Hur man väljer en frekvensomformare för en elmotor

Expert på avsnittet "Fråga till elektrikern", författare till artiklar.

Elektriker för reparation och underhåll av elutrustning, arbetslivserfarenhet över 5 år.

Att ändra hastighet och rotationsriktning för en induktionsmotor är ett problem som måste lösas i ett antal uppgifter. En frekvensomformare kan användas för detta. Detta är en effektomvandlare till vilken induktionsmotorer är anslutna; som ett resultat av en förändring i frekvensen på utspänningen ändras också motorrotorns rotationshastighet. Korrekt kontroll av den elektriska drivningen förbättrar effektiviteten i dess användning. I den här artikeln kommer vi att berätta hur du väljer en frekvensomvandlare för en elmotor när det gäller effekt, ström och andra parametrar.

Vilka parametrar att uppmärksamma

Det bör genast noteras att med hjälp av en frekvensomformare kan du ansluta en asynkron trefasmotor till ett enfasnätverk utan respektive kondensatorer och utan strömförlust.

För att förstå hur man väljer rätt frekvensomformare, låt oss titta på ett antal grundläggande parametrar:

1. Kraft. De väljer mer än den fulla effekten av motorn som ska kopplas till den. För en 2,5 kW motor, om den fungerar med sällsynta obetydliga överbelastningar eller i det nominella värdet, frekvensomformaren väljs närmast uppåt från modellområdet, till exempel med 3 kW.
2. Antalet matningsfaser och spänning är enfas och trefas. Den är ansluten till enfas vid ingången till 220V, och vid utgången får vi 3 faser med en linjespänning på 220V eller kl. 380V (ange vad som är utspänningen vid köp, detta är viktigt för korrekt anslutning av lindningarna motor). Tre faser är anslutna till kraftfulla trefasenheter, respektive.
3. Kontrolltyp - vektor och skalär. Frekvensomvandlare med skalär styrning ger inte exakt styrning i bredd gränser, vid för låga eller för höga frekvenser kan parametrarna för motorn ändras (fall ögonblick). Själva momentet upprätthålls av den så kallade HFC (funktionen U/f = const), där utspänningen beror på frekvensen. För frekvensregulatorer med vektorstyrning används återkopplingsslingor, med deras hjälp bibehålls driftsstabilitet i ett brett frekvensområde. Dessutom, när belastningen på motorn ändras med en konstant frekvens, bibehåller sådana frekvensomvandlare mer exakt vridmomentet på axeln, och reducerar därigenom motorns reaktiva effekt. I praktiken är frekvensomformare med skalär styrning vanligare, till exempel för pumpar, fläktar, kompressorer och andra. Men när frekvensen stiger högre än i nätverket (50 Hz) börjar vridmomentet att minska, förenklat - det finns ingenstans att öka spänningen med en ökning av hastigheten. Modeller med vektorstyrning är dyrare, deras huvuduppgift är att hålla ett högt vridmoment på axeln, oavsett från lasten, vilket kan vara användbart för en svarv eller fräs, för att bibehålla ett stabilt varvtal slända.
4. Reglerområde. Denna parameter är viktig när du behöver styra frekvensomriktaren över ett brett område. Om du till exempel behöver justera pumpens prestanda kommer justeringen att ske inom 10 % av det nominella.
5. Funktionella egenskaper. Till exempel är det bra för pumpstyrningen om frekvensomformaren har en torrkörningsövervakningsfunktion.
6. Utförande och fuktbeständighet. Denna parameter bestämmer var frekvensomformaren kan installeras. För att göra rätt val, bestäm var du ska installera den, om det är ett fuktigt rum - en källare, till exempel, är det bättre att placera enheten i en panel med skyddsklass IP55 eller nära det.
7. Axelbromsmetod. Tröghetsbromsning sker genom att helt enkelt koppla bort strömmen från motorn. För skarp acceleration och retardation används regenerativ eller dynamisk bromsning, pga omvänd rotation av det elektromagnetiska fältet i statorn, eller en snabb minskning av frekvensen med hjälp av omvandlare.
8. Värmeavledningsmetod. Under drift genererar halvledaromkopplare en ganska stor mängd värme. I detta avseende är de installerade på radiatorer för kylning. Kraftfulla modeller använder ett aktivt kylsystem (med kylare), vilket gör det möjligt att minska storleken och vikten på radiatorerna. Detta måste beaktas redan innan du köper, innan du bestämmer dig för att välja en eller annan modell. Bestäm först var och hur installationen ska utföras. Om den är installerad i ett skåp, bör det tas med i beräkningen att med en liten mängd utrymme runt enheten blir kylning svårt.

Frekvensomformare väljs ofta för en dränkbar pump. Det behövs för att reglera pumpens prestanda och bibehålla konstant tryck, mjukstart, torrkörningskontroll och energibesparing. För detta finns det speciella enheter som skiljer sig från allmänna frekvensomriktare.

Hur man beräknar en frekvensomformare för en motor

Det finns flera beräkningsmetoder för att välja en frekvensomformare. Låt oss överväga dem.

Nuvarande urval:

Frekvensomformarens ström måste vara lika med eller större än den trefasiga motorströmmen som dras vid full belastning.

Låt oss säga att det finns en asynkronmotor med egenskaper:

• P = 7,5 kW;
• U = 3x400 V;
• I = 14,73 A.

Detta innebär att den kontinuerliga utströmmen från frekvensomformaren måste vara lika med eller större än 14,73A. Beräkning visar att detta motsvarar 9,6 kVA med konstant eller kvadratisk vridmomentkarakteristik. Modellen Danfoss VLT Micro Drive FC 51 11 kW / 3ph, som skulle vara ganska rimlig att välja, uppfyller dessa krav med liten marginal.

Fullt kraftval:

Låt oss säga att det finns en AIR 80A2-motor, på vars skylt den är indikerad (för en triangel):

• P = 1,5 kW;
• U = 220 V;
• I = 6 A.

Låt oss räkna ut S:

S = 3 * 220 * (6 / 1,73) = 2283 W = 2,3 kW

Vi väljer en frekvensomformare med god marginal, trots att vi kommer att ansluta den till ett enfasnät och använda den för att styra svarvspindelns rotation. Den närmaste modellen som passar detta: CFM210 3,3 kW.

Det bör noteras att sortimentet för de flesta tillverkare motsvarar standardutbudet av kapaciteter induktionsmotorer, som gör att du kan välja en frekvensomformare med lämplig effekt (ej överstiger). Om du använder en känd mer kraftfull motor och inte laddar den helt, kan du mäta den faktiska strömförbrukningen och välja frekvensomformare baserat på dessa data. I allmänhet, när du beräknar en frekvensomformare för en motor, överväga:

1. Maximal strömförbrukning.
2. Överbelastningskapacitet hos omvandlaren.
3. Belastningstyp.
4. Hur ofta och hur länge kan överbelastningar uppstå.

Nu vet du hur du väljer en frekvensomformare för en elmotor och vad du ska leta efter när du väljer denna typ av enhet. Vi hoppas att de medföljande tipsen hjälpte dig att hitta rätt modell för dina egna förutsättningar!

Relaterat material:

• Hur man väljer ett termiskt relä för en elmotor
• Vad är automatisk frekvensavlastning
• AC frekvensmätning