Управление напряжением и частотой, подаваемыми на двигатель, используется для регулирования скорости асинхронных двигателей переменного тока.
Система частотно-регулируемого привода состоит из трехфазного двигателя, частотного преобразователя и системы управления. Двигатель обычно представляет собой стандартный трехфазную асинхронную электрическую машину с короткозамкнутым якорем на номинальное напряжение 230 или 400 В частотой 50 Гц.
Частотный преобразователь представляет собой электронное устройство, которое может питаться от однофазной сети 230 В или трехфазной сети 400 В частотой 50 Гц. Этот блок регулирует выходное напряжение и выходную частоту в постоянном соотношении в соответствии с заданной характеристикой управления двигателем.
Частотный преобразователь обеспечивает пуск, останов и регулирование скорости двигателя. Это управление может осуществляться вручную с помощью клавиатуры управления или через аналоговые и цифровые входы. В полностью автоматизированных приложениях для переключения может использоваться связь через одну из стандартных полевых шин.
Защита двигателя
В соответствии с действующими стандартами должна быть обеспечена защита двигателя от перегрузки.
Современные частотные преобразователи оснащены электронной схемой защиты с обратной характеристикой или с характеристикой I2t, соответствующей стандартному тепловому реле перегрузки.
Для защиты двигателей, работающих с нагрузкой с постоянным крутящим моментом, минимальная скорость должна быть установлена таким образом, чтобы они не перегревались на малых скоростях.
Наилучший способ защитить двигатели переменного тока от перегрева — это прямое считывание температуры с помощью термоконтакта или термисторов, вставленных в обмотку двигателя.
Термоконтакты представляются более выгодными из-за возможности прямого подключения к частотному преобразователю. Для подключения термисторов обычно требуется использование специального измерительного реле или дополнительного модуля частотного преобразователя.
Прямая защита от перегрева предпочтительнее защиты с помощью устройства от перегрузки по току, поскольку двигатель может перегреваться даже при нормальных рабочих токах на низких рабочих скоростях.
Частотный преобразователь представляет собой электронное устройство, которое может питаться от однофазной сети 230 В или трехфазной сети 400 В частотой 50 Гц. Этот блок регулирует выходное напряжение и выходную частоту в постоянном соотношении в соответствии с заданной характеристикой управления двигателем.
Частотный преобразователь обеспечивает пуск, останов и регулирование скорости двигателя. Это управление может осуществляться вручную с помощью клавиатуры управления или через аналоговые и цифровые входы. В полностью автоматизированных приложениях для переключения может использоваться связь через одну из стандартных полевых шин.
Защита двигателя
В соответствии с действующими стандартами должна быть обеспечена защита двигателя от перегрузки.
Современные частотные преобразователи оснащены электронной схемой защиты с обратной характеристикой или с характеристикой I2t, соответствующей стандартному тепловому реле перегрузки.
Для защиты двигателей, работающих с нагрузкой с постоянным крутящим моментом, минимальная скорость должна быть установлена таким образом, чтобы они не перегревались на малых скоростях.
Наилучший способ защитить двигатели переменного тока от перегрева — это прямое считывание температуры с помощью термоконтакта или термисторов, вставленных в обмотку двигателя.
Термоконтакты представляются более выгодными из-за возможности прямого подключения к частотному преобразователю. Для подключения термисторов обычно требуется использование специального измерительного реле или дополнительного модуля частотного преобразователя.
Прямая защита от перегрева предпочтительнее защиты с помощью устройства от перегрузки по току, поскольку двигатель может перегреваться даже при нормальных рабочих токах на низких рабочих скоростях.
IR-компенсация
Частотные преобразователи с управлением соотношением V/f могут обеспечить лучшую устойчивость к крутящему моменту и перегрузке на низких скоростях, если повышение напряжения на низких скоростях контролируется автоматически. Эта функция называется IR-компенсацией.
Без этой компенсации очень сложно добиться максимально возможного крутящего момента двигателя при малой нагрузке. Без этой компенсации необходимое увеличение напряжения для максимального крутящего момента приведет к насыщению двигателя и слишком большому току, протекающему через двигатель.
Цепи компенсации IR контролируют нагрузку двигателя и автоматически регулируют рост напряжения при низкой нагрузке.
Управление магнитным потоком двигателя переменного тока позволяет достичь аналогичного результата, изменяя его мгновенное напряжение и частоту так, чтобы двигатель развивал требуемый крутящий момент по отношению к нагрузке.
Шум
В некоторых установках необходимо уменьшить шум, создаваемый двигателем, управляемым частотным преобразователем. В промышленной среде это увеличение шума практически незначительно и не требует устранения. В офисной среде, особенно в системах воздухораспределения, необходимо решать вопросы повышенного шума.
Повышенный шум вызван тем, что двигатель питается с помощью широтно-импульсной модуляции. Шум также может быть вызван резонансными частотами, которые могут возникать в разных местах при определенных условиях эксплуатации.
Использование несущих частот выше 6 кГц может снизить уровень шума двигателя до уровня, сравнимого с прямым подключением двигателя к сети.
Шум двигателя также можно уменьшить, добавив выходной дроссель двигателя, который сглаживает выходное напряжение, уменьшая влияние привода на шум двигателя.
Третьим вариантом, ведущим к снижению шума, является уменьшение выходного напряжения преобразователя частоты. Если двигатель нагружен не полностью, снижение напряжения питания уменьшит магнитный поток в воздушном зазоре, что снизит уровень шума.
Источник: http://electricalschool.info/elprivod/2579-osobennosti-sovremennyh-chastotnyh-preobrazovateley.html