ЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 220 B И 380 B – B ЧЁМ РАЗНИЦА И КАКИЕ ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА
Для контроля скорости вращения вала электродвигателя применяются специальные электрические устройства – преобразователи частоты. В зависимости от типа используемого двигателя и характеристик силовой сети, преобразователи частоты могут быть рассчитаны на однофазное или трехфазное питание. Однофазный режим соответствует номинальному напряжению сети - 220 В, а трехфазный - 380 В.
Назначение частотных преобразователей.
При работе без использования частотника (инвертора), количество оборотов двигателя остаётся постоянным для всех режимов и он оказывается незащищённым от воздействия таких факторов, как, например, повышенный пусковой ток. Пусковой ток может превышать номинальный в несколько раз, что приводит к более скорому выходу обмоток электродвигателя из строя. Последствиями может стать необходимость так называемой «перемотки» двигателя (по своей сути – это капитальный ремонт) либо полная замена устройства.
B различных механизмах, приводом которых является электродвигатель, технологически может требоваться изменение момента вращения, плавный пуск и плавное торможение. С этими задачами преобразователь частоты также успешно справляется. Управление режимами может осуществляться как вручную с операторского пульта, так и автоматически через программное обеспечение.
Следующим важным моментом в эксплуатации частотников становится возможность снижения энергозатрат на привод, т.е. электродвигатель работает более экономично. Современные модели инверторов позволяют снизить энергопотребление до двух раз!
Таким образом важность применения преобразователя частоты в современном производстве сложно переоценить, даже при условии необходимых дополнительных капитальных затрат и потребности в привлечении квалифицированных специалистов для монтажа и пуско-наладки оборудования.
Принцип работы преобразователей частоты.
Общий принцип работы всех частотных преобразователей, вне зависимости от их модификаций, сводится к следующей базовой последовательности:
- выпрямление питающего тока (через диодную группу);
- построение сигнала требуемой частоты (через группу транзисторов при поддержке микроконтроллера);
- фильтр характеристик при преобразовании сигнала;
- окончательное формирование выходного сигнала нужных параметров (через использование индуктивности).
Различные модели инверторов позволяют реализовать следующие типы подключений:
- однофазный вход – однофазный выход;
- однофазный вход – трёхфазный выход;
- трёхфазный вход – трёхфазный выход.
Ниже рассмотрим некоторые особенности преобразователей частоты для каждой задачи.
Особенности работы преобразователя частоты 220 В.
Использование частотника 220 B оправдано при использовании однофазной (бытовой) силовой сети. При этом есть возможность получить на выходе сигнал, позволяющий управлять трёхфазным асинхронным двигателем.
РИС. 1. Принципиальная блок-схема применения подключения «однофазный вход – трёхфазный выход».
Для оптимизации работы такого типа устройств двигатель подключается по схеме «треугольник», что предотвращает потери мощности и повышает энергоэффективность.
Преимущества однофазного инвертора:
- малые габариты и масса;
- обеспечение значительных показателей энергоэффективности;
- возможность подключения различных дополнительных опций;
- высокая глубина регулировки крутящего момента вала электродвигателя;
- различные варианты исполнения для эксплуатации в особых условиях;
- низкие капитальные затраты на приобретение и обслуживание оборудования.
РИС. 2. Принципиальная блок-схема применения подключения «однофазный вход – однофазный выход».
B целом процесс подключения частотника к однофазному двигателю является очень простым и может не требовать участия сертифицированного специалиста. Нужно только отметить, что однофазные электродвигатели обладают не очень высокой мощностью, поэтому получили не такое широкое распространение в качестве электроприводов, как трёхфазные асинхронные двигатели.
Специфика эксплуатации частотного преобразователя 380 В.
Самый распространённый и наиболее часто применяемый способ использования трёхфазного частотника представлен на Рис. 3.
РИС. 3. Принципиальная блок-схема применения подключения «трёхфазный вход – трёхфазный выход».
Важной особенностью трёхфазного инвертора считается не только классическое подключение напрямую от РЩ трёхфазной питающей сети, но и способность частотника такого типа работать от одной фазы. При этом выходной сигнал будет представлять собой каждую из трёх фаз по 220 B, a не 380 В. Подключение в этом случае происходит следующим образом: электродвигатели, запроектированные на напряжение 380 В/220 B, расключаются «треугольником», a электродвигатели, работающие от сети 127 В/220 B – «звездой».
Здесь есть некоторые особенности, которые обязательно необходимо учесть при правильном подборе инвертора:
- возможное снижение мощности (до 35-40 %%);
- выбор модели преобразователя частоты со встроенным однофазным трансформатором (либо отдельное его приобретение и подключение).
Преимущества трёхфазного преобразователя частоты:
- наивысший КПД;
- относительная простота настройки и пуско-наладки;
- обеспечение энергоэффективности при работе оборудования;
- повышенная защита от резких ударных нагрузок при таких режимах работы как пуск и остановка двигателя;
- возможность подключения множества дополнительных опций в зависимости от технологических потребностей потребителя;
- общее сохранение стабильности работы при падении характеристик питающей сети;
- высокая надёжность оборудования при соблюдении регламентов эксплуатации и технического обслуживания.
Правильный подбор преобразователя частоты всегда индивидуален и должен учитывать все особенности в конкретном случае. Более рациональным станет обращение за подобной помощью к специалистам компании-поставщика оборудования.