ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ
ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

     В настоящее время трудно представить себе современную промышленность
без использования электродвигателей. Самыми распространенными из их числа
являются асинхронные двигатели переменного тока.
Их главное достоинство – неприхотливость в использовании, простота устройства,
надежность, отсутствие щеточных подвижных контактов, меньшие размеры и
низкая цена по сравнению с электродвигателями других типов. Единственным
серьезным недостатком таких двигателей является сложность управления
скоростью вращения. Это существенно ограничивает область применения
асинхронных электродвигателей. Как известно, скорость вращения асинхронного
двигателя с короткозамкнутым ротором в основном зависит от количества
полюсов обмотки статора и частоты питающего напряжения.
Все существующие до этого способы управления скоростью вращения
асинхронных двигателей были громоздки и неэффективны. Это малый диапазон
регулирования, сложность эксплуатации и обслуживания, низкая экономичность.
С появлением частотных преобразователей все эти проблемы были решены.

     Частотные преобразователи это микропроцессорное электронное устройство,
предназначенное для управления электродвигателем переменного тока. Управление
осуществляется путем преобразования одно- или трехфазного напряжения с
частотой 50-60 Гц в трехфазное или однофазное напряжение с переменной частотой в
диапазоне от 0 до 400-600 Гц. При этом, для наиболее эффективного применения
электродвигателя, происходит изменение и амплитуды напряжения, питающего
электродвигатель. Изменения напряжения зависит от характера момента нагрузки.
При постоянном моменте нагрузки отношение напряжения на статоре к частоте этого
напряжения должно быть величиной постоянной. Таким образом, с помощью
частотного преобразователя, можно добиться очень высоких энергетических
показателей асинхронного двигателя, таких как, коэффициенты полезного действия и
мощности. КПД может достигать 98%, экономия электроэнергии до 40%.

     Управление частотным преобразователем осуществляется в основном через дискретные
входы или аналоговый вход. К аналоговому входу можно подключать различные датчики,
такие как, датчик давления, датчик температуры и т.д. Это позволяет поддерживать
какой-нибудь технологический процесс в определенных параметрах. С помощью
дискретных входов можно задавать фиксированные скорости, заранее введенные в
память частотного преобразователя. При этом есть возможность ввести еще ряд
параметров, таких как, время разгона или время остановки. Например, "разогнать
двигатель до 200 об\мин за 10сек. и остановить за 5 сек.". Таким образом
осуществляется плавный, без рывков, набор оборотов и остановка, значительно
снижается пусковой ток электродвигателя. В частотном преобразователе
предусмотрено также "динамическое" торможение с помощью подключения тормозного
резистора, на котором выделяется энергия торможения в виде тепла. Применение
таких систем торможения удобно на грузоподъемных машинах и механизмах, для
создания посадочной, так называемой "монтажной" скорости. При этом для еще
большей экономии электроэнергии есть возможность приминения модуля рекуперации,
который заменяет тормозной резистор и возвращает энергию, выделеную при
торможении обратно в питающую сеть. Применять модуль рекуперации
целесообразно в грузоподъемных механизмах с длительном циклом торможения,
например, в лифте.

     Диапазон применения частотных преобразователей, из-за своих несомненных достоинств,
огромен. Преимущества применения, это:
- плавный разгон и торможение электродвигателя;
- регулирование скорости от нуля до номинальной и выше номинальной;
- энергосберегающий режим;
- ограничение тока на уровне номинального в пусковых и рабочих режимах;
- полная защита электрооборудования с сообщением о причине аварийной остановки;
- увеличение срока службы механического и электрического оборудования.
Область применения:
- коммунальное хозяйство (водоснабжение, лифты и т.д. );
- автоматизированные системы, автоматические линии, конвейеры;
- технологические процессы;
- вентиляция;
- грузоподъемные машины и механизмы;
и т.д.

     Подробней, остановимся на применении частотных преобразователей
в грузоподъемных механизмах с электроприводом. Большинство крановых
электроприводов выполнено на основе асинхронных двигателей с фазным ротором, которые
управляются силовыми командоконтроллерами или контроллерами через силовые магнитные
пускатели и контакторы. Эти электроприводы не лишены весьма существенных недостатков.
Вот некоторые из них:
- применение асинхронных электродвигателей с фазным ротором, имеющих щеточный
     механизм силовых контактов ротора;
- наличие механических силовых контактов в контроллерах, магнитных пускателях и
     контакторах;
- невозможность получения посадочной скорости в электроприводах механизмов подъёма
     с силовыми контроллерами;
- большие потери энергии при пуске и торможении электроприводов в интенсивном режиме
     работы;
и ряд других.
Заводы-изготовители крановой техники давно уже приняли это в расчет и в настоящее время
все чаще применяют схемы управления с частотными преобразователями. Что касается
кранов находящихся в эксплуатации, то при решении о модернизации необходимо взвесить
все за и против, учитывая интенсивность работы и экономическую целесообразность. А вот
при выборе схемы электропривода для восстановления крана предпочтение лучше отдать
схеме с частотными преобразователями. Почему? Рассмотрим на примере крана консольного
типа.

     1 вариант. Электропривод с управлением силовыми командоконтроллерами это:

- 3 или 4 электродвигатели с фазным ротором;
- ящики с разнообразными наборами сопротивлений управления скоростью для каждого
     двигателя;
- 3 силовых контроллера типа ККТ-61, ККТ-62;
- силовые кабели, соединяющие щетки роторов двигателей с
     сопротивлениями (довольно длинные) и соединяющие сопротивления с контроллерами;
- защитные тепловые реле в защитной панели.

     2 вариант. Электропривод с магнитными пускателями и контакторами это:

тоже самое, только вместо силовых используются низкотоковые контактные контроллеры или
джойстики и один, а то и более больших шкафов управления, напичканных в несколько
рядов всевозможными пускателями, реле задержки времени, контроля фаз и т.д. Если есть
динамическое торможение, то и силовыми диодами и сопротивлением.

     3 вариант. Электропривод с частотными преобразователями это:

- 3 частотных преобразователя с одним тормозным резистором;
- низкотоковые контактные контроллеры или джойстики;
-3 или 4 электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

В итоге: 3-й вариант не намного дороже 1-го, но дешевле 2-го.
При установке на кран электродвигателей с короткозамкнутым ротором следует учитывать
степень нагруженности двигателя. В механизмах горизонтального перемещения нагрузки
небольшие и там достаточно установить электродвигатели общего назначения. На лебедке
подъема необходимо применять двигатель кранового типа из серии MTKF, MTKH, 4MTKF.

       Другие виды услуг можно посмотреть на главной странице сайта:







Яндекс.Метрика ekpb НикНок Товары и услуги - каталог сайтов
Волгоград 2012г.