0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Частотники для асинхронных двигателей как подобрать

Правильная мощность двигателя и преобразователя частоты

Производители электродвигателей и частотных преобразователей разработали различные методы для быстрого выбора мощности двигателей и частотных преобразователей под конкретную нагрузку оборудования. Такая же базовая процедура используется большинством инженерных приложений. Однако для инженеров важно четко понимать процедуру выбора.

Одна из лучших процедур использует простую нумерацию, основанную на кривых ограничения нагрузки, чтобы сделать основной выбор мощности двигателя. Эта процедура описана ниже. Затем проверяются другие факторы, чтобы обеспечить оптимальную комбинацию двигателя и преобразователя.

Рекомендуются 4 следующих принципа подбора:

Принцип выбора 1:

Во-первых, базовая скорость должно выбираться таким образом, чтобы двигатель работал как можно с большей скоростью, немного превышающей базовую скорость 50 Гц.

Это желательно, потому что:

  • Тепловая мощность двигателя улучшается при f ≥ 50 Гц из-за более эффективного охлаждения на более высоких скоростях.
  • Потери коммутации преобразователя минимальны, когда он работает в диапазоне ослабления поля выше 50 Гц.
  • При постоянной нагрузке на крутящий момент достигается больший диапазон скорости, когда двигатель работает хорошо в диапазоне ослабления поля с максимальной скоростью. Это означает, что наиболее эффективное использование крутящего момента и скорости привода переменной скорости .

Типичные кривые крутящего момента и мощности при постоянном приводе мощности / крутящего момента

Это может означать экономию средств в виде меньшего двигателя и преобразователя .

Хотя многие производители утверждают, что их преобразователи могут производить выходные частоты до 400 Гц, эти высокие частоты практически не используются, за исключением особых (и необычных) исполнений. Конструкция стандартных каркасных двигателей и снижение пикового крутящего момента в зоне ослабления поля ограничивают их использование на частотах выше 100 Гц.

Максимальная скорость, с которой может запускаться стандартный двигатель с короткозамкнутым ротором , должна всегда проверяться у изготовителя, особенно для более крупных 2-полюсных (3000 об / мин) двигателей более 200 кВт. Шум вентилятора, создаваемый двигателем, также значительно увеличивается по мере увеличения скорости двигателя.

Сравнение крутящего момента, создаваемого 4-полюсным и 6-полюсным двигателями , показано на рисунке 1. Это иллюстрирует более высокую крутящую способность 6-полюсной машины.

Сравнение предельных кривых тепловой мощности для двух двигателей с короткозамкнутым ротором мощностью 90 кВт

a) 90 кВт 4-полюсный двигатель (1475 об / мин)

b) 90 кВт 6-полюсный двигатель (985 об / мин)

Принцип выбора 2:

Выбор двигателя большей мощности просто для того, чтобы быть «безопасным», обычно не рекомендуется, потому что это означает, что также должен быть выбран преобразователь с увеличенным частотным диапазоном. Преобразователи частоты, в частности, ШИМ-тип, рассчитаны на максимальное значение пикового тока, которое представляет собой сумму основных и гармонических токов в двигателе .

Чем больше двигатель, тем больше пиковые токи.

Чтобы избежать этого пикового тока, превышающего расчетный предел, конвертер никогда не должен использоваться с размером двигателя, большим, чем для указанного . Даже когда большой двигатель слегка загружен, его пики гармонических токов высоки.

Принцип выбора 3:

После выбора двигателя достаточно легко выбрать правильный размер преобразователя из каталога производителя . Обычно они рассчитаны на ток (не кВт) на основе определенного напряжения. Это следует использовать только в качестве руководства, поскольку преобразователи всегда должны выбираться на основе максимального непрерывного тока двигателя.

Хотя большинство каталогов основаны на стандартных номинальных значениях мощности двигателя IEC (кВт), двигатели разных производителей имеют несколько разные номинальные токи.

Преобразователи частоты Danfoss

Принцип выбора 4:

Хотя кажется очевидным, двигатель и преобразователь должны быть указаны для напряжения питания и частоты, к которой должен подключаться привод переменной скорости.

В большинстве стран, использующих стандарты IEC, стандартное напряжение питания составляет 380 вольт ± 6%, 50 Гц . В Австралии это 415 В ± 6%, 50 Гц . В некоторых приложениях, где мощность привода очень велик, часто экономично использовать более высокие напряжения для снижения стоимости кабелей. Другие обычно используемые напряжения 500 В и 660 В .

Читать еще:  Двигатели toyota vista какие лучше

В последние годы преобразователи переменного тока изготавливаются для использования на напряжении 3,3 кВ и 6,6 кВ . Преобразователи частоты рассчитаны на то же выходное напряжение, что и на входе, поэтому оба двигателя и преобразователя должны быть указаны для одного и того же базового напряжения.

Хотя выходная частота преобразователя является переменной, входная частота (50 Гц или 60 Гц) должна быть четко определена, поскольку это может повлиять на конструкцию индуктивных компонентов .

Как подобрать частотный преобразователь к асинхронному двигателю

#1 OFFLINE ilyuxa

  • Пользователи+
  • 154 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Новосибирск

    Добрый день! Подскажите пожайлуста что выбрать.

    Для подключения токарного станка от однофазной сети нужен частотный преобразователь. Мощность асинхронного двигателя станка 1.7кв . Какой частотник выбрать? Нужен 2.2кв или 1.5кв будет достаточно.

    • Наверх

    #2 OFFLINE saneokokokok

  • Пользователи+
  • 245 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Йошкар-Ола
    • Интересы: интересно все
    • Из:Йошкар — Олы

    Естественно нужно большей мощности брать.

    Иногда лучше жевать чем говорить

    • Наверх

    #3 OFFLINE T-Rex

  • Cтарожил
  • 3 989 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Йошкар-Ола

    Мощность асинхронного двигателя станка 1.7кв . Какой частотник выбрать? Нужен 2.2кв или 1.5кв будет достаточно.

    «Золотое правило» — никогда не выбирайте частотник с мощностью меньшей, чем у двигателя. Даже если двигатель в нормальном режиме работы сильно недогружен, возможны проблемы (динамическая перегрузка с выпаданием в аварийное состояние и остановку привода «свободным выбегом») при более-менее быстром разгоне и торможении.

    Учитывая, что цены на частотники 1.5 и 2.2 кВт одной и той же модели различаются не слишком существенно, лучше делать наоборот — для движка 1.5 кВт выбирать частотник на 2.2, чтобы иметь достаточный запас по перегрузочной способности (будете настраивать — укажете в параметрах реальную мощность двигателя). Или уж хотя бы «вровень».

    • Наверх

    #4 OFFLINE ilyuxa

  • Пользователи+
  • 154 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Новосибирск
    • Наверх

    #5 OFFLINE ilyuxa

  • Пользователи+
  • 154 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Новосибирск

    Добрый день, уважаемые форумчане.

    Подскажите по настройке частотного преобразователя под асинхронный двигатель.

    Ввел все параметры двигателя в инвертор, заводские установки не сбрасывал.

    Проблема в том, что двигатель выше 11Гц не раскручивается. Управление патенциометром на самом частотнике.

    Прикрепленные изображения

    Сообщение отредактировал ilyuxa: 05 Июль 2015 — 20:14

    • Наверх

    #6 OFFLINE vv92

  • Cтарожил
  • 8 855 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Н.Новгород
    • Из:Н.Новгород

    Попробуйте ввести в инвертор еще и параметры, связанные с управлением частотой.

    Там все просто, если не лезть в глубины. Просто второй раз перечитайте инструкцию к инвертору (я то тупой, бывает и по пять раз просматриваю).

    • Наверх

    #7 OFFLINE ilyuxa

  • Пользователи+
  • 154 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Новосибирск

    Проверил заводские параметры. Все так как в мануале. Судя по рисунку 4-12 «Последовательность действий при первом подключении» Успех уже должен наступить.

    Все отображается, ничего не греется, ошибок не выдает. Но выше 12 Гц не раскручивается. (заданная частота 50Гц отображается перед нажатием кнопки RUN)

    Может режим не тот включен? по мануалу их там 6

    • Наверх

    #8 OFFLINE ilyuxa

  • Пользователи+
  • 154 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Новосибирск

    Думаю, что не удивлю общественность, сказав, что проблема сидела в метре от станка. С инвертором было все отлично, при переключении со звезды на треугольник я умудрился перепутать начало и концы обмоток.

    Частотные преобразователи

    Частотный преобразователь INNO VERT ISD mini PLUS

    Преобразователи частоты ISD mini PLUS —
    новое поколение преобразователей ISD mini.

    Диапазон можностей от 90 Вт до 11 кВт

    Частотный преобразователь INNO VERT IRD

    Самый простой преобразователь частоты.
    Может управлять: вентиляторами, небольшими конвейерными линиями, маломощными мешалками, дозаторами и др. механизмами.

    Читать еще:  Датчики температуры двигателя для форд эскорт

    Мощности: 0,25; 0,4; 0,55 кВт

    Частотный преобразователь INNO VERT ISD mini

    Общепромышленные преобразователи INNOVERT для большинства применений.

    Частотный преобразователь векторный INNO VERT ITD

    Преобразователь частоты с векторным управлением скоростью и моментом.

    Частотный преобразователь INNO VERT IDD mini с однофазным выходом 220 В

    Предназначен для работы с однофазными электродвигателями, напряжение питания которых 220 В

    Основные области применения:

    Частотный преобразователь INNO VERT PUMP IHD

    Специально для насосов

    Частотный преобразователь INNO VERT IPD в корпусе IP65

    Может работать в помещениях с высоким содержанием пыли и влаги.

    Не требует монтажа в шкаф.

    Частотный преобразователь INNO VERT IPD в корпусе IP54 со встроенным потенциометром

    Может работать в помещениях с высоким содержанием пыли и влаги.

    Не требует монтажа в шкаф.

    Частотный преобразователь INNO VERT VENT IVD СКИДКИ -10%! —>

    Cпециально для двигателей вентиляторов

    Частотный преобразователь серии INNOVERT VENT предназначен для работы с трёхфазными асинхронными двигателями вентиляторов. При подготовке к работе и запуске преобразователя используется принцип: «подключи и работай». Это значительно упрощает монтаж и эксплуатацию преобразователя.

    • Не требует программирования.
    • Частотный преобразователь уже настроен для работы с вентилятором
    • Регулирование вручную только от встроенного потенциометра
    • Быстрый и простой ввод в эксплуатацию

    Диапазон мощностей от 0,12 кВт до 110 кВт.

    Частотный преобразователь серии SMD

    Скалярное управление

    Частотный преобразователь серии SMD — самое экономичное решение для стандартных приложений в диапазоне мощностей от 0,25 до 22,00 кВт.

    Частотный преобразователь является самым компактным среди конкурентов, что также экономит объём занимаемого места в шкафу.

    Благодаря экономичной цене Вы можете применить преобразователи частоты, там, где раньше это было экономически невыгодно.

    Дроссели

    Для чего нужны дроссели при работе с преобразователями частоты?

    Входные дроссели снижают вероятность повреждения преобразователя из-за импульсных перенапряжений или большого дисбаланса фазного напряжения (>2%) в этой линии питания. Также входные дроссели служат для максимального приближения к синусоиде формы волны питающего тока, что, в свою очередь, уменьшает действующее значение этого тока.

    Выбор частотного преобразователя по току, мощности и другим параметрам

    На какие параметры обратить внимание

    Сразу стоит отметить, что с помощью частотного преобразователя вы можете подключить асинхронный трёхфазный двигатель к однофазной сети без конденсаторов, соответственно и без потери мощности.

    Чтобы понять, как правильно выбрать частотный преобразователь, давайте рассмотрим ряд основных параметров:

    1. Мощность. Подбирают большую, чем полная мощность двигателя, который будет к нему подключен. Для двигателя на 2.5 кВт, если он работает с редкими незначительными перегрузками или в номинале, частотный преобразователь выбирают ближайший в сторону увеличения из модельного ряда, допустим на 3 кВт.
    2. Количество питающих фаз и напряжение – однофазные и трёхфазные. К однофазным на вход подключается на 220В, а на выходе мы получаем 3 фазы с линейным напряжением 220В или на 380В (уточняйте какое выходное напряжение при покупке, это важно для правильного соединения обмоток двигателя). К мощным трёхфазным приборам подключается три фазы соответственно.
    3. Тип управления – векторное и скалярное. Частотные преобразователи со скалярным управлением не обеспечивают точной регулировки в широких пределах, при слишком низких или слишком высоких частотах могут изменяться параметры двигателя (падает момент). Сам же момент поддерживается так называемой ВЧХ (функция U/f=const), где напряжение на выходе зависит от частоты. Для частотников с векторным управлением применяются цепи обратной связи, с их помощью поддерживается стабильность работы в широком диапазоне частот. А также, когда при постоянной частоте изменяется нагрузка на двигатель, такие преобразователи частоты более точно поддерживают момент на валу таким образом снижая реактивную мощность двигателя. На практике чаще встречаются частотные преобразователи со скалярным управлением, например, для насосов, вентиляторов, компрессоров и прочего. Однако при повышении частоты выше чем в сети (50 Гц) момент начинает снижаться, говоря простым языком – некуда повышать напряжение с увеличением оборотов. Модели с векторным управлением стоят дороже, их основная задача – поддержание высокого момента на валу, независимо от нагрузки, что может быть полезным для токарного или фрезерного станка, для поддержания стабильных оборотов шпинделя.
    4. Диапазон регулирования. Этот параметр важен, когда вам нужно регулировать электропривод в широком диапазоне. Если вам, например, нужно подстраивать производительность насоса – регулировка будет происходить в пределах 10% от номинала.
    5. Функциональным особенности. Например, для управления насосом будет хорошо, если в частотном преобразователе будет функция отслеживания режима «сухого хода».
    6. Исполнение и влагозащищенность. Этот параметр определяет, где может быть установлен частотник. Чтобы сделать правильный выбор определитесь где вы его установите, если это будет сырое помещение – подвал, например, то лучше поместить прибор в щит с классом защиты IP55 или близкий к нему.
    7. Способ торможения вала. Инерционное торможение происходит при простом отключении питания от двигателя. Для резкого разгона и торможения применяется рекуперативное или динамическое торможение, за счет обратного вращения электромагнитного поля в статоре, или быстрое понижение частоты с помощью преобразователя.
    8. Способ отвода тепла. При работе полупроводниковые ключи выделяют достаточно большое количество тепла. В связи с этим их устанавливают на радиаторы для охлаждения. В мощных моделях используется активная система охлаждения (с помощью кулеров), что позволяет снизить габариты и вес радиаторов. Это нужно учесть еще до покупки, перед тем как вы решите выбрать ту или иную модель. Сперва определите где и как будет проведен монтаж. Если он будет установлен в шкафу, то следует учесть и то, что при малом объеме пространства вокруг прибора охлаждение будет затруднено.
    Читать еще:  Давление масла при включении двигателя

    Часто преобразователи частоты подбирают для глубинного насоса. Он нужен для регулирования производительности насоса и поддерживания постоянного давления, плавного пуска, контроля работы «на сухую» и экономии электроэнергии. Для этого есть специальные приборы, которые отличаются от частотников общего назначения.

    Как рассчитать частотник под двигатель

    Есть несколько способов расчета для выбора частотного преобразователя. Рассмотрим их.

    Подбор по току:

    Ток преобразователя частоты должен быть равен или большим чем ток для трёхфазного электродвигателя, потребляемый при полной нагрузке.

    Допустим есть асинхронный двигатель с характеристиками:

    • P = 7,5 кВт;
    • U = 3х400 В;
    • I = 14,73 А.

    Значит длительный выходной ток частотного должен быть равен или больше чем 14.73А. Расчет показывает, что это равняется 9.6 кВА при постоянной или квадратичной характеристике крутящего момента. Таким требованиям с небольшим запасом соответствует модель: Danfoss VLT Micro Drive FC 51 11 кВт/3ф, которую будет вполне разумно выбрать.

    Выбор по полной мощности:

    Допустим есть двигатель АИР 80А2, на табличке которого указано (для треугольника):

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

    S=3*220*(6/1,73)=2283 Вт =2,3 кВт

    Выбираем преобразователь частоты с хорошим запасом, при том что мы его будем подключать к однофазной сети и использовать для управления вращением шпинделя токарного станка. Ближайшая модель, которая для этого подойдет: CFM210 3,3 кВт.

    Стоит отметить, что модельный ряд большинства производителей соответствует стандартному ряду мощностей асинхронных двигателей, что позволит сделать выбор частотника с соответствующей мощностью (не превышающей). Если вы используете заведомо более мощный двигатель и не нагружаете его полностью, можно измерить фактический ток потребления и подобрать преобразователь частоты исходя из этих данных. В общем при расчёте частотника для двигателя учитывайте:

    1. Максимальный потребляемый ток.
    2. Перегрузочную способность преобразователя.
    3. Тип нагрузки.
    4. Как часто и насколько долго могут возникать перегрузки.

    Теперь вы знаете, как выбрать частотный преобразователь для электродвигателя и на что обратить внимание при выборе данного типа устройств. Надеемся, предоставленные советы помогли вам подобрать подходящую модель под собственные условия!

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector