Частотные преобразователи 380 В

Внутри два блока. Выпрямитель превращает переменный ток сети в постоянный, конденсаторы его сглаживают. Инвертор на мощных транзисторах (IGBT) собирает из постоянного тока трёхфазный переменный — уже нужной частоты и напряжения. Это называют широтно-импульсной модуляцией, ШИМ. Всем управляет микропроцессор: держит соотношение напряжения и частоты, следит за током, температурой и аварийными ситуациями.

На выходе всегда три фазы, поэтому частотник работает с трёхфазными асинхронными двигателями. Однофазный двигатель через него не регулируют.

• Плавный пуск и остановка. При прямом пуске ток в несколько раз выше номинального — от этого просаживается сеть и бьют гидроудары. Частотник разгоняет двигатель за заданное время.

• Регулировка производительности. У центробежных насосов и вентиляторов расход растёт с оборотами, напор — с их квадратом. У объёмных машин — вакуумных насосов, роторных воздуходувок, шестерённых и винтовых насосов — производительность пропорциональна оборотам.

• Экономия электроэнергии. Мощность центробежного насоса или вентилятора падает примерно как куб оборотов: на 80 % оборотов он берёт около половины мощности, на 70 % — около трети. У объёмных машин зависимость ближе к линейной, экономия идёт за счёт того, что лишний воздух или жидкость не сбрасывают через клапан.

• Поддержание давления. Встроенный ПИД-регулятор и датчик 4–20 мА или 0–10 В: частотник сам меняет обороты так, чтобы давление в сети или вакуум оставались заданными.

• Защита. Перегрузка по току, перенапряжение и пониженное напряжение, замыкание на землю, перегрев.

• Реверс — когда нужно гнать среду в обе стороны, например винтовым насосом.

• Охлаждение двигателя. Крыльчатка обычного двигателя сидит на его валу. На низких оборотах под нагрузкой она дует слабо, и двигатель перегревается. Для долгой работы на малых частотах ставят двигатель с независимым вентилятором.

• Минимальные и максимальные обороты оборудования. Выше 50 Гц насос и двигатель перегружаются, ниже определённой частоты некоторые насосы перестают нормально работать. Пределы берут из инструкции на насос.

• Место установки. Корпус IP20 — частотник ставят в шкаф, защищённый от пыли, воды и мелких предметов.

Скалярное (U/f) — частотник просто меняет частоту и пропорционально ей напряжение. Под нагрузкой обороты немного проседают, а момент на валу напрямую не контролируется. Для насосов, вентиляторов, воздуходувок и компрессоров этого достаточно. У N700E есть режим с пониженной характеристикой момента — специально под насосы и вентиляторы.

Векторное — частотник рассчитывает состояние двигателя по его математической модели и управляет отдельно скоростью и моментом. Нужно там, где большой момент требуется на малых оборотах: краны, лебёдки, лифты, прессы, конвейеры с тяжёлым пуском. Перед работой в частотник вносят данные двигателя с шильдика и запускают автонастройку.

Векторное управление бывает бездатчиковым (N700E и N700V) и с датчиком скорости на валу (только N700V). Датчик даёт полный момент даже на нулевой скорости, но его надо монтировать и обслуживать.

Порядок выбора

1. Напряжение сети. Однофазная 220 В — только N700E с буквами SF, до 2,2 кВт. Трёхфазная 380 В — модели HF.

2. Номинальный ток двигателя. Выходной ток частотника должен быть не меньше тока с шильдика. Мощность в кВт — ориентир, но двигатели одной мощности бывают с разным током.

3. Характер нагрузки. Для центробежных насосов и вентиляторов у N700E от 5,5 кВт есть режим нормальной нагрузки с перегрузкой 120 % — в нём частотник держит больший ток. Например, N700E_055HF: 12 А в тяжёлом режиме и 15 А в нормальном. Для объёмных насосов, компрессоров и машин с тяжёлым пуском частотник подбирают по току тяжёлого режима — он указан в карточках.

4. Опции. Тормозной резистор нужен, если тяжёлый вентилятор или механизм надо останавливать быстрее, чем он остановится сам. Насосам, которые останавливают выбегом, он обычно не нужен.

Можно ли подключить через частотник однофазный двигатель? Нет. Частотник выдаёт три фазы, ему нужен трёхфазный асинхронный двигатель.

Как выбрать частотник по мощности? По номинальному току двигателя с шильдика: ток частотника должен быть не меньше. Киловатты — ориентир.

Можно ли разогнать насос выше 50 Гц? Технически да, но двигатель и насос перегрузятся. Допустимую частоту смотрите в инструкции на насос или спросите нас.

Нужен ли тормозной резистор? Обычно нет — насос и так останавливается быстро. Резистор нужен, если механизм с большой инерцией, например крупный вентилятор, надо тормозить за заданное время.

Можно ли поставить частотник прямо на стену цеха? Корпус IP20 не защищает от пыли и воды, поэтому частотник ставят в электрошкаф.