Преобразователь частоты - описание и режимы управления

Частотный преобразователь — оборудование электротехники, который регулирует частоту переменного тока в однофазной (220В) или трёхфазной (380В) сети. Чаще всего используются для смены скорости вращения и момента кручения в электроагрегатах асинхронного вида (различные приводы, двигатели). Принцип действия частотника базируется на том, что скорость вращения электромагнитного поля зависит от частоты электрической сети.

Асинхронные электродвигатели регулярно устанавливаются в роли электроприводов технологических машин, насосов, запорно-регулирующих компонентов и т. д. Главным минусом этих устройств являются постоянная частота вращения и значительные токи пуска. Установка частотного преобразователя для электродвигателя позволяет решить данную проблему и значительно расширить область использования двигателей переменного тока.

Варианты управления

По методу регулирования преобразователь частоты может относиться к одному из двух типов:
• Со скалярным управлением. Они генерируют напряжение с заданными параметрами, чтобы поддержать электромагнитное поле в статоре. Эти частотники имеют невысокую цену, простую конструкцию. Нижняя граница управления частотой равна примерно десять процентов от паспортного значения. Данные модели применяются в электроприводах насосов, вентсистем и прочих устройств, где нет необходимости поддержки скорости вращения ротора независимо от потребляемой мощности;
• С векторным регулированием. Микропроцессоры таких частотников автоматически отслеживают взаимное действие электромагнитных полей ротора и статора независимо от величины нагрузки. Применяются в системах с оборудованием, когда требуется поддержка нужного момента силы при невысокой частоте вращения, большое быстродействие и точность регулирования.

Режимы управления

Как правило, у преобразователей частоты имеется возможность регулирования в следующих режимах:
• Ручное регулирование. Запуск и останов электрического двигателя производится с панели либо с ПУ. ЧП автоматически регулирует скорость вращения и останавливает работу двигатели при аварии;
• Внешнее регулирование. Преобразователь с поддержанием интерфейса выдачи информации возможно подсоединить к удаленному компьютеру для отслеживания рабочих настроек и задания рабочих режимов электропривода;
• Регулирование по цифровым входам и «сухим контактам». В данном случае частотник играет роль исполнительного устройства внешней системы регулирования;
• Событийное управление. У некоторых моделей есть опция программирования времени запуска или останова, функционирование электродвигателя в другом режиме. Они используются в составе автоматизированных технологических линий.

Преимущества использования преобразователей

Основными преимуществами являются:
• Снижение затрат электроэнергии за счёт уменьшения пусковых токов и возможности регулировки потребляемой мощности;
• Увеличение срока эксплуатации агрегата. Этому способствуют плавный запуск и возможность управления скоростью вращения;
• Отсутствие необходимости в регулярном сервисном обслуживании. У преобразователя нет подвижных компонентов, которые нужно чистить и смазывать;
• Возможность дистанционно управлять параметрами агрегатов с электрическими приводами и отслеживать эти параметры (не у всех моделей преобразователей);
• Большой спектр мощности электродвигателей. Частотник можно установить как на однофазный двигатель с мощностью до 1 кВт, так и на мощное промышленное оборудование;
• Защита электрического двигателя от различных внештатных ситуаций (КЗ, перекоса фаз, чрезмерных нагрузок и т. д.);
• Уменьшение шума функционирующих электродвигателей.