Общие сведения о преимуществах внедрения преобразователей частоты
Области применения преобразователей частоты:
- центробежные насосы и вентиляторы промышленных предприятий и электростанций;
- приводы общего назначения для работы с постоянным моментом (конвейеры, экструдеры и др. технологическое оборудование);
- складское и грузоподъемное (в т.ч. крановое и лифтовое) оборудование, поршневые насосы, шнеки;
- замена электроприводов постоянного тока.
Основные преимущества от внедрения преобразователей частоты:
- экономия электроэнергии на 30-70%, на насосах и вентиляторах - благодаря адаптивному регулированию и оптимальному управлению приводным механизмом, отсутствию потерь на традиционных элементах регулирования (дроссельных заслонках, механических муфтах, задвижках и направляющих аппаратах); обеспечению близкого единице коэффициента мощности по входу;
- ресурсосбережение и продление срока службы электродвигателей, приводных механизмов, защитно-коммутационной аппаратуры, трубопроводов - благодаря щадящим режимам работы: плавному пуску и останову, практически постоянной работе на пониженных оборотах;
- снижение затрат на обслуживание и ремонт (асинхронный к.з. двигатель и преобразователь являются практически необслуживаемыми устройствами);
- повышение надежности и точности за счет упрощения системы передачи механической энергии (отсутствуют редукторы, вариаторы и др., люфты).
Преимущества в технологии:
- обеспечение поддержания (или регулирования в заданных пределах) требуемых технологических параметров с помощью специальных функций встроенного контроллера (ПИД-регулирование, предварительная обработка сигналов и управление нагрузками с помощью встроенного логического контроллера);
- обеспечение точного поддержания частоты вращения или момента при переменной нагрузке (с обратной связью или без нее), что позволяет значительно улучшить качество технологического процесса;
- точное поддержание линейных скоростей и позиционирование в конвейерах и станках, обеспечение полного момента в области нулевых частот.
Специальные функции преобразователей частоты:
- встроенный ПИД-регулятор процесса - в соответствии с сигналом обратной связи позволяет автоматически изменять частоту вращения двигателя таким образом, чтобы поддерживать на заданном уровне определенный технологический параметр системы (уровень, давление, расход, температура и т.п.);
- предотвращение резонанса - иногда при работе на определенных частотах в механической или гидро- системе могут возникать резонансы. ПЧ позволяет избежать работы на этих частотах;
- предотвращение остановки ПЧ - адаптивная функция, работает при разгоне, торможении и рабочих оборотах. При разгоне или торможении, если задано слишком большое ускорение и не хватает мощности, время разгона автоматически продлевается, во время работы в случае перегрузки вместо аварийной остановки ПЧ продолжит работу на меньшей частоте;
- автоматический перезапуск при возникновении нештатной ситуации с возможностью подхвата вращающейся нагрузки (например, вентилятора).
Общие основные характеристики преобразователей частоты:
- регулировка выходной частоты в пределах от 0…400 Гц (до 1600 Гц) в одноквадрантном или четырехквадрантном режимах;
- пусковые моменты - до 200% номинального;
- настраиваемые темпы разгона, торможения и реверса двигателя (время настраивается в пределах 0,01…30 мин) с регулируемыми характеристиками вольт-частотных зависимостей U/f;
- возможность автоматического повышения момента при пуске для тяжелонагруженных механизмов;
- полная электронная защита преобразователя и двигателя от перегрузок по току, перегрева, утечек на землю и др.;
- управление со встроенной цифровой панели, с помощью внешних аналоговых сигналов и дискретных сигналов, а также с помощью промышленных интерфейсов Profibus, Modbus, CAN и др.;
- отображение на цифровом пульте основных параметров работы привода - выходной частоты, тока, напряжения, выходной мощности, момента, линейной скорости, состояния дискретных входов, общего времени работы преобразователя и т.д.