10 наиболее часто задаваемых вопросов о преобразователях частоты переменного тока
Максимальное повышение времени безотказной работы при минимизации потребления электроэнергии является основной задачей специалистов, занимающихся проектированием, эксплуатацией и управлением промышленными предприятиями. Для большинства энергоемких производств установка преобразователей частоты переменного тока является идеальным способом для повышения надежности процессов при одновременном снижении потребления электричества.
В этой публикации приведены некоторые наиболее часто задаваемые клиентами вопросы и ответы наших экспертов, которые помогут Вам, если Вы рассматриваете возможность приобретения преобразователя частоты переменного тока.
1. Почему я должен использовать преобразователь частоты переменного тока?
Как правило, оборудование рассчитано на работу при максимальной нагрузке в наихудших условиях. Такой подход к определению мощности применяется, например, при проектировании насосов, вентиляторов и двигателей. Тем не менее, работа на максимальной нагрузке необходима только периодически. Если оборудование постоянно работает на полной мощности, то при этом бесполезно расходуется значительное количество электроэнергии.
Скорость вращения двигателя, используемого для привода оборудования, может легко контролироваться с помощью частотного преобразователя переменного тока. Уменьшение скорости вращения, если не требуется максимальная производительность, значительно снижает потребление энергии. Например, снижение скорости вращения центробежного насоса или вентилятора на 20% приводит почти к 2-кратному уменьшению потребляемой энергии, и эта экономия оказывает непосредственное влияние на итоговые показатели.
2. Где я могу установить преобразователь частоты и сколько свободного места для этого потребуется?
Современные преобразователи частоты имеют небольшие размеры и могут устанавливаться в электрощитовой или, в случае децентрализованной установки, непосредственно возле двигателей и приводимого в движение оборудования. Эти частотные преобразователи также могут быть установлены при модернизации большинства установок, приводимых в движение двигателями переменного тока.
Наиболее важным моментом при выборе частотного привода является выбор места его установки. Это оказывает влияние на степень защиты от проникновения посторонних сред. Например, если предполагается установить преобразователь частоты снаружи помещения или в тяжелых условиях эксплуатации, то потребуется частотный преобразователь со степенью защиты от проникновения посторонних сред не хуже IP66/UL тип 4X. Если привод будет установлен в защитном кожухе, то будет достаточно степени защиты IP20/UL - открытый тип. Чтобы обеспечить работу преобразователей частоты переменного тока в любых условиях, они поставляются с самыми разнообразными степенями защиты.
3. Как запустить преобразователь частоты?
Пуск современного привода осуществляется почти также просто, как и включение выключателя лампочки. Вы должны сообщить условия эксплуатации и скорость вращения двигателя. В большинстве современных преобразователей частоты настройка конфигурации производится автоматически.
Как правило, частотный преобразователь может быть быстро и просто запущен, а скорость задана с помощью клавиатуры, терминала ввода / вывода или по шине Fieldbus. Для обеспечения быстрого ввода привода в эксплуатацию предусматриваются программные инструменты для ПК. При необходимости, возможно посещение учебных курсов для эксплуатационного и обслуживающего персонала.
4. Как контролировать скорость вращения двигателя после установки преобразователя частоты?
Существует два основных способа: контроль опорной скорости и контроль опорного параметра (уставки).
Если задана опорная скорость, то привод поддерживает эту скорость и регулирует скорость вращения двигателя и оборудования соответственно. Опорная скорость может быть задана оператором или поступать от программируемого логического контроллера (ПЛК).
При использовании уставки, привод должен получить значение уставки и соответствующее фактическое значение скорости. Опорное и фактическое значения, как правило, относятся к расходу, давлению или температуре. Уставка передается на преобразователь частоты, который осуществляет регулировку скорости исходя из фактического значения. Встроенный регулятор ПИД обеспечивает поддержание уставки.
5. Выполняет ли преобразователь частоты те же функции, что и пускатель двигателя?
Многие клиенты покупают привод для использования в качестве пускателя двигателя в определенных условиях эксплуатации. Во многих случаях, это оправдано. Тем не менее, в некоторых условиях применения, до или после привода необходимо установить контактор, который отключит двигатель после его остановки.
Благодаря использованию частотного преобразователя при пуске можно задать минимальную скорость вращения с последующим плавным её повышением до нужного значения. Таким образом, преобразователь частоты работает в качестве устройства плавного пуска. Это полезно в различных условиях применения, например, при пуске упаковочных линий или линий бутылочного розлива, на которых такие хрупкие объекты, как бутылки и банки, транспортируются по конвейеру.
И все-таки, основное преимущество частотного преобразователя заключается в возможности регулирования скорости вращения двигателя в любой момент времени, а не только во время пуска. Кроме того, пусковой ток привода значительно меньше по сравнению с током двигателя с прямым пуском или пуском с переключением звезда-треугольник, что устраняет пусковые пиковые токи, воздействующие на сети электроснабжения.
6. Какие правовые нормы я должен знать при покупке преобразователя частоты для двигателя?
В Европе краеугольным камнем в определении сбалансированной промышленной политики ЕС является Директива по экологическому проектированию энергопотребляющего оборудования 2009/125/EC. Эта директива направлена на повышение экологических характеристик энергопотребляющего оборудования. Регламент ЕС по электрическим двигателям определяет минимальные требований к эффективности двигателей.
Начиная с января 2015 г. изготовители машинного оборудования и систем, использующие новые двигатели с номинальной выходной мощностью от 7,5 до 375 кВт, должны обеспечить класс эффективности не хуже IE3. Альтернативно допускается применение двигателей класса IE2, однако, только в сочетании с преобразователями частоты. С 1 января 2017 г., это требование также будет распространено на двигатели с номинальной выходной мощностью 0,75 кВт и выше.
7. Какое техническое обслуживание требуется для нового установленного преобразователя частоты переменного тока?
Как и любое другое электрическое оборудование, преобразователи частоты переменного тока нуждаются в бережном обращении. Простое техническое обслуживание гарантирует длительную работу привода. Например, следует поддерживать частотный преобразователь в чистоте и не допускать проникновение влаги. Для предотвращения блокировки и перегрева проверяйте оборудование, следите, чтобы вентиляторы охлаждения привода и радиаторы не были грязными и пыльными. Выполняйте такие проверки каждые два месяца.
8. Какова длительность срока службы преобразователя частоты?
Привод рассчитан на работу без поломок и необходимости замены каких-либо основных частей в течение 10 лет, если он установлен и эксплуатируется в предусмотренных изготовителем условиях окружающей среды. Однако, при надлежащем техническом обслуживании и в нормальных условиях эксплуатации, срок службы может быть продлен до 15 лет и больше. Применение передовых методов при проектировании и современных технологий обеспечивает длительный срок эксплуатации преобразователя частоты. Например, использование пленочных конденсаторов на шине постоянного тока в частотных преобразователях VACON приводит к увеличению их ресурса.
9. Какими устройствами для защиты от коротких замыканий оснащаются преобразователи частоты?
К примеру, в состав приводов входят системы для защиты преобразователей частоты от коротких замыканий и коротких замыканий на землю.
Кроме этого, частотные преобразователи оснащаются встроенными системами и функциями, которые можно использовать для защиты технологического оборудования, например, обнаружения насосов без жидкости или заблокированных насосов. Такие системы защиты подают аварийный сигнал или сигнал отказа, который может использоваться техническими службами для устранения подобных неисправностей.
10. Какая допустимая длина кабеля между преобразователем частоты и двигателем?
Ответ на этот вопрос в значительной степени зависит от конструкции привода и, как правило, может быть получен при обращении к технической документации изготовителя. Зачастую, разрешается максимальная длина кабеля, которая определяется исходя их конструкции преобразователя частоты и внутренних компонентов, но также существуют ограничения на максимальную длину кабеля, при которых привод соответствует требованиям стандартов на электромагнитную совместимость. Частотные преобразователи могут устанавливаться в общественных, коммерческих и промышленных условиях. Существуют различные требования к электромагнитной совместимости (EMC) в зависимости от места их установки. Требования к надлежащему типу кабеля и его длине приводятся в документации на приводы. Кроме этого, рекомендуется проверить технические характеристики двигателя на соответствие условиям частотного регулирования.