Роторът на всеки електродвигател се задвижва от сили, причинени от въртящо се електромагнитно поле вътре в намотката на статора. Скоростта на неговите обороти обикновено се определя от индустриалната честота на електрическата мрежа.

Стандартната му стойност от 50 херца предполага завършване на петдесет периода на трептене в рамките на една секунда. За една минута броят им нараства 60 пъти и е 50х60 = 3000 оборота. Роторът се завърта същия брой пъти под въздействието на приложеното електромагнитно поле.

Ако промените стойността на мрежовата честота, приложена към статора, тогава можете да регулирате скоростта на въртене на ротора и задвижването, свързано към него. Този принцип е в основата на управлението на електродвигателя.

Видове честотни преобразуватели

По дизайн честотните преобразуватели са:

1. индукционен тип;

2. електронен.

Представители на първия тип са асинхронни електродвигатели, направени и пуснати в генераторен режим. Те имат ниска ефективност по време на работа и се отличават с ниска ефективност. Поради това те не са намерили широко приложение в производството и се използват изключително рядко.

Методът за електронно преобразуване на честотата ви позволява плавно да регулирате скоростта както на асинхронни, така и на синхронни машини. В този случай може да се приложи един от двата принципа на управление:

1. според предварително зададена характеристика на зависимостта на скоростта на въртене от честотата (V / f);

2. векторен метод за управление.

Първият метод е най-простият и по-малко съвършен, а вторият се използва за прецизно управление на скоростите на въртене на критично индустриално оборудване.

Характеристики на векторно управление на честотното преобразуване

Разликата на този метод е взаимодействието, влиянието на управляващото устройство на преобразувателя върху "пространствения вектор" на магнитния поток, въртящ се с честотата на роторното поле.

Алгоритмите за работа на преобразувателите според този принцип се създават по два начина:

1. безсензорно управление;

2. контрол на потока.

Първият метод се основава на задаването на определена зависимост от разплитането на последователността на инвертора за предварително подготвени алгоритми. В този случай амплитудата и честотата на напрежението на изхода на преобразувателя се регулират чрез приплъзване и ток на натоварване, но без използване на обратна връзка за скоростта на въртене на ротора.

Този метод се използва при управление на няколко електродвигателя, свързани паралелно към честотния преобразувател. Управлението на потока предполага управление на работните токове вътре в двигателя с разлагането им на активни и реактивни компоненти и извършване на корекции в работата на преобразувателя за задаване на амплитудата, честотата и ъгъла на векторите на изходното напрежение.

Това ви позволява да подобрите точността на двигателя и да увеличите границите на неговото регулиране. Използването на контрол на потока подобрява възможностите на задвижванията, работещи при ниски скорости с високи динамични натоварвания, като устройства за повдигане на кранове или навиващи промишлени машини.

Използването на векторна технология прави възможно прилагането на динамичен контрол на въртящия момент към.

еквивалентна схема

Основната опростена електрическа верига на асинхронен двигател може да бъде представена по следния начин.

Напрежение u1 се прилага към намотките на статора, които имат активно съпротивление R1 и индуктивно X1. Той, преодолявайки съпротивлението на въздушната междина Xv, се трансформира в намотката на ротора, предизвиквайки в нея ток, който преодолява нейното съпротивление.

Векторна диаграма на еквивалентна верига

Конструкцията му помага да се разберат протичащите процеси вътре в асинхронния двигател.

Енергията на тока на статора е разделена на две части:

iµ - дял, образуващ поток;

iw - моментообразуващ компонент.

В този случай роторът има активно съпротивление R2/s, което зависи от приплъзването.

За безсензорно управление се измерват:

напрежение u1;

ток i1.

Техните стойности се изчисляват:

iµ - потокообразуващ компонент на тока;

iw - моментопораждаща величина.

Алгоритъмът за изчисление вече включва електронна еквивалентна схема на асинхронен двигател с токови контролери, която отчита условията за насищане на електромагнитното поле и загубите на магнитна енергия в стоманата.

И двата компонента на векторите на тока, които се различават по ъгъл и амплитуда, се въртят заедно с координатната система на ротора и се преобразуват в стационарна система за ориентация по протежение на статора.

Съгласно този принцип параметрите на честотния преобразувател се настройват към натоварването на асинхронния двигател.

Принципът на работа на честотния преобразувател

Това устройство, което също се нарича инвертор, се основава на двойна промяна на формата на вълната на захранващата мрежа.

Първо, индустриално напрежение се прилага към токоизправителен блок с мощни диоди, които премахват синусоидалните хармоници, но оставят вълни на сигнала. За отстраняването им е предвидена кондензаторна банка с индуктивност (LC филтър), която осигурява стабилна, изгладена форма на изправеното напрежение.

След това сигналът се подава към входа на честотния преобразувател, който представлява трифазна мостова схема от шест серии IGBT или MOSFET с диоди за защита от пробив при обратна полярност. Използваните по-рано за тези цели тиристори нямат достатъчна скорост и работят с голям шум.

За да се активира режимът на "спиране" на двигателя, във веригата може да се монтира контролиран транзистор с мощен резистор, който разсейва енергията. Тази техника ви позволява да премахнете напрежението, генерирано от двигателя, за да защитите филтърните кондензатори от презареждане и повреда.

Методът за векторно честотно управление на преобразувателя ви позволява да създавате схеми, които автоматично управляват сигнала от ATS системи. За това се използва системата за управление:

1. амплитуда;

2. ШИМ (симулация на ширина на импулса).

Методът за регулиране на амплитудата се основава на промяна на входното напрежение, а ШИМ се основава на алгоритъма за превключване на мощни транзистори с постоянно входно напрежение.

При регулиране на PWM се създава период на модулация на сигнала, когато намотката на статора е свързана в строг ред към положителните и отрицателните клеми на токоизправителя.

Тъй като тактовата честота на генератора е доста висока, в намотката на електродвигателя, която има индуктивно съпротивление, те се изглаждат до нормална синусоида.

Методите за управление на PWM позволяват да се премахнат загубите на енергия възможно най-много и да се осигури висока ефективност на преобразуване поради едновременното управление на честотата и амплитудата. Те станаха достъпни благодарение на развитието на технологиите за задвижване на тиристори с преходно захранване от серията GTO или биполярни марки IGBT транзистори с изолирана врата.

Принципите на тяхното включване за управление на трифазен двигател са показани на снимката.

Всеки от шестте IGBT е свързан в антипаралелна верига към собствен диод за обратен ток. В този случай активният ток на асинхронния двигател преминава през силовата верига на всеки транзистор, а неговият реактивен компонент се насочва през диодите.

За да се елиминира влиянието на външни електрически смущения върху работата на инвертора и двигателя, дизайнът на веригата на честотния преобразувател може да включва, елиминирайки:

радиосмущения;

електрически разряди, предизвикани от работещо оборудване.

Появата им се сигнализира от контролера, а за намаляване на въздействието се използва екранирано окабеляване между двигателя и изходните клеми на инвертора.

За да се подобри точността на асинхронните двигатели, управляващата верига на честотните преобразуватели включва:

входна комуникация с разширени опции за интерфейс;

вграден контролер;

карта памет;

софтуер;

информационен LED-дисплей, показващ основните изходни параметри;

спирачен чопър и вграден EMC филтър;

система за охлаждане на веригата, базирана на издухване от вентилатори с увеличен ресурс;

функцията за загряване на двигателя с постоянен ток и някои други функции.

Работни електрически схеми

Честотните преобразуватели са предназначени за работа с еднофазни или трифазни мрежи. Но ако има промишлени DC източници с напрежение 220 волта, тогава инверторите също могат да се захранват от тях.

Трифазните модели се изчисляват за мрежово напрежение от 380 волта и го дават на електрическия мотор. Еднофазните инвертори се захранват от 220 волта и произвеждат три фази, разделени във времето на изхода.

Диаграмата на свързване на честотния преобразувател към двигателя може да бъде направена съгласно схемите:

звезди;

триъгълник.

Намотките на двигателя са сглобени в "звезда" за преобразувател, захранван от трифазна мрежа от 380 волта.

Съгласно схемата "триъгълник" намотките на двигателя се сглобяват, когато преобразувателят, който го захранва, е свързан към еднофазна мрежа от 220 волта.

Когато избирате метод за свързване на електродвигател към честотен преобразувател, трябва да обърнете внимание на съотношението на мощностите, които работещият двигател може да създаде във всички режими, включително бавен, натоварен старт, с възможностите на инвертор.

Не можете постоянно да претоварвате честотния преобразувател, а малката граница на изходната му мощност ще осигури неговата дълга и безпроблемна работа.

За да се защити околната среда, навсякъде са установени разпоредби, че използването на най-икономичния апарат е задължително. 3-фазен честотен преобразувател и други подобни устройства се справят отлично с тази задача. Това модерно оборудване ви позволява да постигнете най-добри резултати с малко инвестиции.

Технологични ползи

Модерен трифазен честотен преобразувател ви позволява да стартирате трифазен асинхронен двигател, като използвате стандартна електрическа мрежа с една фаза и напрежение от 220 волта. Същото устройство е известно като инвертор, честотен преобразувател или VSD. Днес много компании се занимават с тяхното създаване, опитни занаятчии дори могат да създадат подобно устройство според схемата у дома.

Ние обаче предлагаме най-добрия вариант - да закупите висококачествено оборудване от корейски и японски производители, което ви предлага следните предимства:

• Топ качество. Компании от страните от Югоизточна Азия успяха да постигнат отлични резултати за кратко време, техните честотни преобразуватели от една фаза до три перфектно се справят със задачите си;
• Многофункционалност. Устройството ви позволява да регулирате скоростта на въртене на електродвигателя в удобен режим, да го променяте плавно и дори да осигурявате движение в обратна посока;
• Безопасност. Модерен 3-фазен честотен преобразувател осигурява защита на електроцентралата от пренапрежения и други неприятни трансформации в електрическата мрежа. Произвеждайки плавно забавяне на въртенето, той увеличава ресурса на двигателя, удължавайки неговия експлоатационен живот.

Чрез ефективно регулиране на скоростта на двигателя, устройството оптимизира разходите за енергия, повишавайки ефективността, без да вреди на оборудването.

Приложение

На нашия уебсайт можете да закупите 3-честотен преобразувател, който може да се използва успешно както в производствената площадка, така и у дома. Преди това кондензаторите с фазово изместване бяха използвани за осигуряване на работата на сложни системи за задвижване при липса на електрическа мрежа с необходимата конфигурация, но тази технология показа своята неефективност. Веднага щом се появи ново извънредно положение, те бързо придобиха голяма популярност. Могат да се използват за помпени станции, обработващи машини, бетонобъркачки и друго подобно оборудване.

Преди да направите избор в полза на един от модулите, представени в нашата гама, направете задълбочен анализ на изискванията на електродвигателя, с който ще се използва. Напрежението на изхода на инвертора във всички отношения трябва да отговаря на нуждите на двигателя, токът от електрическата мрежа също трябва да отговаря на вашето CNC.

Цената на 3-фазен честотен преобразувател, определена от нашата компания, напълно съответства на качеството на закупените продукти - ние доставяме само най-доброто оборудване, произведено от световно известни компании.

Около 220 волта постоянно преминава през конвенционална битова електрическа мрежа. И за пълноценна, ефективна работа на някои съоръжения е необходимо електрическата мрежа да бъде трифазна при напрежение 380 волта. Това може да се постигне с помощта на универсалния честотен преобразувател 220v изход 3 фаза, който заедно с асинхронните двигатели е в състояние напълно да замени електродвигателите, работещи на ток с постоянна честота. Това е възможно поради факта, че оборудването има по-висока надеждност и ниска цена.

Недостатъкът на електрическите модули с постоянен ток, които изискват 3 фази, е тяхната ниска ефективност, относително високи разходи за поддръжка и малка стойност на ефективността. Те имат просто устройство за управление на скоростта на въртене на вътрешните елементи, но слабото им място е самият електродвигател. Работата му често е придружена от искрящи четки. Също така неговият колектор се поврежда по-бързо от непрекъснатите ефекти на ерозията, възникването на които се дължи на електромагнитно поле. Те имат някои ограничения за употреба, например не могат да се монтират на закрито, което е много прашно или може да съдържа експлозивни изпарения.

Но в същото време асинхронните електродвигатели също имат своите недостатъци. По време на работа могат да възникнат вибрации с различна интензивност вътре в електрическите модули или да се появят външни шумове. Това се дължи на неравномерното разпределение на въртящия момент, за да го стабилизирате, използвайте универсални честотни преобразуватели. Те ви позволяват лесно да регулирате скоростта на въртене с помощта на специални контролни панели, като същевременно правят работата на електродвигателите по-ефективна.

Честотни преобразуватели за три фази могат да бъдат с абсолютно всякакъв дизайн и размер, независимо от това, всички те перфектно изпълняват предназначението си, трансформирането на входните параметри на електрическата мрежа. Основни предимствана това електрическо оборудване са както следва:

• минимални загуби на мощност или пълното им отсъствие;
• елементарно структурно устройство;
• възможността за едновременно използване на електрически двигатели от абсолютно всякакъв дизайн;
• пълно преобразуване на еднофазна мрежа в 3 фази;
• собствена ниска консумация на енергия;
• оптимална електронна система за управление, която ви позволява да контролирате всички работни процеси, протичащи по време на работа.

Но, за да не се сблъскате с усложнения по време на работавъзникващи при работа в еднофазни мрежи на оборудване на три фази, трябва да бъдат изпълнени някои изисквания:

1. В домашни условия, когато работят честотни преобразуватели, не създавайте товар в електрическата мрежа над 3 kW, което е напълно достатъчно за решаване на всички икономически нужди.
2. Свързването на оборудването трябва да се извършва в строго установена последователност. Първият е стартирането на честотния преобразувател за три фази, едва след началото на работата му се стартират останалите елементи. Процесът на изключване на оборудването трябва да бъде обърнат.
3. След свързване на всички електродвигатели общата им консумирана номинална мощност трябва да бъде по-малка от стойността на тока (напрежението) на изхода на честотния преобразувател.
4. За да се изключи възможността за изгаряне на преобразуващото оборудване за 3 фази, на изхода им, в стандартен, нормален режим на работа, работният ток трябва да има стойност, по-голяма от тази, консумирана от електродвигателя.

Характеристики на честотния преобразувател

Всички те имат приблизително еднакви изходни характеристики, така че можете да ги разгледате, като използвате примера на честотен преобразувател от INNOVERT. Той е много прост по време на работа, е многофункционално устройство и неговата инсталация и последваща настройка няма да предизвика никакви затруднения за никого.

Честотен преобразувател 220V изход 3 фаза проектиран да работи заедно с електрически двигатели, може да се използва както за битови нужди, така и в промишлеността. Има контролен панел, който може да се сваля при необходимост. Това позволява с помощта на специално положени кабели да се достигнат контролите за работа на честотния преобразувател до всяко желано място, а самият основен модул да бъде поставен в изолиран, запечатан шкаф, за да се елиминират максимално вредните въздействия върху него.

Въз основа на характеристиките на изходното и входното напрежение, това конверторът е разделен на три типа:

• трифазен вход 380 волта - трифазен изход 380 волта;
• монофазен вход 220 волта - трифазен изход 380 волта;
• монофазен вход 220 волта - монофазен изход 220 волта.

Това означава, че се използва вътре в електрическата верига честотен преобразувател, можете да свържете:

• асинхронен електродвигател с 3 фази, доставящ мощност до 500 kW, към трифазна електрическа мрежа с номинално променливо напрежение 380 V;
• асинхронно еднофазно електрозадвижване, доставящо мощност до 2,5 kW, към еднофазна електрическа мрежа с номинално променливо напрежение 220 V за битови нужди;
• асинхронен електродвигател с 3 фази, работещ с мощност до 3,5 kW, към еднофазна битова мрежа.

Честотен преобразувателима следните функционални характеристики:

• възможността за използване на обратното движение на електрическото задвижване;
• компенсация на момента на плъзгане;
• време на забавяне или ускорение, регулируемо с четири режима;
• възможност за избор от предварително зададени 15 режима на скорост;
• можете да спрете електрическия мотор с постоянен ток;
• контрол на температурата, както на основното устройство, така и на електронния модул с транзистори;
• скоростта на въртене се регулира по три начина, като се използва предаването на аналогови или цифрови сигнали в мрежата или се намира на контролния панел, с копче на потенциометъра;
• регулиране на скоростта на въртене чрез прилагане на PLC режим;
• устройство за защита на електродвигателя срещу резки колебания или скокове в стойностите на напрежението и тока в електрическата мрежа и от претоварване;
• контрол или мониторинг на параметри на процеса като консумация на енергия, температура на елемента и налягане с помощта на PID режим
• възможност за използване на всеки от двата режима на работа, контрол на диапазона при промяна на стойността на номиналния въртящ момент в съотношение 1 към 20 или компенсация на приплъзване под контрол в режим V / f (квадратичен или линеен);
• възможността за допълнително оборудване с DC дросели (реактори) за осигуряване на защита или динамични спирачни елементи.

The трифазен преобразувател има следните технически характеристики:

• 8 цифрови входа, 6 от които използват IMD режим;
• 2 изхода за аналогови сигнали със стойност на тока на натоварване до 20 mA, напрежение до 10 V;
• модулация с дискретна честота 0,1 kHz по време на превключване, ненадвишаваща 15 kHz;
• фиксиране на честотата с предварително зададени 15 различни режима на настройка;
• скоростта на въртене на двигателя се контролира циклично от вградения контролер;
• 2 мащабируеми входа за аналогови сигнали с напрежение до 10 волта, ток на натоварване до 20 mA;
• спирачните ключове са допълнително монтирани в честотни преобразуватели с мощност до 15 kW;
• ПИД контролер;
• 1 изход с превключващ контакт - 3 ампера и 250 волта;
• честотата на тока на изхода на устройството достига 400 Hz;
• два транзисторни изхода, осигуряващи постоянен сигнал, единият от които е за IMD.

Честотен преобразувател 220v изход 3 фаза има висока надеждност и ефективност на работа. Може да се използва заедно с голямо разнообразие от електродвигатели с голяма номинална мощност, които работят под въздействието на малък товар. Той е в състояние да издържи на претоварване за една минута, дори ако има рязък двукратен излишък на тока на натоварване.

Конверторът може да се използва в различни области на промишленото производствотака и в сектора на домакинствата. Най-често се използва за осигуряване на безпроблемна работа на такова технологично оборудване като потопяеми помпи, проточни помпи, навиващи машини, конвейери, компресори, екструдери, конвейери, захранващи вентилатори и др.

ISD401M43B, подходящ за повечето приложения, изискващи плавен старт, стоп и/или контрол на скоростта електрически мотор. Обхват мощност 0,4 kWс пълен векторен контрол. Те работят със задвижвания на конвейери и конвейери, дозатори и питатели, кранове и подемници, други подемни механизми, бъркалки и миксери, помпено и вентилаторно оборудване, както и друго промишлено оборудване.

Тълкуване на маркировката INNOVERT ISD401M43B

ISD 40 1 M 4 3 B

ISD- тип преобразувател (серия);
40 - обозначение на мощността (множител), изчислена във W;
1 - брой нули за изчисляване на мощността;
М- конвертор хардуер: мини;
4 - входно напрежение 380;
3 - броя на фазите на захранващото напрежение;
б- софтуерна опция: Basic;

Ползи от използването

• лесен за стартиране - plug and play;
• потенциометър на предния свалящ се панел;
• лесен и бърз монтаж и демонтаж в шкафа;
• напълно русифициран;
• обръщане;
• 15 програмируеми предварително зададени скорости.