Фреквентни погон: опис и прегледи

Подешавање помоћу фреквентног погона омогућава коришћење специјалног конвертора за флексибилно мењање режима рада електромотора: покретање, заустављање, убрзавање, успоравање, промена брзине ротације.

Промена фреквенције напона доводи до промене угаоне брзине статорског магнетског поља. Када се фреквенција смањује, брзина мотора се смањује, а клизиште се повећава.

Принцип рада погонског претварача фреквенције

Главни недостатак асинхроних мотора је тежина контроле брзине традиционалним методама: промјена напона напајања и увођење додатних отпорности у круг намотаја. Још савршен је погон фреквенције електричног мотора. До недавно су претварачи били скупи, али појављивање ИГБТ-транзистора и микропроцесорских управљачких система омогућило је страним произвођачима да креирају приступачне уређаје. Најсавршенији су сада статички фреквентни претварачи.

Угаона брзина магнетног поља статора ω ₀ варира у сразмери са фреквенцијом ƒ ₁ у складу са формулом:

Ω ₀ = 2π × ƒ ₁ / п,

Где је п број пари полова.

Метод обезбеђује глатку контролу брзине. Истовремено, брзина клизања мотора се не повећава.

Да бисте добили високе параметре снаге мотора - ЕФФИЦИЕНЦИ, фактор снаге и преоптерећења, заједно са фреквенцијом промените напон напајања за одређене зависности:

• Константни момент оптерећења - У ₁ / ƒ ₁ = цонст;
• Вентилатор момента оптерећења - У ₁ / ƒ ₁ ² = цонст;
• Момент оптерећења обрнуто пропорционалан брзини је У ₁ / √ ƒ ₁ = цонст.

Ове функције се имплементирају користећи претварач који истовремено мења фреквенцију и напон на статору мотора. Електрична енергија се штеди регулацијом уз помоћ потребне варијабле процеса: притисак пумпе, излаз вентилатора, брзина преноса машине итд. Параметри се мењају глатко.

Методе контроле фреквенција асинхроних и синхроних електромотора

У погону контролисаном фреквенцијом заснованим на асинхроним моторима са ротором веверичног кавеза, користе се два начина контроле: скалар и вектор. У првом случају, истовремено се мењају амплитуда и фреквенција напона напајања.

Ово је неопходно ради одржавања перформанси мотора, најчешће - сталног односа његовог максималног обртног момента до тренутка отпорности на вратилу. Као резултат, фактор ефикасности и снаге остају константни у читавом опсегу ротације.

Векторска контрола је истовремена промена амплитуде и фазе струје на статору.

Погон фреквенције синхроног мотора ради само за мала оптерећења, чији раст је већи од дозвољених вредности, синхронизам може бити прекршен.

Предности погона фреквенције

Контрола фреквенције има читав низ предности у односу на друге методе.

1. Аутоматизација мотора и производних процеса.
2. Смоотх старт, елиминишући типичне грешке које се јављају током убрзања мотора. Повећајте поузданост погонске фреквенције и опреме због смањене преоптерећења.
3. Повећајте економичност рада и учините опћенито.
4. Стварање константне брзине мотора без обзира на природу терета, што је важно за пролазне процесе. Коришћење повратне спреге омогућава одржавање константне брзине мотора под различитим поремећајима, посебно под променљивим оптерећењима.
5. Конвертори се лако интегришу у постојеће техничке системе без значајних измена и искључивања технолошких процеса. Опсег капацитета је сјајан, али с њиховим растом цене знатно расте.
6. Способност напуштања варијатора, редуктора, индуктора и друге контролне опреме, или проширити опсег њихове примјене. Ово доводи до значајне уштеде енергије.
7. Елиминисање штетног утицаја транзијента на процесну опрему, као што су хидраулични шокови или повећани притисак течности у цевоводе с смањењем потрошње у току ноћи.

Недостаци

Као и сви инвертори, фреквенције су извори сметњи. Требају инсталирати филтере.

Трошкови брендова су високи. Повећава се значајно с повећањем капацитета апарата.

Контрола фреквенције за транспорт течности

На местима где се пумпа вода и друге течности, контрола протока се углавном врши помоћу вентила и вентила. Тренутно је обећавајући правац кориштење фреквентног погона пумпе или вентилатора који управља њиховим ножевима.

Коришћење фреквентног претварача као алтернатива гасном регулатору даје ефекат штедње енергије до 75%. Вентил, који спречава проток течности, не врши корисни рад. Истовремено, повећавају се губици енергије и супстанци у транспорту.

Погон фреквенције омогућава одржавање сталног притиска код потрошача када се промени брзина протока флуида. Сигнал притиска се примењује од сензора притиска на погон, који мења брзину мотора и тиме регулише брзину, задржавајући подешену брзину протока.

Управљање пумпним јединицама врши се променом њихове продуктивности. Потрошња енергије на пумпи је у кубној зависности од брзине излаза или брзине. Ако је брзина смањена за фактор 2, излаз пумпе ће пасти 8 пута. Расположивост дневног распореда потрошње воде вам омогућава да одредите уштеду енергије за овај период, ако управљате фреквенцијским погоном. Због тога је могуће аутоматизовати пумпну станицу и на тај начин оптимизовати притисак воде у мрежама.

Рад вентилационих и клима уређаја

Максимални проток ваздуха у вентилационим системима није увек потребан. Услови рада могу захтевати деградацију перформанси. Традиционално, за ово се користи дулење, када брзина точкова остаје константна. Погодно је променити проток ваздуха због фреквентно регулисаног погона, када се промијене сезонски и климатски услови, топлота, влага, испарења и штетни гасови.

Уштеде електричне енергије у системима за вентилацију и климатизацију се постижу ниже него код пумпних станица, с обзиром да је потрошња енергије ротације вратила у кубној зависности од обртаја.

Уређај за претварање фреквенције

Савремени фреквентни погон је дизајниран према шеми двоструког претварача. Састоји се од исправљача и импулсног претварача са контролним системом.

Након исправљања мрежног напона, сигнал се усисава филтером и напаја се у претварач са шест транзисторских прекидача, при чему је свака од њих повезана са навојем статора индукционог мотора. Јединица претвара исправљени сигнал у трофазну потребну фреквенцију и амплитудо. Повер ИГБТ-транзистори на излазним фазама имају високу фреквенцију преласка и пружају јасан правоугаони сигнал без изобличења. Због карактеристика филтрирања навоја мотора, облик тренутне кривине на њиховом излазу остаје синусоидан.

Методе за подешавање амплитуде сигнала

Излазни напон се регулише двема методама:

1. Амплитуда - промена вредности напона.
2. Модулација ширине импулса је метода претварања импулсног сигнала, при чему се његово трајање мења и фреквенција остаје непромењена. Овде снага зависи од ширине пулса.

Други метод најчешће се користи у вези са развојем микропроцесорске технологије. Савремени претварачи се производе на бази ГТО-тиристора или ИГБТ-транзистора.

Могућности и примена конвертора

Фреквентни погон има много могућности.

1. Регулација фреквенције трофазног напона напајања од нуле до 400 Хз.
2. Убрзање или кочење мотора од 0,01 сек. До 50 мин. Према датом закону од времена (обично линеарно). Када се оверклокује, могуће је не само да се смањује, већ и да се повећа до 150% динамичких и почетних тренутака.
3. Обратите мотор са наведеним начинима кочења и убрзања до жељене брзине у другом смеру.
4. Претварачи користе електроничку заштиту која се може конфигурисати од кратких спојева, преоптерећења, цурења земљишта и прекида у електричној мрежи.
5. Дигитални прикази претварача показују податке о њиховим параметрима: фреквенција, напон, брзина, струја итд.
6. У претварачима карактеристике волт фреквенције подешавају се у зависности од тога који су терет потребни за моторе. Функције управљачких система на основу њих обезбеђују уграђени контролори.
7. За ниске фреквенције важно је користити векторску контролу, која омогућава рад са пуном моментом мотора, одржавање константне брзине са промјеном оптерећења, надгледање момента на вратилу. Погон контролисан фреквенцијом добро функционише са правилним уносом података о пасошу мотора и након успешног тестирања. Познати су производи компанија ХИУНДАИ, Саниу и други.

Области примене претварача су следеће:

• Пумпе у системима за топлу и хладну воду и топлину;
• Густине, песак и целулозне пумпе концентратних биљака;
• Транспортни системи: транспортери, ролетне столице и друга средства;
• Миксери, млинови, дробилице, екструдери, дозатори, хранилице;
• Центрифуге;
• Елеватори;
• Металургија;
• Опрема за бушење;
• Електрични погони алатних машина;
• Опрема за багере и кранове, механизми манипулатора.

Произвођачи фреквентних претварача, прегледи

Домаћи произвођач је већ почео да производи производе који су погодни за кориснике у погледу квалитета и цене. Предност је могућност брзог проналажења праве машине, као и детаљни савјети о прилагођавању.

Компанија "Ефективни системи" производи серијске производе и експерименталне серије опреме. Производи се користе за кућну употребу, у малим предузећима иу индустрији. Произвођач "Веспер" производи седам серија претварача, међу којима су мултифункционални, погодни за већину индустријских механизама.

Лидер у производњи частотника је данска компанија Данфосс. Његови производи се користе у системима за вентилацију, климатизацију, воду и грејање. Финска компанија Вацон, која је део данске компаније, производи модуларне структуре из којих је могуће направити неопходне уређаје без непотребних детаља, што штеди од компоненти. Познати су и трансформатори међународног концерна АББ, који се користе у индустрији иу свакодневном животу.

Судећи по повратним информацијама, јефтини домаћи претварачи се могу користити за решавање једноставних типичних проблема, а за сложене оне је потребна бранда са много више подешавања.

Закључак

Фреквентни погон контролише електрични мотор тако што мења фреквенцију и амплитуду напонског напона, а истовремено штити од неисправности: преоптерећења, кратких спојева, прекида у мрежи за снабдевање. Такви електрични погони обављају три главне функције везане за убрзање, кочење и брзину мотора. То вам омогућава да побољшате ефикасност опреме у многим областима технологије.