Частотник 220в 3 фазы. Частотный преобразователь

Частотный преобразователь 3 фазы

Каждый специалист называет этот прибор по разному: “Частотный преобразователь, инвертор, трехфазный частотный преобразователь, преобразователь частоты, преобразователь частоты для асинхронного двигателя… и.т.д.”, не меняется суть. Частотный преобразователь-позволяет осуществлять плавную регулировку скорости вращения ротора асинхронного электродвигателя, в широком диапазоне его частоты. Пуск, торможение, реверс,и как уже было сказано-изменение скорости вращения электродвигателя, все перечисленные факторы будут безопасны и всегда под чётким контролем, при наличии частотного преобразователя.

Мы можем предложить вам частотный преобразователь трехфазный на 380в, следующих мощностей: 1,1 квт, 1,5 квт, 2,2 квт, 3 квт, 4 квт, 5,5квт, 7,5квт, 9 квт, 11 квт, 15 квт, 18,5 квт, 22 квт, 30 квт, 37 квт, 45 квт, 55 квт, 75 квт, 90 квт, 110 квт, 132 квт, 160 квт, 185 квт, 200 квт, 285 квт, 315 квт, 350 квт, 400 квт, 500 квт.

Обращайте внимание на механическую мощность, которую может развить ваш двигатель, а не на его энергопотребление. Номинальный ток преобразователя должен превышать номинальный ток двигателя.

Принцип работы

Частотный преобразователь работает по принципу двойного преобразования энергии. В выпрямителе входное напряжение преобразуется, в фильтре сглаживается, через инвертор выходит с другой амплитудой и частотой. Выходные транзисторы обеспечивают необходимое напряжение для питания.

Чтобы уменьшить электромагнитные помехи, частотный преобразователь должен быть укомплектован ЕМС-фильтром, на входе и выходе.

Преимущества использования частотных преобразователей

В случае с насосным оборудованием, преимущества использование частотного преобразователя очевидны. Полный контроль всего процесса, плавный пуск и остановка двигателя,что позволяет избежать вредных переходных процессов, а именно, гидравлических ударов в трубопроводах-при пуске и остановке насоса, плавная регулировка технологических параметров насоса в соответствии с заданной рабочей точкой гидравлической системы, поддержание указанного значения давления в системе.

Пуск электродвигателя осуществляется при малом токе, ограниченным на уровне номинального значения, что положительно влияет на его работоспособность и повышает долговечность, а так же снижает требования к мощности питающей сети, как результат -существенная экономия электроэнергии.

Общие преимущества

• Экономия электроэнергии.
• Продление жизни технологического оборудования.
• Контроль за техническими параметрами.
• Снижение стоимости ремонтных работ.
• Повышение эффективности производства.

Основные области применения частотных преобразователей

Наши частотные преобразователи могут быть интегрированы в системы управления электродвигателей и электроприводов следующих объектов:

Насосы горячей и холодной воды в системах водо- и теплоснабжения, вспомогательное оборудование котельных, ТЭС, ТЭЦ и котлоагрегатов;

приводы буровых станков, электробуры, буровое оборудование;

Песковые и пульповые насосы в технологических линиях обогатительных фабрик;

Системы водоподготовки и водоснабжения

Вентиляционное оборудование

Подъемно-транспортное оборудование

Защита транспортёров

Различные производственные линии

Насосы самых разных видов(водяные, масленые, нефтяные, пищевые и.т.д)

Рольганги, конвейеры, транспортеры, иные транспортные средства с электроуправлением;

механизмы силовых манипуляторов

Дозаторы и питатели;

Лифтовое оборудование;

Куттеры, дробилки, мельницы, мешалки, экструдеры;

Центрифуги различных типов;

Гомогенизаторы от лабораторных до промышленных производительностью до 50 000 л/ч

Упаковочное оборудование

Линии производства пленки, картона и других ленточных материалов;

Оборудование прокатных станов и других металлургических агрегатов;

Электроприводы станочного оборудования;

Все, что так или иначе связано с электродвигателями и электроприводами, может и должно быть укомплектовано частотным преобразователем.

На отечественном рынке широко представлен частотный преобразователь российского и зарубежного производства:

Европа и Америка: Siemens, ABB, SEW Eurodrive, Control Techniques (Emerson), Schneider Electric, Grundfoss, Danfoss, K.E.B., Lenze, Allen-Breadly (Rockwell Automation), Bosch Rexroth . Emotron, Vacon, SSD Drives (Parker),Baumuller, Elettronica Santerno, General Electric, AC Technology International (Lenze) и WEG (Бразилия).

Азия: Mitsubishi Electric, Omron-Yaskawa, Panasonic, Hitachi, Toshiba, SunFar, Fuji Electric, LG Industrial Systems, HYUNDAI Electronics, Delta Electronics, Tecorp, Long Shenq Electronic, Mecapion.

Россия: Веспер, Овен, Лидер.

Китайские частотные преобразователи в последнее время, здорово приблизились по качеству к ведущим европейским брендам. Ни для кого не секрет, что именитые мировые производители давно и успешно производят свою продукцию именно на заводах в Поднебесной, при этом качество их продукции остаётся на высочайшем уровне.

Ротор любого электродвигателя приводится в движение под действием сил, вызванных вращающимся электромагнитным полем внутри обмотки статора. Скорость его оборотов обычно определяется промышленной частотой электрической сети.

Ее стандартная величина в 50 герц подразумевает совершение пятидесяти периодов колебаний в течение одной секунды. За одну минуту их число возрастает в 60 раз и составляет 50х60=3000 оборотов. Такое же число раз проворачивается ротор под воздействием приложенного электромагнитного поля.

Если изменять величину частоты сети, приложенной к статору, то можно регулировать скорость вращения ротора и подключенного к нему привода. Этот принцип заложен в основу управления электродвигателями.

Виды частотных преобразователей

По конструкции частотные преобразователи бывают:

1. индукционного типа;

2. электронные.

Асинхронные электродвигатели, выполненные и запущенные в режим генератора, являются представителями первого вида. Они при работе обладают низким КПД и отмечаются маленькой эффективностью. Поэтому они не нашли широкого применения в производстве и используются крайне редко.

Способ электронного преобразования частоты позволяет плавно регулировать обороты как асинхронных, так и синхронных машин. При этом может быть реализован один из двух принципов управления:

1. по заранее заданной характеристике зависимости скорости вращения от частоты (V/f);

2. метод векторного управления.

Первый способ является наиболее простым и менее совершенным, а второй используется для точного регулирования скоростей вращения ответственного промышленного оборудования.

Особенности векторного управления частотным преобразованием

Отличием этого способа является взаимодействие, влияние устройства управления преобразователя на «пространственный вектор» магнитного потока, вращающийся с частотой поля ротора.

Алгоритмы для работы преобразователей по этому принципу создаются двумя способами:

1. бессенсорного управления;

2. потокорегулирования.

Первый метод основан на назначении определенной зависимости чередования последовательностей инвертора для заранее подготовленных алгоритмов. При этом амплитуда и частота напряжения на выходе преобразователя регулируются по скольжению и нагрузочному току, но без использования обратных связей по скорости вращения ротора.

Этим способом пользуются при управлении несколькими электродвигателями, подключенными параллельно к преобразователю частоты. Потокорегулирование подразумевает контроль рабочих токов внутри двигателя с разложением их на активную и реактивную составляющие и внесение корректив в работу преобразователя для выставления амплитуды, частоты и угла для векторов выходного напряжения.

Это позволяет повысить точность работы двигателя и увеличить границы его регулирования. Применение потокорегулирования расширяет возможности приводов, работающих на малых оборотах с большими динамическими нагрузками, такими как подъемные крановые устройства или намоточные промышленные станки.

Использование векторной технологии позволяет применять динамическую регулировку вращающихся моментов к .

Схема замещения

Принципиальную упрощенную электрическую схему асинхронного двигателя можно представить следующим видом.

На обмотки статора, обладающие активным R1 и индуктивным X1 сопротивлениями, приложено напряжение u1. Оно, преодолевая сопротивление воздушного зазора Хв, трансформируется в обмотку ротора, вызывая в ней ток, который преодолевает ее сопротивление.

Векторная диаграмма схемы замещения

Ее построение помогает понять происходящие процессы внутри асинхронного двигателя.

Энергия тока статора разделяется на две части:

iµ - потокообразующую долю;

iw - моментообразующую составляющую.

При этом ротор обладает активным сопротивлением R2/s, зависящим от скольжения.

Для бессенсорного управления измеряются:

напряжение u1;

ток i1.

По их значениям рассчитывают:

iµ - потокообразующую составляющую тока;

iw - моментообразующую величину.

В алгоритм расчета уже заложили электронную эквивалентную схему асинхронного двигателя с регуляторами тока, в которой учтены условия насыщения электромагнитного поля и потерь магнитной энергии в стали.

Обе этих составляющих векторов тока, отличающиеся по углу и амплитуде, вращаются совместно с системой координат ротора и пересчитываются в стационарную систему ориентации по статору.

По этому принципу подстраиваются параметры частотного преобразователя под нагрузку асинхронного двигателя.

Принцип работы частотного преобразователя

В основу этого устройства, которое еще называют инвертором, заложено двойное изменение формы сигнала питающей электрической сети.

Вначале промышленное напряжение подается на силовой выпрямительный блок с мощными диодами, которые убирают синусоидальные гармоники, но оставляют пульсации сигнала. Для их ликвидации предусмотрена батарея конденсаторов с индуктивностью (LC-фильтр), обеспечивающая стабильную, сглаженную форму выпрямленному напряжению.

Затем сигнал поступает на вход преобразователя частоты, который представляет собой мостовую трехфазную схему из шести серии IGBT или MOSFET с диодами защиты от пробоя напряжений обратной полярности. Используемые ранее для этих целей тиристоры не обладают достаточным быстродействием и работают с большими помехами.

Для включения режима «торможения» двигателя в схему может быть установлен управляемый транзистор с мощным резистором, рассеивающим энергию. Такой прием позволяет убирать генерируемое двигателем напряжение для защиты конденсаторов фильтра от перезарядки и выхода из строя.

Способ векторного управления частотой преобразователя позволяет создавать схемы, осуществляющие автоматическое регулирование сигнала системами САР. Для этого используется система управления:

1. амплитудная;

2. ШИМ (широтного импульсного моделирования).

Метод амплитудного регулирования основан на изменении входного напряжения, а ШИМ - алгоритма переключений силовых транзисторов при неизменном напряжении входа.

При ШИМ регулировании создается период модуляции сигнала, когда обмотка статора подключается по строгой очередности к положительным и отрицательным выводам выпрямителя.

Поскольку частота такта генератора довольно высокая, то в обмотке электродвигателя, обладающего индуктивным сопротивлением, происходит их сглаживание до синусоиды нормального вида.

Способы ШИМ управления позволяют максимально исключить потери энергии и обеспечивают высокий КПД преобразования за счет одновременного управления частотой и амплитудой. Они стали доступны благодаря развитию технологий управления силовыми запираемыми тиристорами серии GTO или биполярных марок транзисторов IGBT, обладающих изолированным затвором.

Принципы их включения для управления трехфазным двигателем показаны на картинке.

Каждый из шести IGBT-транзисторов подключается по встречно-параллельной схеме к своему диоду обратного тока. При этом через силовую цепь каждого транзистора проходит активный ток асинхронного двигателя, а его реактивная составляющая направляется через диоды.

Для ликвидации влияния внешних электрических помех на работу инвертора и двигателя в конструкцию схемы преобразователя частоты может включаться , ликвидирующий:

радиопомехи;

наводимые работающим оборудованием электрические разряды.

Их возникновение сигнализирует контроллер, а для уменьшения воздействия используется экранированная проводка между двигателем и выходными клеммами инвертора.

С целью улучшения точности работы асинхронных двигателей в схему управления частотных преобразователей включают:

ввода связи с расширенными возможностями интерфейса;

встроенный контроллер;

карту памяти;

программное обеспечение;

информационный Led-дисплей, отображающий основные выходные параметры;

тормозной прерыватель и встроенный ЭМС фильтр;

систему охлаждения схемы, основанную на обдуве вентиляторами повышенного ресурса;

функцию прогрева двигателя посредством постоянного тока и некоторые другие возможности.

Эксплуатационные схемы подключения

Частотные преобразователи создаются для работы с однофазными или трехфазными сетями. Однако, если есть промышленные источники постоянного тока с напряжением 220 вольт, то от них тоже можно запитывать инверторы.

Трехфазные модели рассчитываются на напряжение сети 380 вольт и выдают его на электродвигатель. Однофазные же инверторы питаются от 220 вольт и на выходе выдают три разнесенных по времени фазы.

Схема подключения частотного преобразователя к двигателю может быть выполнена по схемам:

звезды;

треугольника.

Обмотки двигателя собираются в «звезду» для преобразователя, запитанного от трехфазной сети 380 вольт.

По схеме «треугольник» собирают обмотки двигателя, когда питающий его преобразователь подключен к однофазной сети 220 вольт.

Выбирая способ подключения электрического двигателя к преобразователю частоты надо обращать внимание на соотношение мощностей, которые может создать работающий двигатель на всех режимах, включая медленный, нагруженный запуск, с возможностями инвертора.

Нельзя постоянно перегружать частотный преобразователь, а небольшой запас его выходной мощности обеспечит ему длительную и безаварийную работу.

По обычной бытовой электрической сети постоянно проходит около 220 Вольт. А для полноценной, эффективной работы некоторого оборудования необходимо, чтобы электрическая сеть была трехфазной под напряжением 380 Вольт. Достигнуть этого можно используя, универсальный частотный преобразователь 220 в выход 3 фазы , который совместно с асинхронными двигателями способен полностью заменить электродвигатели, работающие на токе постоянной частоты. Такое возможно из-за того, что оборудование имеет более высокую надежность, и низкую стоимость.

Недостатком электрических агрегатов постоянного тока, для работы которых необходимо 3 фазы, является их низкая эффективность, относительно высокие затраты на обслуживание и небольшое значение КПД . Они имеют несложное устройство системы управления скоростью вращения внутренних элементов, но их слабое место это непосредственно сам электрический двигатель. Его работа часто сопровождается искрением щеток. Также его коллектор быстрее выходит из строя, от непрерывного воздействия эрозии, возникновение которой обусловлено электромагнитным полем . У них есть некоторые ограничения по использованию, например их нельзя устанавливать внутри помещений, которые сильно запылены либо могут содержать взрывоопасные испарения.

Но при этом асинхронные электродвигатели также имеют свои недостатки. Во время работы внутри электрических агрегатов могут возникать вибрации различной интенсивности либо появляются посторонние шумы. Это происходит из-за неравномерного распределения крутящего момента, чтобы его стабилизировать, используют универсальные частотные преобразователи . Они позволяют легко регулировать скорость вращения, используя специальные панели управления, делая при этом работу электродвигателей более эффективной.

Частотные преобразователи на три фазы могут быть абсолютно любой конструкции и размеров, в не зависимости от которых, они все прекрасно выполняют свое прямое назначение, преобразование входных параметров электросети. Основные преимущества данного электрооборудования следующие:

• минимальные потери по мощности, либо совсем полное их отсутствие;
• элементарное конструктивное устройство;
• возможность использования одновременно электродвигателей абсолютно любой конструкции;
• полноценное преобразование однофазной сети в 3 фазы;
• собственное низкое энергопотребление;
• оптимальная электронная система управления, позволяющая контролировать все рабочие процессы, протекающие при эксплуатации.

Но, чтобы во время эксплуатации не столкнуться с осложнениями , возникающими при работе в однофазных сетях оборудования на трех фазах, необходимо выполнять некоторые требования :

1. В бытовых условиях, при эксплуатации частотных преобразователей, не стоит создавать нагрузку внутри электрической сети более 3 кВт , что вполне достаточно для решения всех хозяйственных нужд.
2. Подключение оборудования необходимо выполнять в строго установленной последовательности . Первым производится запуск частотного преобразователя на три фазы, только после начала его работы, запускаются остальные элементы. Процесс отключения оборудования должен происходить наоборот.
3. После подсоединения всех электродвигателей, их общая потребляемая номинальная мощность должна быть меньше, значения тока (напряжения) на выходе из частотного преобразователя.
4. Для исключения вероятности перегорания преображающего оборудования на 3 фазы, на их выходе, при стандартном, нормальном режиме эксплуатации, рабочий ток должен иметь значение большее, чем потребляется электродвигателем.

Возможности частотного преобразователя

Все они имеют примерно одинаковые характеристики на выходе, поэтому можно рассмотреть их на примере частотного преобразователя от компании INNOVERT. Он очень прост во время эксплуатации, является многофункциональным устройством, а его установка, и последующая наладка не вызовет ни у кого затруднений.

Частотный преобразователь 220 В выход 3 фазы предназначен для работы совместно с электродвигателями, он может использоваться как для бытовых нужд, так и в промышленности. Он имеет панель управления, которая при необходимости снимается. Это позволяет, используя специальные проложенные кабеля, дотянуть элементы управления работой частотного преобразователя до любого нужного места, а сам основной блок разместить внутри изолированного, герметичного шкафа, чтобы максимально исключить вредные воздействия на него.

Исходя из характеристик выходного и входного напряжения, данный преобразователь, подразделяется на три вида:

• трехфазный вход 380 Вольт – трехфазный выход 380 Вольт;
• однофазный вход 220 Вольт – трехфазный выход 380 Вольт;
• однофазный вход 220 Вольт – однофазный выход 220 Вольт.

Это означает, что используя внутри электрической схемы частотный преобразователь, можно подключить:

• асинхронный электродвигатель с 3 фазами, выдающий мощность до 500 кВт, к трехфазной электросети с номинальным переменным напряжением 380 Вольт;
• асинхронный электропривод с одной фазой, выдающий мощность до 2,5 кВт, к однофазной электросети с номинальным переменным напряжением 220 Вольт бытового назначения;
• асинхронный электродвигатель с 3 фазами, работающий при мощности до 3,5 кВт, к однофазной сети бытового назначения.

Частотный преобразователь имеет следующие функциональные особенности:

• возможность использования реверсивного движения электропривода;
• компенсирование моментов скольжения;
• время торможение или разгона, регулируется с помощью четырех режимов;
• возможность выбора из предустановленных 15-ти скоростных режимов;
• приостанавливать электродвигатель можно при помощи постоянного тока;
• контроль температурного режима, как основного блока, так электронного модуля с транзисторами;
• скорость вращения регулируется тремя способами, используя передачу аналоговых или цифровых сигналов внутри сети, либо расположенной на панели управления, ручкой потенциометра;
• регулирование скорости вращения, применяя режим PLC;
• устройство защиты электродвигателя от резких колебаний или скачков значений напряжения и тока внутри электросети, и от перегрузки;
• управление или контроль технологических параметров, таких как расход электроэнергии, температура элементов и давление, применяя режим PID
• возможность использовать любой из двух режимов работы, регулирование диапазона при изменении значения номинального момента в соотношении 1 к 20, или компенсирование скольжения под управлением в режиме U/f (квадратичное или линейное);
• возможность дополнительной комплектации дросселями (реакторами) постоянного тока для обеспечения защиты, или элементами динамического торможения.

Данный преобразователь на три фазы обладает следующими техническими характеристиками:

• 8 входов для цифровых сигналов, 6 из которых используют режим IMD;
• 2 выхода для аналоговых сигналов со значением тока нагрузки до 20 мА, напряжением до 10 В;
• модуляция с дискретной частотой 0,1 кГц во время коммутации, не превышающей 15 кГц;
• фиксирование частоты предустановленными 15 различными режимами настройки;
• скорость вращения двигателя имеет циклическое управление при помощи встроенного контроллера;
• 2 масштабируемых входа для аналоговых сигналов со значением напряжения до 10 Вольт, током нагрузки до 20 мА;
• внутрь частотных преобразователей мощностью до 15 кВт дополнительно устанавливаются тормозные ключи;
• регулятор PID;
• 1 выход с контактом для переключения — 3 Ампера и 250 Вольт;
• частота тока на выходе из устройства достигает 400 Гц;
• два транзисторных выхода, обеспечивающих постоянный сигнал, один из которых для IMD.

Частотный преобразователь 220 в выход 3 фазы имеет высокую надежность и эффективность работы. Его можно использовать совместно с самыми разнообразными по назначению электродвигателями, обладающими большим значением номинальной мощности, которые работают под воздействием незначительной нагрузки. Он способен выдерживать перегрузку на протяжении одной минуты, даже если будет резкое двухразовое превышение тока нагрузки.

Преобразователь может использоваться как в различных областях промышленного производства , так и в бытовой сфере. Чаще всего его применяют для обеспечения бесперебойной работы такого технологического оборудования как погружные насосы, проточные насосы, намоточные станки, конвейеры, компрессоры, экструдеры, транспортеры, приточные вентиляторы и т.д.

Для защиты окружающей среды повсеместно учреждаются правила, согласно которым использование наиболее экономичной аппаратуры является обязательным. Частотный преобразователь на 3 фазы и другие подобные устройства прекрасно справляются с этой задачей. Это современное оборудование позволяет достичь лучших результатов при небольших вложениях.

Преимущества технологии

Современный 3-фазный частотный преобразователь позволяет запустить трехфазный асинхронный двигатель, используя для этого стандартную энергосеть с одной фазой и напряжением 220 вольт. Это же устройство известно как инвертор, преобразователь частоты или ЧП. Сегодня многие компании занимаются их созданием, опытные мастера даже могут создать по схеме аналогичный девайс в домашних условиях.

Однако мы предлагаем наиболее оптимальный вариант - закупить качественную технику от корейских и японских производителей, предлагающих вам такие преимущества:

• Высшее качество. Компании из стран Юго-Восточной Азии сумели за короткий срок добиться отличных результатов, их частотные преобразователи с одной фазы на три прекрасно справляются со своими задачами;
• Многофункциональность. Девайс позволяет регулировать в удобном режиме скорость вращения электродвигателя, плавно изменять ее и даже обеспечить движение в обратном направлении;
• Безопасность. Современный 3-х фазный частотный преобразователь обеспечивает защиту силовой установки от перепадов напряжения и других неприятных преобразований в энергосети. Производя плавное замедление вращения, он увеличивает ресурс двигателя, продлевая срок его службы.

Эффективно регулируя скорость электродвигателя, устройство оптимизирует затраты энергии, повышая эффективность без вреда для оборудования.

Применение

На нашем сайте вы можете купить 3-х частотный преобразователь, который можно успешно применить совместно как на производственной площадке, так и в домашних условиях. Прежде для обеспечения работы сложных двигательных систем при отсутствии энергосети необходимой конфигурации использовались фазосдвигающие конденсаторы, но эта технология продемонстрировала свою неэффективность. Как только появились новые ЧП, они быстро обрели высокую популярность. Их можно использовать для насосных станций, обрабатывающих станков, бетономешалок и другой подобной аппаратуры.

Прежде, чем сделать выбор в пользу одного из агрегатов, представленных в нашем ассортименте, проведите тщательный анализ требований электродвигателя, с которым он будет использоваться. Напряжение на выходе инвертора по всем параметрам должно соответствовать потребностям двигателя, ток из энергосети также должен подходить вашему ЧПу.

Цена на частотный преобразователь в 3 фазы, выставленная нашей компанией, вполне соответствует качеству приобретаемой продукции - мы поставляем только наилучшую аппаратуру, произведенную компаниями с мировым именем.

ISD401M43B, подходит для большинства применений, где необходимы плавный пуск, останов и/или регулировка оборотов электродвигателя . Диапазон мощности 0.4 кВт с полным векторным управлением. Работают с приводами конвейеров и транспортеров, дозаторов и питателей, кранов и тельферов, других подъемных механизмов, мешалок и миксеров, насосного и вентиляторного оборудования, а так-же другой промышленной техники.

Расшифровка маркировки INNOVERT ISD401M43B

ISD 40 1 M 4 3 B

ISD - тип преобразователя(серия);
40 - обозначение мощности (множитель), вычисляемой в Вт;
1 - количество нулей для вычисления мощности;
M - аппаратные средства преобразователя: mini;
4 - входное напряжение 380;
3 - количество фаз напряжения питания;
B - вариант программного обеспечения: Basic;

Преимущества использования

• простой в запуске - включи и работай;
• потенциометр на лицевой отсоединяемой панели;
• легко и быстро монтировать и демонтировать в шкафу;
• полностью русифицирован;
• реверсирование;
• 15 программируемых предустановленных скоростей.