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

Что такое автоматическая адаптация двигателя

Частотно-регулируемый привод

Частотно-регулируемый привод (частотно-управляемый привод, ЧУП, Variable Frequency Drive, VFD) — система управления частотой вращения ротора асинхронного (или синхронного) электродвигателя. Состоит из собственно электродвигателя и частотного преобразователя.

Частотный преобразователь (преобразователь частоты) — это устройство, состоящее из выпрямителя (моста постоянного тока), преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и инвертора (преобразователя) (чаще с ШИМ), преобразующего постоянный ток в переменный требуемых частоты, амплитуды и формы. Выходные тиристоры (GTO) или транзисторы IGBT или MOSFET обеспечивают необходимый ток для питания электродвигателя. Для исключения перегрузки преобразователя при большой длине фидера между преобразователем и фидером ставят дроссели, а для уменьшения электромагнитных помех — EMC-фильтр.

При скалярном управлении формируются гармонические токи фаз двигателя. Векторное управление — метод управления синхронными и асинхронными двигателями, не только формирующий гармонические токи (напряжения) фаз, но и обеспечивающий управление магнитным потоком ротора (моментом на валу двигателя).

Содержание

  • 1 Принципы построения частотного преобразователя
    • 1.1 С непосредственной связью
    • 1.2 С явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока
  • 2 Применение ЧРП
    • 2.1 Преимущества применения ЧРП
    • 2.2 Недостатки применения ЧРП
    • 2.3 Применение преобразователей частоты на насосных станциях
    • 2.4 Система позиционирования с помощью ЧРП
  • 3 Потери энергии при торможении двигателя
  • 4 Литература

Принципы построения частотного преобразователя [ править | править код ]

С непосредственной связью [ править | править код ]

В преобразователях с непосредственной связью частотный преобразователь представляет собой управляемый выпрямитель. Система управления поочерёдно отпирает группы тиристоров и подключает статорные обмотки двигателя к питающей сети. Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения. Частота выходного напряжения не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц. Как следствие — малый диапазон управления частотой вращения двигателя (не более 1 : 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.

Использование незапираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя. «Резаная» синусоида на выходе преобразователя с непосредственной связью является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети. Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению КПД системы в целом.

С явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока [ править | править код ]

Наиболее широкое применение в современных частотно-регулируемых приводах находят преобразователи с явно выраженным звеном постоянного тока. В преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение выпрямляется в выпрямителе, фильтруется фильтром, а затем вновь преобразуется инвертором в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению КПД и к некоторому ухудшению массогабаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью.

Применение ЧРП [ править | править код ]

ЧРП применяются в:

  • судовом электроприводе большой мощности
  • прокатных станах (синхронная работа клетей)
  • высокооборотном приводе вакуумных турбомолекулярных насосов (до 100 000 об/мин.)
  • конвейерных системах
  • резательных автоматах
  • станках с ЧПУ — синхронизация движения сразу нескольких осей (до 32 — например в полиграфическом или упаковывающем оборудовании) (сервоприводы)
  • автоматически открывающихся дверях
  • мешалках, насосах, вентиляторах, компрессорах
  • стиральных машинах
  • бытовых инверторных сплит-системах
  • на электротранспорте: электровозах, электропоездах, трамваях и троллейбусах
    • В транспортном моделизме подвидом ЧРП является электронный регулятор хода
  • в текстильной промышленности (для поддержания постоянной скорости и натяжения ткани между различными узлами машины)
  • в системах позиционирования
  • в системах пневмопочты (для плавного старта и торможения капсулы, например, с пробами крови в медицинских учреждениях)

Наибольший экономический эффект даёт применение ЧРП в системах вентиляции, кондиционирования и водоснабжения, где применение ЧРП стало фактически стандартом. [ источник не указан 3553 дня ]

Преимущества применения ЧРП [ править | править код ]

  • Высокая точность регулирования
  • Широкий диапазон регулирования асинхронного двигателя
  • Экономия электроэнергии в случае переменной нагрузки (то есть работы эл. двигателя с неполной нагрузкой)
  • Равный максимальному пусковой момент
  • Возможность удалённой диагностики привода по промышленной сети
  • Распознавание выпадения фазы для входной и выходной цепей
  • Учёт моточасов
  • Повышенный ресурс оборудования
  • Уменьшение гидравлического сопротивления трубопровода из-за отсутствия регулирующего клапана
  • Плавный пуск двигателя, что значительно уменьшает его износ
  • ЧРП как правило содержит в себе ПИД-регулятор и может подключаться напрямую к датчику регулируемой величины (например, давления).
  • Управляемое торможение и автоматический перезапуск при пропадании сетевого напряжения
  • Подхват вращающегося электродвигателя
  • Стабилизация скорости вращения при изменении нагрузки
  • Значительное снижение акустического шума электродвигателя, (при использовании функции «Мягкая ШИМ»)
  • Дополнительная экономия электроэнергии от оптимизации возбуждения эл. двигателя
  • Позволяют заменить собой автоматический выключатель

Недостатки применения ЧРП [ править | править код ]

  • Большинство моделей ЧРП являются источником помех
  • Сравнительно высокая стоимость для ЧРП большой мощности (окупаемость минимум 1-2 года)
  • Старение конденсаторов главной цепи

Применение преобразователей частоты на насосных станциях [ править | править код ]

Классический метод управления подачей насосных установок предполагает дросселирование напорных линий и регулирование количества работающих агрегатов по какому-либо техническому параметру (например, давлению в трубопроводе). Насосные агрегаты в этом случае выбираются исходя из неких расчётных характеристик (как правило, с запасом по производительности) и постоянно функционируют с постоянной частотой вращения, без учёта изменяющихся расходов, вызванных переменным водопотреблением. При минимальном расходе насосы продолжают работу с постоянной частотой вращения. Так, к примеру, происходит в ночное время суток, когда потребление воды резко падает. Основной экономический эффект применения частотно-регулируемых приводов достигается не за счет экономии электроэнергии, а благодаря существенному уменьшению расходов на ремонт водопроводных сетей. [ источник не указан 3553 дня ]

Появление регулируемого электропривода позволило поддерживать постоянное давление непосредственно у потребителя. Широкое применение в мировой практике получил частотно регулируемый электропривод с асинхронным электродвигателем общепромышленного назначения. В результате адаптации общепромышленных асинхронных двигателей к их условиям эксплуатации в управляемых электроприводах создаются специальные регулируемые асинхронные двигатели с более высокими энергетическими и массогабаритностоимостными показателями по сравнению с неадаптированными. Частотное регулирование скорости вращения вала асинхронного двигателя осуществляется с помощью электронного устройства, которое принято называть частотным преобразователем. Вышеуказанный эффект достигается путём изменения частоты и амплитуды трёхфазного напряжения, поступающего на электродвигатель. Таким образом, меняя параметры питающего напряжения (частотное управление), можно делать скорость вращения двигателя как ниже, так и выше номинальной. Во второй зоне (частота выше номинальной) максимальный момент на валу обратно пропорционален скорости вращения.

Метод преобразования частоты основывается на следующем принципе. Как правило, частота промышленной сети составляет 50 Гц. Для примера возьмём насос с двухполюсным электродвигателем. С учётом скольжения скорость вращения двигателя составляет около 2800 (зависит от мощности) оборотов в минуту и даёт на выходе насосного агрегата номинальный напор и производительность (так как это его номинальные параметры, согласно паспорту). Если с помощью частотного преобразователя понизить частоту и амплитуду подаваемого на него переменного напряжения, то соответственно понизятся скорость вращения двигателя, и, следовательно, изменится производительность насосного агрегата. Информация о давлении в сети поступает в блок частотного преобразователя от специального датчика давления, установленного у потребителя, на основании этих данных преобразователь соответствующим образом меняет частоту, подаваемую на двигатель.

Современный преобразователь частоты имеет компактное исполнение, пыле- и влагозащищённый корпус, удобный интерфейс, что позволяет применять его в самых сложных условиях и проблемных средах. Диапазон мощности весьма широк и составляет от 0,18 до 630 кВт и более при стандартном питании 220/380 В и 50-60 Гц. Практика показывает, что применение частотных преобразователей на насосных станциях позволяет:

  • экономить электроэнергию (при существенных изменениях расхода), регулируя мощность электропривода в зависимости от реального водопотребления (эффект экономии 20 %);
  • снизить расход воды, за счёт сокращения утечек при превышении давления в магистрали, когда расход водопотребления в действительности мал (в среднем на 5 %);
  • уменьшить расходы (основной экономический эффект) на аварийные ремонты оборудования (всей инфраструктуры подачи воды за счет резкого уменьшения числа аварийных ситуаций, вызванных в частности гидравлическим ударом, который нередко случается в случае использования нерегулируемого электропривода (доказано, что ресурс службы оборудования повышается минимум в 1,5 раза);
  • достичь определённой экономии тепла в системах горячего водоснабжения за счёт снижения потерь воды, несущей тепло;
  • увеличить напор выше обычного в случае необходимости;
  • комплексно автоматизировать систему водоснабжения, тем самым снижая фонд заработной платы обслуживающего и дежурного персонала, и исключить влияние «человеческого фактора» на работу системы, что тоже немаловажно.
Читать еще:  Двигатели субару какой лучше выбрать

По имеющимся данным срок окупаемости проекта по внедрению преобразователей частоты составляет от 3 месяцев до 2 лет.

Система позиционирования с помощью ЧРП [ править | править код ]

С помощью современных ЧРП можно осуществлять контроль положения таких механизмов как высокоточные обрабатывающие станки, сборочные столы, конвейерные системы, поворотные столы, складском оборудовании. Таким образом, становятся не нужны шаговые двигатели и дорогие сервоприводы с дополнительным контролером. Весь функционал позиционирования конфигурируется в настройках ЧРП. Самые основные возможности позиционирования это: переход по заданным позициям, поворот на заданный угол, остановка в заданном положении и блокировка вращения. При этом в отличие от маломощных шаговых двигателей и сервоприводов появляется возможность позиционирования действительно крупными механизмами с двигателями большой мощности до 315 кВт.

Потери энергии при торможении двигателя [ править | править код ]

Во многих установках на регулируемый электропривод возлагаются задачи не только плавного регулирования момента и скорости вращения электродвигателя, но и задачи замедления и торможения элементов установки. Классическим решением такой задачи является система привода с асинхронным двигателем с преобразователем частоты, оснащённым тормозным переключателем с тормозным резистором.

При этом в режиме замедления/торможения электродвигатель работает как генератор, преобразуя механическую энергию в электрическую, которая в итоге рассеивается на тормозном резисторе. Типичными установками, в которых циклы разгона чередуются с циклами замедления являются тяговый привод электротранспорта, подъёмники, лифты, центрифуги, намоточные машины и т. п. Функция электрического торможения вначале появилась на приводе постоянного тока (например, троллейбус). В конце XX века появились преобразователи частоты со встроенным рекуператором, которые позволяют возвращать энергию, полученную от двигателя, работающего в режиме торможения, обратно в сеть. В этом случае, установка начинает «приносить деньги» фактически сразу после ввода в эксплуатацию.

ОВЕН ПЧВ — преобразователь частоты векторный для управления асинхронными двигателями

Основное назначение частотного преобразователя ОВЕН ПЧВ – управление стандартными асинхронными двигателями. Управление электродвигателем может осуществляться как по скалярному, так и по векторному алгоритму, обеспечивая максимальное качество работы при минимуме необходимых настроек. К преобразователю может быть подключен как одиночный двигатель, так и группа двигателей суммарной мощностью не более номинальной мощности ПЧВ.

Основные характеристики ОВЕН ПЧВ:

  • высокая отказоустойчивость за счет функции самодиагностики;
  • программирование нескольких приводов с одной съемной панели;
  • два переключаемых набора рабочих параметров для каждого ПЧВ;
  • управление с одновременной обработкой сигналов, поступающих с пульта оператора и по интерфейсу RS-485;
  • интеграция в автоматические системы по протоколу ModBus;
  • оптимальное соотношение цена/качество среди аналогичных устройств.

Важной особенностью ПЧВ является возможность «подхвата» вращающегося двигателя с автоматическим определением параметров движения, что обеспечивает плавную безударную работу в случае провалов напряжения, а также плавный запуск приводов с постоянно вращающимся исполнительным механизмом, например, в системах вентиляции (рис. 1).

Линейка преобразователей частоты ОВЕН включает 5 модификаций с однофазным входом мощностью 0,18…2,2 кВт и 12 модификаций с трехфазным входом мощностью 0,37…22 кВт (табл. 1).

Основные функциональные возможности ОВЕН ПЧВ

ОВЕН ПЧВ совершенно уникален сочетанием многофункциональности с простотой настройки под конкретный двигатель и конкретную технологическую задачу. Настраивается прибор с лицевой панели путем задания необходимого набора параметров. Управление в зависимости от предпочтений пользователя может осуществляться все с той же панели, дистанционно с пульта управления или же по интерфейсу RS-485 с помощью «командного слова». Гибкость управления обеспечивает развитая система портов: аналоговые и цифровые входы/выходы, RS-485 и релейный выход (табл. 2).

Основные функциональные возможности ОВЕН ПЧВ:

Определение динамических параметров двигателя осуществляется с помощью алгоритма автоматической адаптации. Его основой является виртуальная модель, по которой ПЧВ определяет основные электрические параметры двигателя, тем самым избавляя пользователя от трудных и подчас очень приблизительных расчетов. На основании данных виртуальной модели осуществляется высокоточное бессенсорное управление двигателем по векторному алгоритму и защита по току.

Для оптимизации энергопотребления в ПЧВ используется алгоритм управления силовым инвертором для регулировки количества и качества электроэнергии. Регулировка количества электроэнергии осуществляется путем подачи на двигатель мощности, необходимой для совершения работы при актуальной нагрузке, а качество – путем поддержания максимально допустимых значений КПД и cosφ во всем диапазоне регулирования. Для этого сигналы аналоговых входов обрабатывает ПИ-регулятор по заданной программе. При замкнутом или разомкнутом контуре регулятор управляет работой силового инвертора ПЧВ, обеспечивая требуемый и безаварийный режим работы двигателя в переходных процессах.

В ПЧВ детально проработана система диагностики и самодиагностики. Она позволяет получать информацию в реальном времени о режимах работы, взаимодействии функциональных узлов, состоянии портов и датчиков, текущих значениях параметров. При нарушении установленных условий работы встроенный контроллер выдает команду предупреждения или отключения.

Функционал встроенного контроллера ПЧВ не ограничен алгоритмами ПИ-регулирования и самодиагностики. Контроллер может реализовать пользовательскую программу управления приводом на базе событийной логики, используя в качестве переменных сигналы от цифровых входов, а также текущие значения параметров. Внутренний ПЛК может полностью реализовать функционал программного задатчика или интеллектуального регулятора, что позволяет в некоторых случаях отказаться от использования других устройств контроллерного уровня автоматизации совместно с ПЧВ.

Рис. 2. Система управления насосными станциями для поддержания необходимого
давления в трубопроводе и удаленный опрос ПЧВ SCADA-системой

Помимо перечисленных основных функций ОВЕН ПЧВ предоставляет потребителям набор полезных функций:

  • управление автоматическим повторным включением;
  • пошаговое управление по предустановленным заданиям;
  • прогрев и сушка двигателя;
  • управление механическим тормозом;
  • компенсация нагрузки, скольжения;
  • выбор источника управления;
  • масштабирование аналоговых входов;
  • сверхмодуляция инвертора ПЧ;
  • мониторинг энергопотребления;
  • пропускание резонансных частот;
  • подсчет времени наработки, ведение журнала отказов;
  • пароль доступа.

Входы и выходы ОВЕН ПЧВ

В системе управления приводом на базе ПЧВ в качестве источников сигнала обратной связи могут использоваться различные датчики углового или линейного перемещения. В первую очередь это абсолютные и инкрементальные энкодеры. В качестве сенсорного элемента возможно использование других датчиков, позволяющих преобразовывать угловые и линейные перемещения объекта в электрические сигналы (пропорциональный аналоговый, цифровой).

Современные датчики перемещений работают по различным принципам: индуктивному, потенциометрическому, магнитострикционному и т.д. Сфера их применения – высокоточное (с погрешностью менее 0,1 %) управление электроприводом по замкнутому контуру. Для их подключения ПЧВ имеет специализированный импульсный вход.

Рис. 3.

Цифровые входы ПЧВ служат для удаленного управления: включение и вывод на заданную частоту вращения (можно запрограммировать до 8 уставок в одном наборе параметров), реверс, различные варианты торможения и остановки, подсчет срабатываний датчика (до 3-х счетчиков одномоментно).

ПЧВ оснащен выходным реле (240 В, 2 А) для передачи дискретного сигнала состояния привода. Его преимущественным назначением является индикация состояния прибора. Также релейный выход может служить для переключения системы на другую цепь управления, например, в случае нештатной ситуации.

Аналоговый выход (0…20 мА или 4…20 мА) обеспечивает передачу таких параметров работы ПЧВ, как выходная частота, задание, сигнал обратной связи, ток двигателя, мгновенная мощность управления, задание по шине. На его основе можно осуществлять удаленную регистрацию перечисленных параметров (рис. 2) или синхронное управление группой ПЧВ по одному задатчику, что будет удобно при управлении конвейерной линией (рис. 3).

Программирование

Последовательный интерфейс RS-485 после необходимой настройки позволяет осуществлять дистанционное задание частоты вращения привода и основных управляющих команд: пуск, остановка, работа на фиксированной частоте, переключение рабочего набора параметров и т.д.

Конфигурируется ПЧВ при помощи съемной локальной панели оператора (ЛПО). Она позволяет программировать, редактировать, копировать два «Набора параметров» в неограниченное количество ПЧВ, а также копировать параметры из ПЧВ в ЛПО. Копировать из панели в ПЧВ можно все настройки целиком либо настройки, которые не связаны с двигателем. Это существенно упрощает программирование двигателей с разными характеристиками под схожие технологические задачи. Все операции с панелью можно производить в режиме «Горячее подключение».

Для задания основных параметров прибора можно использовать меню быстрого доступа (QM). Первое меню (QM1) позволяет выполнить полную настройку ПЧВ под конкретный двигатель, включая автоматическую адаптацию двигателя. Второе (QM2) – предназначено для определения основных параметров регулирования: контур регулирования (замкнутый или разомкнутый), пределы регулирования, источники задания и обратной связи, настройки ПИ-регулятора. Меню программирования разделено на несколько пронумерованных групп параметров, каждая из которых отвечает за определенную часть свойств ПЧВ. С его помощью можно не только настраивать ПЧВ, но и просматривать служебные параметры работы привода в режиме реального времени.

Читать еще:  Чем заменить двигатель на мотоблоке каскад

Энергосбережение

ПЧВ позволяет реализовать сложные алгоритмы управления, обеспечивая защиту электродвигателя и всего оборудования в целом, оптимизировать режимы работы при различных видах нагрузки и самое главное – достичь высокого уровня энергоэффективности. Реальное снижение энергопотребления при использовании ПЧВ может составить 35 %. Значительный экономический эффект от применения ПЧВ в технологическом процессе достигается за счет:

  • экономии энергоресурсов;
  • снижения затрат на плановые ремонтные работы и капитальный ремонт;
  • увеличения срока службы технологического оборудования;
  • обеспечения оперативного управления и достоверного контроля за ходом выполнения технологических процессов.

Наибольшую эксплуатационную и экономическую эффективность ПЧВ обеспечивает в системах автоматизации с использованием насосов, вентиляторов, дымососов, транспортеров, центрифуг и т.п.

Применение ОВЕН ПЧВ

Частотный преобразователь ОВЕН ПЧВ может применяться практически во всех сферах автоматизации на базе асинхронных приводов мощностью не более 22 кВт. Основными сферами его использования являются насосные станции, системы управления вентиляции, конвейерные линии, системы КНС и т.д.

Инженеры ООО ПМП «Вентиляция» (г. Казань) разработали систему управления вентиляцией выставочного павильона на базе ОВЕН ПЧВ. Управление вентиляцией осуществляется по нескольким уставкам с возможностью проветривания помещения перед началом работы и двумя рабочими режимами (слабый и интенсивный режимы вентиляции). Для реализации управляющего алгоритма использовались возможности настройки дискретных входов ПЧВ.

Разработчики ЗАО СУГ «Рустергаз» (г. Москва) создали систему управления насосными станциями на базе продукции ОВЕН. В частности, частотные преобразователи ПЧВ используются для поддержания давления воды в трубопроводах на заданном уровне. Обратную связь по давлению обеспечивают датчики давления ОВЕН ПД100, сигнал с которых заведен на аналоговые входы ПЧВ. Установки работают в двух режимах – дневном и ночном, по каждому из которых отслеживается уставка с собственными настройками ПИ-регулятора. Сегодня компания СУГ «Рустергаз» завершает работы по созданию комплексной системы диспетчеризации насосных станций, частью которых является система удаленного опроса и управления работой ОВЕН ПЧВ.

Расширение линейки ОВЕН ПЧВ

Готовится новая серия частотных преобразователей ПЧВ3 мощностью 0,25…90 кВт. Новые преобразователи с 4-мя выходами смогут применяться в схемах каскадного управления электроприводом. Для удобства использования в системах вентиляции и HVAC добавлены «спящий» и «пожарный» режимы работы преобразователя.

Частотный преобразователь для теплового насоса

Частотный преобразователь: преимущества и энергосбережение в системе ГВС дома

Использование частотного преобразователя в соединении с погодозависимой автоматикой для дома в обеспечении дома теплом позволяет существенно снизить расходы на электроэнергию. Даже при перекачке жидкости при номинальном расходе, когда насос нагружен максимально, частотный преобразователь значительно экономит электроэнергию. Лучшими для работы со скважинными и тепловыми насосами являются модели частотных преобразователей Schneider Electric и Danfoss. Разберем преимущества использования преобразователей частоты (ПЧ) на примере частотника Danfoss.

Достоинства частотного преобразователя

В чем заключается роль ПЧ для теплового насоса? Ответ прост. Он автоматически, как выгоднее и удобнее системе регулирует скорость вращения двигателя.

За счет чего достигается эффект энергосбережения и повышение КПД двигателя:

  1. Компактные размеры и полная математическая модель двигателя, замеренная автоадаптацией;
  2. Векторное управление двигателя WC+;
  3. Автоматическая оптимизация энергопотребления.

Чтобы было понятно, попробуем расшифровать эти три грамотно и правильно сформулированных пункта. Ведь при выборе для своего дома частотника, столкнувшись с умными словами в паспорте модели, покупатель должен понимать, что там написано.

Полная автоматическая модель двигателя, замеренная автоадаптацией

Что это такое? Это означает, что конструкция подразумевает компактные размеры частотно-регулируемого асинхронного двигателя, получаемые за счет использования при проектировании улучшенных характеристик, достигаемых при работе от частотного преобразователя. Функция автоматической адаптации даст возможность определить без вращения вала параметры схемы замещения двигателя. Эту функцию можно использовать, когда появились трудности в определении параметров двигателя и уменьшить время на настройку.

Быстродействие – еще одно свойство, которое кроется за этим определением.

Таким образом, частотный преобразователь обладает:

  • Компактностью, благодаря чему модель может легко адаптироваться в техническом помещении, где расположены основные узлы и разводка инженерных коммуникаций.
  • Быстродействием, способностью моментально реагировать на любые изменения в работе теплового насоса.

Эти свойства являются безусловными.

Векторное управление двигателя WC+

Векторный принцип управления частотно-регулируемого электропривода теплового насоса подразумевает малейшую реакцию на изменения частоты и тока нагрузки электродвигателя теплового насоса.

Благодаря этому частотный преобразователь управляет двигателем, существенно улучшая качество всех переходных процессов, которые появляются при работе. Не нужно вручную настраивать режимы работы, система управления частного преобразования сама все сделает. Главное достоинство векторного управления при кажущихся сложных алгоритмах вычисления – частотный преобразователь, управляющий тепловым насосом. Он обеспечивает простоту управления и надежность.

Частотный преобразователь благодаря плавному пуску оберегает электросеть от скачков пускового тока. Разгон двигателя происходит с минимальной нагрузкой на передаточные механизмы. Предотвращается возможность возникновения гидроудара. Время эксплуатации теплового насоса увеличивается. Потребляемая мощность снижается.

Автоматическая оптимизация энергопотребления

Это понятие служит для того, чтобы легче разобраться с системой энергосбережения и подстроиться под индивидуальную ГВС частного дома.

Для того, чтобы понять каким образом частотный преобразователь поможет сэкономить на потреблении электроэнергии, необходимо разобрать практический пример.

Примерный порядок расчета энергосбережения потребления электроэнергии

Для подачи воды в систему отопления и горячего водоснабжения коттеджа или частного дома есть два насосных агрегата. Один агрегат находится в резерве, другой в работе. Минимальная мощность одного агрегата Ovanter 10 кВт. Их номинальная нагрузка наблюдается в определенное время, например, шесть часов ночью и шесть часов днем. Остальные 12 часов насосы работают в полсилы. Всего 50% от общего значения промышленной частоты, то есть 25 Гц. Учитывая, что мощность электродвигателя, которую тот потребляет, прямо пропорциональна кубу производительности насоса, а КПД насоса равен примерно 0,6. Получаем:

Потребляемая мощность насоса эконом класса от 14 кВт, КПД агрегата 0,6. Значение потребления электроэнергии тепловым насосом Ovanter Премиум класса по факту составляет около 3 кВт, что означает примерно 46% от рабочего номинального значения, вот пример работы компании.

Цена трехфазного частотного преобразователя Danfoss VLT Micro Drive для агрегата мощностью 15 кВт – примерно 50 тыс. руб.

Цена за потребление электричества возьмем 4 руб.

Экономия за использование 24 часа = (15 кВт – 3 кВт) х 12 ч. = 144 кВт

Экономия за сутки будет 4 х 144 кВт = 576 руб.

Экономия в год = 576 х 365 = 210240 руб. Это с условием работы круглый год, летом горячая вода в доме также нужна. Для обеспечения оптимального режима работы поможет погодозависмая автоматика для дома.

Использование большинства моделей ПЧ фирмы Danfoss дает следующие форматы экономии:

  1. Автоматическая оптимизация потребления электроэнергии помогает сэкономить 5% энергии.
  2. Адаптация двигателя в автоматическом режиме плюсует к энергосбережению еще 5%.
  3. Неработающее состояние оборудование – положение «Сон» помогает сберечь еще 5% энергии.

Дополнительные функции частотного преобразователя для теплового насоса, способствующие энергосбережению

Энергосбережение складывается из нескольких показателей. Наличие собственного интерфейса для подключения к компьютеру с возможностью дистанционного управления и задания желаемой программы работы теплового насоса. То есть, уже не нужно покупать дополнительный конвектор шлюзов, чтобы подключить частотник к компьютеру.

Экономия электроэнергии складывается также из-за добавления к конструкции частотного преобразователя следующих узлов:

  1. Встроенный дроссель в звене постоянного тока. Это незаменимое устройство служит для улучшения качества электрической энергии. Благодаря ему повышается долговечность и надежность устройства, уменьшается влияние генерируемых частотником сетевых искажений на другое электрооборудование в доме.
  2. Встроенный логический контроллер – важная деталь для хранения и обработки всех сведений и информации из истории преобразователя частоты и его работы.

Частотный преобразователь Danfoss благодаря разнообразным модификациям очень удобен для использования в системе теплоснабжения частного дома. Он позволяет сократить энергозатраты на перекачку различных сред, даже при номинальных расходах.

Читать еще:  Bmw n55 стук в двигателе

Частотные преобразователи Danfoss

Доставка до вашего склада транспортной компанией или курьерской службой

Главные преимущества частотных преобразователей Danfoss:

Модельный ряд частотных преобразователей Danfoss / Данфосс:

  • Универсальный привод 0.37 — 4 кВт 3х220 В;
  • 0.55 — 18.5 кВт, 3х380В
  • Компактный, монтаж стенка-к-стенке в любом положении
  • Класс защиты корпуса IP20/NEMA1
  • Опциональный тормозной резистор
  • Два способа охлаждения: регулируемый съёмный вентилятор или через заднюю стенку и внешний радиатор (возможность установки в шкафу IP66)
  • Встроенный RS485: FC Protocol, Johnson Controls Metasys N2, ModBus RTU. Опции Fieldbus: PROFIBUS, DeviceNet

Частотный преобразователь Danfoss серии VLT AutomationDrive FC300

  • 0.25-3.7 кВт 3х220 В; 0.37-22 кВт 3х380 В и 525 — 600 В (в течение 2006 года линейка будет расширена на весь диапазон мощностей)
  • Класс защиты корпуса IP00, IP20, IP 21/NEMA 1, IP55/NEMA12
  • Встроенный фильтр гармоник в промежуточном DC-контуре
  • Встроенный интерфейс RS485: открытый протокол Danfoss FC
  • Встроенный порт USB для программирования от ПК Встроенные
  • ПИД — контроллеры: процесса и скорости, ПИ — контроллер момента (только FC302)
  • Встроенный контроллер условий Smart Logic Controller (20 шагов), логические функции могут работать независимо от цикла контроллера
  • Встроенные счётчики: моторесурса, работы, кВтч, включений в сеть, перенапряжений и перегревов
  • Автоматическая оптимизация энергопотребления (снижает намагничивание в зависимости от нагрузки, в HVAC системах позволяет дополнительно экономить до 5% электроэнергии)
  • Функция автоматической адаптации к двигателю (без вращения вала)
  • Функция Precise Stop обеспечивает точный останов по заданному количеству импульсов от датчика положения
  • Функция подхвата вращающегося двигателя Функция работы в режиме распределённой нагрузки (объединение по шине постоянного тока).

Частотный преобразователь Danfoss серии VLT AQUA FC 200

  • 200-240 В . 0,25 — 45 кВт
    380-480 В . 0,37 — 1000 кВт
    525-600 В . 0,75 — 90 кВт
    525-690 В . 45 — 1,2 МВт
  • Класс защиты корпуса IP20/шасси, IP21/NEMA 1, IP55/NEMA 12 и IP66/NEMA 4X
  • Специальные функции для водоснабжения Автоматическая настройка пропорционально-интегральных регуляторов
  • Режим заполнения трубы
  • Функция «Крайние точки характеристики трубопровода» обнаруживает разрывы и протечки
  • Защита насоса от работы всухую
  • Обычный каскадный регулятор
  • Функция чередования двигателей
  • Функция компенсации расхода
  • Начальное/конечное изменение скорости
  • Фильтр гармоник (AHF 005/010 MCE)
    Фильтры синусоидальный (MCC 101)
    Фильтр ограничения нарастания напряжения (dU/dt) (MCC 102)

Частотный преобразователь Danfoss серии VLT HVAC FC 100

  • 1,1 — 45 кВт (200 — 240 В)
    1,1 — 450 кВт (380 — 480 В)
    1,1 — 7,5 кВт (525 — 600 В)
  • Класс защиты корпуса IP20/chassis, IP21/NEMA1 и IP55/NEMA12
  • Модульная платформа plug-and-play
  • Быстросъемная панель местного управления LCP
  • Интеллектуальное управление теплоотводом
  • Охлаждение по принципу «холодная плита»
  • Пригоден для работы в качестве исполнительного механизма
  • Автоматическая оптимизация энергопотребления
  • Функция компенсации расхода
  • Мониторинг энергопотребления
  • Каскадный (насосный) контроллер
  • Режим ожидания
  • Защита насоса от работы всухую и в крайних точках характеристики
  • Автоматический контроль резонанса
  • Контроль обрыва ремня вентилятора
  • Режим нагнетания давления в шахте лестницы
  • Режим пожарной блокировки
  • Уставка температуры
  • Модуль LC-фильтра для питания от сети 3 x 200-240 В
    LC-фильтр для сети питания 3 х 380-500 В

Частотный преобразователь Danfoss серии VLT Micro

, 0,18-2,2 кВт
3 x 200-240 В

, 0,25-3,7 кВт
3 x 380-480 В

, 0,37-7,5 кВт

  • Печатная плата с покрытием
  • Экономия пространства путем размещения в ряд
  • Возможность попадания пыли сведена к минимуму
  • Встроенный фильтр радиопомех
  • Встроенные функции торможения
  • Ранее производимое оборудование:

    • Для различных промышленных применений (краны, конвейеры, упаковочные, текстильные, бумагоделательные машины и т.п.)
    • 0.75-45 кВт 3х200-240 В; 0.75-400 кВт 3х380-500 В и 30-315 кВт 3×525-690 В
    • Работа с переменным и постоянным моментом (перегрузка до 180%)
    • Класс защиты корпуса IP00, IP20/NEMA1 и IP54
    • Длина кабеля до двигателя — до 300 м (без использования LC-фильтра)
    • ПИД-контроллеры: процесса, скорости и ПИ-контроллер момента
    • Опциональный тормозной резистор
    • Встроенный RS485: FC Protocol.
    • Опции Fieldbus: LonWorks free topology, LonWorks 78 kBps, LonWorks 1.25 MBps, PROFIBUS DP V0/V1, PROFIBUS V0/FMS, Modbus RTU, DeviceNet, Interbus.
    • Прикладные опции: контроллер синхронизации, контроллер позиционирования, программируемый контроллер SyncPos, плата расширения релейных выходов

    Частотный преобразователь Danfoss VLT 5000 Flux

    • Быстродействующий привод с векторным регулированием потокосцепления асинхронного двигателя.
    • Принцип управления вектором потока (Flux Vector Control) обеспечивает высокие характеристики на валу (время регулирования момента около 3 мс), превосходная синхронизация даже на очень низких оборотах.
    • Точность поддержания скорости без обратной связи: +/- 0,5 % (8 об/мин), с обратной связью — +/- 0,001 % (0,02 об/мин).
    • 180% ускоряющий момент (0.5 сек), 160% удерживающий момент при 0 об/мин в течение 60 сек (с обратной связью).
    • Точность регулирования момента: без обратной связи +/- 10%, с обратной связью +/- 5%. 0,75-45 кВт 3х220 В; 0,75-400 кВт 3х380 В
    • ПИД-контроллер скорости и ПИ-контроллер момента Класс защиты корпуса IP00, IP20/NEMA1 и IP54 Встроенный RS485: FC Protocol.
    • Опции Fieldbus: PROFIBUS DP V0/V1, DeviceNet.
    • Прикладные опции: контроллеры синхронизации и позиционирования, программируемый контроллер SyncPos, плата расширения релейных выходов
    • Оптимизирован для систем отопления, вентиляции и кондиционирования
    • 1.1-45 кВт 3х200-240 В; 1.1-400 кВт 3х380-460; 1,1-315 кВт 3х525-600 В
    • Регулирование Voltage Vector Control Plus (VVC+)
    • Класс защиты корпуса IP00, IP20/NEMA1 и IP54
    • Длина кабеля до двигателя — до 300 м (без использования LC-фильтра)
    • Функция автоматической оптимизации энергопотребления (U/f характеристика адаптируется к нагрузке)
    • 2-х зонный ПИД — контроллер Функция пожарного режима (Fire Mode)
    • Опция регулирования без датчика давления (для насосов)
    • Встроенный RS485: FC Protocol, Metasys N2 Johnson Controls, FLN Landis/Staefa’s, Modbus RTU.
    • Опции Fieldbus: LonWorks free topology, LonWorks 78 kBps, LonWorks 1.25 MBps, PROFIBUS DP V0/V1, DeviceNet (на базе CAN протокола), Interbus.
    • Прикладные опции: каскадный (насосный) контроллер, плата расширения релейных выходов, часы реального времени

    Частотный преобразователь Danfoss VLT 8000 AQUA

    • Оптимизирован для систем водоснабжения и водоотведения
    • 4-45 кВт 3х200-240 В; 4-400 кВт 3х380-480; 1,1-55 кВт 3х525-600 В; 37-315 кВт 3х525-690 В
    • Регулирование Voltage Vector Control Plus (VVC+)
    • Работа с переменным и постоянным моментом (перегрузка 110%).
    • Класс защиты корпуса IP00, IP20/NEMA1 и IP54
    • Функция автоматической оптимизации энергопотребления
    • Специфические насосные функции: начальный разгон, режим заполнения, чередование насосов, «умный» спящий режим.
    • Опции Fieldbus: LonWorks FTP, PROFIBUS DP V1, DeviceNet. Встроенный RS485: FC Protocol, Modbus RTU.
    • Прикладные опции: каскадный контроллер, плата расширения релейных выходов

    Частотные преобразователи Danfoss отлично зарекомендовали себя как высоконадёжные и многофункциональные устройства, способные справляться с высокими нагрузками и многими производственными задачами. Преобразователи частотные Danfoss можно использовать в системах водоснабжения, отопления вентиляции, а также на химических, бумажных и пищевых заводах.

    Характеристики частотных преобразователей Danfoss:

    1. Частотные преобразователи Danfoss работают плавно и точно на малых скоростях.
    2. У частотных преобразователей Danfoss отсутствуют проблемы с сетью.
    3. Частотные преобразователи Danfoss позволяют экономить энергопотребление (быстрая и точная адаптация к реальной нагрузке позволяет сократить затраты на электричество).
    4. Частотные преобразователи Danfoss имеют разнообразные встроенные счетчики.
    5. Частотные преобразователи Danfoss располагают увеличенным диапазоном регулирования скорости (точное поддержание скорости в том числе и в низу диапазона).
    6. Частотные преобразователи Danfoss имеют возможность самодиагностики.
    7. Частотные преобразователи Danfoss просты в монтаже, элементарны в программировании.
    8. Частотные преобразователи Danfoss имеют несколько наборов параметров (привод имеет 4 независимых набора параметров, что позволяет задавать для одного двигателя 4 независимых режима работы).
    9. Частотные преобразователи Danfoss способны произвести автоматическую адаптацию к двигателю, учитывая индивидуальные особенности двигателя и моторных кабелей, результатом этого является поддержание требуемого момента на валу во всём диапазоне оборотов.
    10. Частотные преобразователи Danfoss способны автоматически адаптироваться к мотору (АМА), а также производить измерение основных характеристик мотора.
    11. Частотные преобразователи Danfoss безопасны (силовая часть гальванически изолирована от цепей управления).
    12. Время реакции системы менее 3 ms.
    13. Высокая перегрузочная способность.
    14. Частотные преобразователи Danfoss имеют систему безударного перехода между тремя различными режимами управления (синхронизация, позиционирование и поддержание скорости).
    15. Частотные преобразователи Danfoss способны производить подхват вращающегося двигателя.
    16. 100 % — защита от короткого замыкания и замыкания на землю.
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector