры обратить внимание

Стоит сразу отметить, что с помощью преобразователя частоты можно подключить асинхронный двигатель к однофазной сети без конденсаторов соответственно и без потерь мощности.

Чтобы понять, как правильно выбрать привод переменного тока, давайте рассмотрим несколько основных параметров:

  1. Мощность. Мощность должна быть больше, чем общая мощность двигателя, который к нему будет подключен. Для двигателя 2,5 кВт, если он эксплуатируется с нечастыми небольшими перегрузками или на номинальном уровне, выберите преобразователь частоты, наиболее близкий к увеличению диапазона, например, 3 кВт.
  2. Количество фаз питания и напряжений — однофазные и трехфазные. Однофазный вход подключен к 220В, а выход имеет 3 фазы с линейным напряжением 220В или 380В (при покупке указывайте выходное напряжение, это важно для правильного подключения обмоток двигателя). В случае мощных трехфазных устройств три фазы подключаются соответственно.
  3. Тип управления — векторное и скалярное. Преобразователи частоты со скалярным управлением не обеспечивают точной настройки в широком диапазоне, если частота слишком низкая или слишком высокая, параметры двигателя могут измениться (уменьшается крутящий момент). Сам крутящий момент поддерживается так называемым HF (функция U / f = const), где выходное напряжение зависит от частоты. В частотных регуляторах с векторным управлением используются цепи обратной связи, с их помощью поддерживается стабильность работы в широком диапазоне частот. Кроме того, когда нагрузка на двигатель изменяется с постоянной частотой, эти преобразователи частоты более точно поддерживают крутящий момент на валу, тем самым снижая реактивную мощность двигателя. На практике чаще встречаются преобразователи частоты со скалярным управлением, например, для насосов, вентиляторов, компрессоров и др. Однако, когда частота выше, чем частота сети (50 Гц), крутящий момент начинает уменьшаться, проще говоря — нет места для увеличения напряжения при увеличении скорости. Векторные модели стоят дороже; их основная задача — поддерживать высокий крутящий момент на валу независимо от нагрузки, что может быть полезно в токарном или фрезерном станке для поддержания стабильной скорости вращения шпинделя.
  4. Диапазон регулировки. Этот параметр важен, когда необходимо регулировать привод в широком диапазоне. Если необходимо отрегулировать производительность, например, насоса, регулировка будет в пределах 10% от номинального значения.
  5. Функциональные особенности. Например, при управлении насосами полезно, если преобразователь частоты имеет функцию отслеживания работы всухую.
  6. Строительство и защита от влаги. Этот параметр определяет, где можно установить преобразователь частоты. Чтобы сделать правильный выбор, вам нужно определиться, где вы его установите, будет ли это влажное помещение — например, подвал, лучше разместить устройство в панели с защитой IP55 или рядом с ней.
  7. Метод торможения вала. Инерционное торможение происходит просто за счет обесточивания двигателя. В случае быстрого ускорения и замедления применяется рекуперативное или динамическое торможение, заключающееся в обратном вращении электромагнитного поля в статоре или в быстром снижении частоты с помощью преобразователя.
  8. Способ отвода тепла. Твердотельные переключатели во время работы выделяют довольно большое количество тепла. Поэтому их устанавливают на радиаторы для охлаждения. В более мощных моделях используется активная система охлаждения (с использованием кулеров), уменьшающая размер и вес радиаторов. Это нужно учитывать перед покупкой, прежде чем выбирать конкретную модель. Для начала нужно определиться, где и как будет производиться установка. Если он устанавливается в стойку, следует также учитывать, что при небольшом пространстве вокруг блока охлаждение будет затруднено.

Часто для погружного насоса выбирают частотные преобразователи. Необходимодля регулирования производительности насоса и поддержания постоянного давления, плавного пуска, управления сухим ходом и экономии энергии. Для этого используются специальные устройства, которые отличаются от преобразователей частоты общего назначения.

Как рассчитать частотник под двигатель

При выборе преобразователя частоты существует несколько методов расчета. Давайте их рассмотрим.

Текущий выбор:

Ток преобразователя частоты должен быть равен или превышать ток полной нагрузки трехфазного двигателя.

Допустим, есть асинхронный двигатель с характеристиками:

  • P = 7,5 кВт;
  • U = 3 х 400 В;
  • I = 14,73 А.

Таким образом, длительный выходной ток преобразователя частоты должен быть не менее 14,73 А. Расчет показывает, что это соответствует 9,6 кВА с постоянной или квадратичной характеристикой крутящего момента. Модель: Danfoss VLT Micro Drive FC 51 11 кВт / 3f отвечает этим требованиям с небольшим запасом и будет разумным выбором.

Выбор полной мощности:

Предположим, имеется двигатель AIR 80A2, на паспортной табличке которого указано (для треугольника):

  • P = 1,5 кВт;
  • U = 220В;
  • I = 6 А.

W = 3 * 220 * (6 / 1,73) = 2283 Вт = 2,3 кВт

Выбираем преобразователь частоты с большим запасом, учитывая, что мы подключим его к однофазной сети и будем использовать для управления вращением шпинделя токарного станка. Ближайшей подходящей для этого моделью является CFM210 мощностью 3,3 кВт.

Стоит отметить, что модельный ряд большинства производителей соответствует стандартному диапазону мощностей асинхронных двигателей, что позволит подобрать преобразователь с соответствующей мощностью (не превышающей). При использовании известного двигателя с большей мощностью и не полной его нагрузки можно измерить фактическое потребление тока и выбрать преобразователь частоты на основе этих данных. Как правило, при расчете преобразователя частоты для двигателя учитывайте:

  1. Максимальное потребление тока.
  2. Перегрузочная способность инвертора.
  3. Тип нагрузки.
  4. Как часто и как долго могут возникать перегрузки.

Теперь вы знаете, как выбрать преобразователь частоты для электродвигателя и на что обращать внимание, выбирая этот тип устройства. Надеемся, что представленные советы помогли вам найти модель, подходящую для ваших условий!