Cum să alegi un convertor de frecvență pentru un motor electric

Expert al secțiunii „Întrebarea electricianului”, autor de articole.

Electrician pentru reparatii si intretinere echipamente electrice, experienta in munca de peste 5 ani.

Schimbarea vitezei și direcției de rotație a unui motor cu inducție este o problemă care trebuie rezolvată într-o serie de sarcini. Pentru aceasta poate fi folosit un convertor de frecvență. Acesta este un convertor de putere la care sunt conectate motoarele cu inducție; ca urmare a unei modificări a frecvenței tensiunii de ieșire, se modifică și viteza de rotație a rotorului motorului. Controlul corect al acționării electrice îmbunătățește eficiența utilizării acestuia. În acest articol vă vom spune cum să alegeți un convertor de frecvență pentru un motor electric în ceea ce privește puterea, curentul și alți parametri.

La ce parametri să acordați atenție

Trebuie remarcat imediat că, cu ajutorul unui convertor de frecvență, puteți conecta un motor trifazat asincron la o rețea monofazată fără condensatori și, respectiv, fără pierderi de putere.

Pentru a înțelege cum să alegeți convertorul de frecvență potrivit, să ne uităm la o serie de parametri de bază:

1. Putere. Ei selectează mai mult decât puterea maximă a motorului care va fi conectat la acesta. Pentru un motor de 2,5 kW, dacă funcționează cu suprasarcini rare nesemnificative sau în valoarea nominală, convertizorul de frecvență este ales cel mai aproape în sus din gama de modele, de exemplu, cu 3 kW.
2. Numărul de faze de alimentare și tensiunea sunt monofazate și trifazate. Este conectat la monofazat la intrare la 220V, iar la ieșire obținem 3 faze cu o tensiune de linie de 220V sau la 380V (specificați care este tensiunea de ieșire la cumpărare, acest lucru este important pentru conectarea corectă a înfășurărilor motor). Trei faze sunt conectate la dispozitive trifazate puternice, respectiv.
3. Tipul de control - vector și scalar. Convertizoarele de frecvență cu control scalar nu oferă un control precis în larg limite, la frecvențe prea joase sau prea mari parametrii motorului se pot modifica (scăderi moment). Momentul în sine este menținut de așa-numitul HFC (funcția U / f = const), unde tensiunea de ieșire depinde de frecvență. Pentru regulatoarele de frecvență cu control vectorial se folosesc bucle de feedback, cu ajutorul lor, stabilitatea funcționării într-un interval larg de frecvență este menținută. De asemenea, atunci când sarcina motorului se modifică la o frecvență constantă, astfel de convertizoare de frecvență mențin mai precis cuplul pe arbore, reducând astfel puterea reactivă a motorului. În practică, convertoarele de frecvență cu control scalar sunt mai frecvente, de exemplu, pentru pompe, ventilatoare, compresoare și altele. Cu toate acestea, atunci când frecvența crește mai mult decât în ​​rețea (50 Hz), cuplul începe să scadă, în termeni simpli - nu există unde să crească tensiunea cu o creștere a vitezei. Modelele de control vectorial sunt mai scumpe, sarcina lor principală este menținerea unui cuplu ridicat pe arbore, indiferent de de la sarcină, care poate fi utilă pentru un strung sau o mașină de frezat, pentru a menține turația stabilă ax.
4. Domeniul de reglare. Acest parametru este important atunci când trebuie să controlați unitatea pe o gamă largă. Dacă, de exemplu, trebuie să ajustați performanța pompei, ajustarea va avea loc în intervalul de 10% din valoarea nominală.
5. Caracteristici funcționale. De exemplu, va fi bine pentru controlul pompei dacă convertizorul de frecvență are o funcție de monitorizare a funcționării uscate.
6. Execuție și rezistență la umiditate. Acest parametru determină locul unde poate fi instalat convertizorul de frecvență. Pentru a face alegerea corectă, decideți unde o veți instala, dacă este o cameră umedă - un subsol, de exemplu, este mai bine să plasați dispozitivul într-un scut cu clasa de protectie IP55 sau aproape de acesta.
7. Metoda de frânare pe arbore. Frânarea inerțială are loc prin simpla deconectare a puterii de la motor. Pentru accelerare și decelerare bruscă se utilizează frânarea regenerativă sau dinamică, datorită rotația inversă a câmpului electromagnetic în stator sau o scădere rapidă a frecvenței utilizând convertor.
8. Metoda de disipare a căldurii. În timpul funcționării, comutatoarele semiconductoare generează o cantitate destul de mare de căldură. În acest sens, acestea sunt instalate pe calorifere pentru răcire. Modelele puternice folosesc un sistem de răcire activ (folosind răcitoare), care permite reducerea dimensiunii și greutății radiatoarelor. Acest lucru trebuie luat în considerare chiar înainte de a cumpăra, înainte de a vă decide să alegeți unul sau altul. Mai întâi, determinați unde și cum va fi efectuată instalarea. Dacă este instalat într-un dulap, atunci trebuie luat în considerare faptul că, cu o cantitate mică de spațiu în jurul dispozitivului, răcirea va fi dificilă.

Convertizoarele de frecvență sunt adesea selectate pentru o pompă submersibilă. Este necesar pentru a regla performanța pompei și pentru a menține presiunea constantă, pornirea ușoară, controlul funcționării uscate și economisirea energiei. Pentru aceasta, există dispozitive speciale care diferă de convertoarele de frecvență de uz general.

Cum se calculează un convertor de frecvență pentru un motor

Există mai multe metode de calcul pentru alegerea unui convertor de frecvență. Să le luăm în considerare.

Selecția curentă:

Curentul convertizorului de frecvență trebuie să fie egal sau mai mare decât curentul motorului trifazat absorbit la sarcină maximă.

Să presupunem că există un motor asincron cu caracteristici:

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

Aceasta înseamnă că curentul continuu de ieșire al convertizorului de frecvență trebuie să fie egal sau mai mare de 14,73 A. Calculul arată că acesta este egal cu 9,6 kVA cu caracteristica de cuplu constantă sau pătrată. Modelul Danfoss VLT Micro Drive FC 51 11 kW / 3ph, care ar fi destul de rezonabil de ales, îndeplinește aceste cerințe cu o marjă mică.

Selecția completă a puterii:

Să presupunem că există un motor AIR 80A2, pe placa căruia este indicat (pentru un triunghi):

• P = 1,5 kW;
• U = 220 V;
• I = 6 A.

Să calculăm S:

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

Alegem un convertor de frecvență cu o marjă bună, în ciuda faptului că îl vom conecta la o rețea monofazată și îl vom folosi pentru a controla rotația axului de strung. Cel mai apropiat model care se potrivește acestui lucru: CFM210 3,3 kW.

Trebuie remarcat faptul că gama majorității producătorilor corespunde gamei standard de capacități motoare cu inducție, care vă vor permite să alegeți un convertor de frecvență cu o putere adecvată (nu depășind). Dacă utilizați un motor cunoscut mai puternic și nu îl încărcați complet, puteți măsura consumul real de curent și puteți selecta convertizorul de frecvență pe baza acestor date. În general, atunci când calculați un convertor de frecvență pentru un motor, luați în considerare:

1. Consum maxim de curent.
2. Capacitatea de suprasarcină a convertorului.
3. Tip de încărcare.
4. Cât de des și pentru cât timp pot apărea supraîncărcările.

Acum știi cum să alegi un convertor de frecvență pentru un motor electric și ce să cauți atunci când alegi acest tip de dispozitiv. Sperăm că sfaturile oferite v-au ajutat să găsiți modelul potrivit pentru propriile condiții!

Materiale conexe:

• Cum să alegi un releu termic pentru un motor electric
• Ce este descărcarea automată a frecvenței
• Măsurarea frecvenței AC