Приводы с преобразователем частоты

Асинхронные двигатели, изобретенные Николой Тесла в 1888 году, будучи студентом, сегодня потребляют около 90% электроэнергии в промышленности. Электрические асинхронные двигатели чрезвычайно эффективны в преобразовании электричества в механическое. Энергоэффективность асинхронных двигателей составляет от 85% до 97%, что много, если мы знаем, что энергоэффективность двигателей внутреннего сгорания составляет всего около 30%.

Преобразователи частоты позволяют регулировать частоту электродвигателей и тем самым изменять их скорость вращения. Их работу можно запрограммировать и контролировать с помощью сигналов внешних датчиков, таких как фотоэлементы, индуктивные датчики, контроллеры процессов и т. д. Это может привести к тому, что электродвигатель будет вращаться медленнее или остановится, т.е. когда продукты заполняют конвейерную ленту, фотоэлемент, подключенный к преобразователю частоты, останавливает электродвигатель.

Основы электронного регулирования скорости асинхронных электродвигателей.

Асинхронные двигатели переменного тока, состоящие из статора, ротора и корпуса, чаще всего используются в промышленности. Корпус имеет встроенные подшипники, в которых установлен ротор. Скорость вращения асинхронных электродвигателей отстает от скорости вращения магнитного поля, создаваемого напряжением питания.

Теоретическая скорость вращения двухполюсного электродвигателя:

• N = 50 Гц * 60 с = 3000 об/мин

Число оборотов в минуту является произведением частоты сетевого напряжения (50 Гц = 50 изменений полярности напряжения в секунду и количество секунд в минуту). Реальная скорость вращения электродвигателя отстает от скорости вращения магнитного поля и находится между 2800 и 2900 об/мин.

Из приведенного выше уравнения видно, как скорость вращения электродвигателя напрямую связана с частотой питания двигателя. Это означает, что, понижая частоту входного напряжения, мы линейно уменьшаем скорость вращения электродвигателя, а увеличивая частоту входного напряжения, увеличиваем число оборотов электродвигателя.

Использование преобразователей частоты

Промышленные установки с переменной нагрузкой двигателя

Преобразователи частоты лучше всего подходят для устройств с переменной нагрузкой, таких как приводы насосов, вентиляторов и т. д. Это области применения, где привод рассчитан на 100% нагрузку, но на практике это редко достигается. Используя частотное регулирование электродвигателей, мы изменяем скорость их вращения и тем самым добиваемся оптимального потребления электроэнергии.

Оборудование, в котором требуется постоянный крутящий момент

Благодаря современным технологиям мы можем добиться наилучших результатов в регулировании скорости вращения электродвигателей с наименьшими потерями именно с инверторными преобразователями частоты. Преобразователи частоты с векторным управлением могут обеспечивать полный крутящий момент в диапазоне от номинальной скорости до 0 об/мин. Крутящий момент можно точно контролировать, что позволяет даже самым большим двигателям позиционировать нагрузку, подобно серводвигателям.

Рекомендации по использованию преобразователей частоты

При управлении двигателем с переменной нагрузкой необходимо учитывать механические и электрические проблемы. Регулирование частоты электродвигателей может создать дополнительную нагрузку на изоляцию обмотки статора. Каждое повышение рабочей температуры электродвигателя на 10°С вдвое сокращает срок службы изоляции провода обмотки статора.

Необходимо убедиться, что асинхронный электродвигатель, управляемый преобразователем частоты, имеет достаточно высокую степень изоляции обмотки статора или что он имеет принудительное охлаждение (охлаждающий вентилятор с отдельным источником питания).

При изменении скорости вращения электродвигателей надо обращать внимание и на механику привода. В частности, на механический резонанс и несовместимость приводимой нагрузки. Механический резонанс возникает при скорости вращения электродвигателя, равной резонансной частоте нагрузки. Работа на резонансной частоте * может вызвать высокие уровни вибрации, которые могут повредить оборудование. Мы также должны быть осторожны, чтобы не водить оборудование на скоростях электродвигателей за установленными пределами. В качестве примера можно взять редуктор, который часто имеет заданную минимальную входную скорость, чтобы все компоненты можно было должным образом смазать маслом.

* Преобразователи частоты можно запрограммировать, чтобы избежать резонансных частот во время работы.

Качество электроэнергии при использовании преобразователей частоты

Преобразователи частоты питают электродвигатели высокочастотными импульсами разной амплитуды, составляющими кажущуюся частоту питающего напряжения (см. рисунок).

Рис.: Отображение качества электроэнергии при использовании преобразователей частоты

В процессе частотного регулирования электродвигателей преобразователи частоты создают более высокие частоты гармоник питающего напряжения. Они просачиваются обратно в сеть и могут мешать работе других электронных устройств или даже повреждать их. Поэтому преобразователи частоты имеют встроенные фильтры, которые более или менее успешно предотвращают это (в зависимости от качества преобразователя частоты).

Последствия высших гармонических составляющих электрического напряжения могут отражаться и в электродвигателях, а именно в токах, протекающих от ротора через подшипники к заземленному корпусу. Эти токи разрушают подшипники, что решается двумя способами: дорогими электроизолированными подшипниками (поставляются по необходимости) и модернизацией подшипникового изолятора.

Наш ассортимент преобразователей частоты

Мы предлагаем нашим клиентам консультации по проектированию машинных приводов. Основываясь на ваших требованиях, мы поможем вам в реализации проектов.

Мы представляем преобразователи частоты Hyundai

Компания Hyundai — один из крупнейших в мире производителей электродвигателей и связанных с ними средств управления. Таким образом, Hyundai расширила свою программу продаж и сегодня считается самым комплексным поставщиком компонентов приводов в мире. Техническое совершенство и инновации преобразователей являются результатом сотрудничества компании с лучшими мировыми институтами.

Преимущества использования преобразователей частоты Hyundai:

• Полный контроль скорости электродвигателей
• Обеспечить работу электродвигателей с постоянным крутящим моментом
• Со степенью защиты IP66 они подходят даже для работы в очень влажной среде

Наша компания предлагает популярные планетарные мотор-редукторы следующей серии : 

• • Мотор-редуктор планетарный МПО1М-10
  • Мотор-редуктор планетарный МПО2М-10
  • Мотор-редуктор планетарный МПО2М-15
  • Мотор-редуктор планетарный МПО2М-18
  • Планетарный мотор-редуктор 3МП-100
  • Планетарный мотор-редуктор 3МП-125
  • Планетарный мотор-редуктор 3МП-31,5
  • Планетарный мотор-редуктор 3МП-40
  • Планетарный мотор-редуктор 3МП-50
  • Планетарный мотор-редуктор 3МП-80
  • Планетарный одноступенчатый мотор-редуктор МР1-315
  • Планетарный одноступенчатый мотор-редуктор МР1-500
  • Планетарный одноступенчатый мотор-редуктор МР2-315
  • Планетарный одноступенчатый мотор-редуктор МР2-500
  • Планетарный одноступенчатый мотор-редуктор МР3-315
  • Планетарный одноступенчатый мотор-редуктор МР3-500