Работа и настройка частотных преобразователей. Подключение преобразователя частоты

Одним из главных недостатков асинхронных двигателей является сложность регулировки частоты вращения. Изменять её можно тремя способами: изменением количества пар полюсов, изменением скольжения и изменением частоты. В последнее время для регулирования скорости вращения асинхронного короткозамкнутого двигателя частоту тока меняют с помощью частотных преобразователей для электродвигателя.

В последнее время на производстве стали широко использоваться высокочастотники, у многих неопытных новичков, встречающих их на практике, часто возникает вопрос, что такое частотный преобразователь и для чего он нужен. Достоинствами частотного привода для электродвигателя являются:

• снижение электропотребления двигателем;
• улучшение показателей работы: плавность запуска и регулировки скорости вращения;
• исключение возможных перегрузок.

Плавность пуска обеспечивается преобразователем благодаря снижению с его помощью пускового тока, который без частотника превышает номинальный ток в 5–7 раз.

Основными частями в устройстве преобразователя являются инвертор и конденсаторы. Инвертор обычно выполнен из диодных мостов. Его задача - выпрямить напряжение на входе, которое может принимать значение 220В или 380В в зависимости от количества фаз, но сохранить при этом пульсации. Затем конденсаторы выпрямленное напряжение сглаживают и фильтруют.

Потом постоянный ток отправляется на микросхемы и выходные мостовые IGBT-ключи. Обычно мостовой IGBT-ключ - это шесть транзисторов, соединённых по мостовой схеме. Защиту от пробоя напряжения обратной полярности осуществляют диоды. В более ранних схемах вместо транзисторов были использованы тиристоры, значительными недостатками которых были некоторая замедленность в работе и помехи.

Благодаря этим устройствам возникает широтно-импульсная последовательность с необходимой частотой. На выходе частотника импульсы напряжения имеют прямоугольный вид. А после того как они проходят через обмотку статора, вследствие её индуктивности, принимают синусоидальный вид.

Чтобы понять, зачем нужен инвертор, необходимо уяснить, что ток бывает постоянным и переменным. И если преобразователи частоты используются при работе с переменным током, то для управления электромотором постоянного тока необходим электропривод постоянного тока. Он называется инвертором и его назначением в схеме является контроль тока возбуждения. И он также независимо от изменений нагрузки может поддерживать скорость вращения ротора в требуемых пределах и осуществлять его торможение.

При выборе частотника наиболее низкая стоимость определена набором минимальных функций. Рост стоимости пропорционален их увеличению.

Первоначально преобразователи классифицируют по мощности . Не менее важными параметрами являются перегрузочная способность и тип исполнения.

Мощность частотника должна быть не меньше максимальной мощности установки. Для оперативного ремонта или замены в случае поломки частотного привода для электромотора желательно, чтобы сервис-центр был расположен в непосредственной близости.

При выборе преобразователя немаловажным фактором является его напряжение. Если подобрать частотник определённого напряжения, а в сети оно окажется более низким, то он будет отключаться. Если же напряжение сети будет длительно допускать допустимое напряжение, то это приведёт к его повреждению и невозможной дальнейшей работе. С учётом этих рисков нужно выбирать частотники с большим интервалом допустимого напряжения.

Существует два типа управления преобразователей: векторное и скалярное.

При скалярном управлении удерживается постоянство между значением напряжения и частоты на выходе. Это наиболее простой тип частотников, и, вследствие этого, более дешёвый.

При векторном управлении из-за снижения статической ошибки управление осуществляется более точно. Но и стоимость асинхронного преобразователя частоты с этим видом управления более высока в сравнении со скалярным управлением.

Зона регулирования частоты тока должна быть в необходимых пределах. Для диапазонов с регулировкой по частоте более, нежели в 10 раз лучше выбрать векторное управление.

Количество вводов должно быть оптимальным, потому как при слишком большой их численности цена прибора для изменения частоты будет неоправданно завышена, а также могут возникнуть некоторые сложности при его настройке.

Необходимо учесть перегрузочные способности частотника по току и мощности. Ток частотника должен быть чуть больше, нежели номинальный ток двигателя. В случае возникновения ударных нагрузок необходим запас по пиковому току, который должен быть не менее 10% от ударного тока.

Расчёт частотника для электродвигателя

Для того чтобы преобразователь частоты имел возможность работать надёжно и соблюдать заданные значения, необходимо рассчитать его основные параметры:

• тип исполнения;
• мощность.

Расчёт тока преобразователя производится по формуле:

где Р – номинальная мощность двигателя, квт;

U – напряжение, В

сosφ – значение коэффициента мощности

Правильный выбор мощности прибора для изменения частоты сказывается на эффективности работы установки. При заниженной мощности частотного преобразователя производительность оборудования будет невысокой. Длительные перегрузки при работе могут привести к поломке преобразователя частоты.

При завышенной мощности частотного преобразователя и скачках напряжения или перегрузке не сработает защита электродвигателя, что приведёт к его повреждению. U

Мощность частотника должна быть больше номинальной мощности соответствующего двигателя на 15%.

Частотники для двигателя мощностью около 3 КВт являются наиболее распространёнными ввиду компактности, относительно невысокой цены, простоты установки и обслуживания

Собирать вручную частотники для двигателей мощностью 3 КВт и больше нет смысла - они будут довольно дорогими по цене и не всегда обеспечивать необходимую точность в работе.

Для двигателей мощностью 3 КВт преобразователи частоты находят применение:

• в системах вентиляции для контроля скорости вращения вентилятора;
• для одновременности работы принимающего и подающего конвейеров;
• для подачи сырья с контролем его объёма;
• для управления несколькими насосами;
• для контроля работы погружным насосом;
• для регулировки скорости подачи сырья в дробилках.

Частотники для двигателей большей мощности отличаются величиной максимальной выходной частоты, наличием фильтра электромагнитной совместимости (ЕМС), видом режима управления.

Например, у частотного привода для электродвигателя мощностью 15 КВт максимальная выходная частота меньше, нежели у преобразователя для двигателя мощностью 3 КВт. ЕМС фильтр для такого двигателя не предусмотрен. Режим управления только скалярный.

Имеет ряд настроек, позволяющих задать необходимый режим разгона и торможения электродвигателя. В статье мы расскажем, какими параметрами можно управлять и как их оптимизировать, чтобы избежать поломки оборудования.

Основные параметры разгона/торможения двигателя

Минимальная выходная частота. Параметр, определяющий значение частоты, при котором начинается вращение двигателя. Повышенная минимальная частота во многих случаях позволяет уменьшить нагрев двигателя при разгоне.

Нижний предел выходной частоты. Этот параметр ограничивает частоту на выходе преобразователя. Нижний предел не может быть меньше минимальной выходной частоты. Данная настройка необходима для обеспечения защиты двигателя и механизмов в случае ошибочной установки минимальной рабочей частоты.

Максимальная выходная частота. Параметр ограничивает выходную частоту сверху. Причем заданное (номинальное) значение частоты может быть меньше, либо равным максимальной выходной частоте. Данное значение используется для расчета теоретического времени разгона, а также привязывается к максимальному значению управляющих сигналов на аналоговых входах.

Частота максимального напряжения (номинальная частота двигателя). Этот параметр задается в соответствии со значением, указанным на шильдике электродвигателя. Как правило, оно равно 50 Гц. При такой частоте на двигателе действует максимально возможное для данного преобразователя напряжение. Если данный параметр выставить меньше необходимого, то двигатель будет работать с перегрузкой и никогда не разгонится до номинальной частоты.

Время разгона. Основной параметр, определяющий расчетное время, за которое электродвигатель разгонится от нулевой до максимальной выходной частоты. Темп нарастания, как правило, линейный, если не задано квадратичное изменение частоты. В случае, если нарастание задается в промежуточном диапазоне (не от нулевой и не до максимальной частоты), реальное время будет меньше заданного. Это обстоятельство нужно учитывать при проектировании оборудования.

Например, если минимальная выходная частота равна нулю, а максимальная – 50 Гц, то при установке времени разгона 10 сек и максимальной выходной частоте 25 Гц фактическое время разгона будет в 2 раза меньше, т.е. 5 сек. То же относится и к торможению.

Инерция нагрузки

На реальное время разгона и замедления также влияют различные механические и электрические параметры системы электропривода. Например, при установке очень малого времени разгона или торможения фактическое время может быть больше из-за инерции нагрузки на валу двигателя.

Инерция нагрузки при разгоне может привести к перегрузке по току, при этом преобразователь частоты выходит в ошибку. Чтобы такого не произошло, время разгона нужно выбирать по нескольким критериям. Если данный параметр не принципиален, можно выставить автоматический разгон. В этом случае преобразователь будет выбирать максимальный скоростной режим разгона или замедления, чтобы избежать ошибки перегрузки по току (разгон) или перенапряжению на звене постоянного тока (замедление).

Когда время торможения должно быть минимальным, применяют тормозные резисторы для выделения «лишней» энергии, полученной в результате торможения.

Дополнительная инерция при разгоне и торможении может проявляться также при аналоговом способе задания выходной частоты. Это происходит, когда на аналоговом входе устанавливается низкочастотный фильтр для уменьшения помех, либо в настройках выставлена большая инерционность задающего аналогового сигнала.

Во многих ПЧ имеется несколько вариантов времени разгона и торможения, которые можно применить для различных этапов технологического процесса. Переключение производится посредством подачи сигнала на соответственно запрограммированный дискретный вход.

1.1. Автоматический выключатель (или быстродействующие предохранители). Применение обязательно в соответствие с требованиями руководства по эксплуатации (РЭ) VFD-CP2000 .
1.2. Сетевой и моторный дроссель. Необходимость применения в соответствие с требованиями и рекомендациями РЭ.
1.3. Датчик давления . Двухпроводный датчик с питанием 24В DC и выходом 4…20мА, например, MBS1700 .

Схема подключения частотного преобразователя CP2000 с датчиком давления

2. Пробный пуск (без обратной связи) преобразователя частоты

Примечание: В данной инструкции подразумевается, что все не указанные здесь параметры должны иметь заводские значения. Иначе, предварительно выполните сброс на заводские настройки (00-02 = 9).

2.1. Выполните подключение преобразователя в соответствие с вышеприведенной схемой. Удостоверьтесь в правильности подключения и подайте на частотник питание. Убедитесь, что привод готов к работе (светится светодиод STOP и FWD, а на дисплее показание F 60.00 (или 50.00) Гц.)
С помощью кнопок MENU и ENTER войдите в меню программирования параметров и проверьте, что параметры Pr.01-01, Pr.01-02, Pr.05-01, Pr.05-02, Pr.05-03, Pr.05-04 имеют значения, соответствующие параметрам подключенного двигателя (значения параметров двигателя приведены на его паспортной табличке или в документации), в случае необходимости скорректируйте. Выйдите из режима программирования параметров (кнопкой ESC ) и установите частоту, например, F 30.00 Гц. Кнопками ⇑ ⇓ установить курсор напротив строки F и нажать ENTER. Младший разряд задания частоты начнет мигать. Кнопками ⇐ ⇒ выбрать нужный разряд, кнопками ⇑ ⇓ установить его значение. После всех установок нажать ESC. Задание частоты перестанет мигать.

2.2. Нажатием кнопки RUN запустите двигатель, при этом светодиод, расположенный над этой кнопкой должен начать светиться. Для остановки двигателя нажмите кнопку STOP . Индикаторы состояния будут отображать выбранный режим работы частотника.

2.3. Проконтролируйте ток нагрузки преобразователя (индикация Axx.xx. Нажать кнопку ⇑, при этом на верхней строке дисплея появится индикация тока (строка А)). Проконтролируйте давление с помощью внешнего манометра (если имеется). Если двигатель вращается в обратную сторону, то остановите привод кнопкой STOP , снимите с ПЧ питание и поменяйте местами две фазы моторного кабеля (клеммы U, V, W).

2.4. Если привод не вышел на заданную частоту или отключился, запишите код отключения, выполните действия описанные в главе «Информация об ошибках» РЭ или обратитесь к поставщику за консультацией.

2.5. Если пробный пуск прошел успешно, остановите привод кнопкой STOP и переходите к процедуре настройки и пуска частотного преобразователя с обратной связью.

3. Рабочий пуск привода (с обратной связью).

3.1. Войдите в режим программирования параметров, активизируйте ПИД-регулятор и настройте параметры:
00-03 = 2 – отображения многофункционального дисплея
00-04 = 10 – отображение обратной связи в %
00-20 = 0 – источник задания уставки давления – цифровой пульт
00-21 = 0 – управление (пуск/стоп) с цифрового пульта (00 - 21 = 1 – при использовании внешних кнопок - пуск/стоп с внешних терминалов)
00-23 = 1 – блокировка реверса
00-25 = 0162HEX – 16 – означает отображение единиц давления в барах, 2 – количество знаков после запятой
00-26 = 10.00 –задание и обратная связь находятся в диапазоне 0…10,00 бар (при использовании датчика давления с диапазоном 0-10бар)
03-00 = 0 – аналоговый вход AVI1 (нет функции)
03-01 = 5 – сигнал обратной связи ПИД-регулятора - это сигнал на входе ACI
03-02 = 0 – аналоговый вход AVI2 (нет функции)
08-00 = 1 – отрицательная обратная связь со входа ACI

3.2. Снимите с преобразователя напряжение питания и через 1 мин. подайте вновь. Установите заданное давление (например, F2.00 bar) и запустите привод кнопкой RUN .

3.3. Контролируйте выходной давление в системе (по манометру или на дисплее ПЧ «b XX.XX bar»). Если на дисплее появилось какое-либо сообщение об ошибке, и привод отключился, запишите код отключения, выполните действия, описанные в главе 9 РЭ, или обратитесь к поставщику за консультацией.

3.4. Если привод работает, но слишком медленно выходит на заданное значение, то увеличьте пропорциональный коэффициент ПИД-регулятора (параметр 08-01), но при слишком больших значениях возможно перерегулирование и автоколебания.

3.5. Если привод не выходит на заданное давление, т.е. сохраняется статическая погрешность, то увеличьте интегральный коэффициент ПИД-регулятора (параметр 08-02), но при слишком больших значениях возможно перерегулирование и снижение быстродействие системы. Подробнее о настройке ПИД-регулятора см. в РЭ.

4. Прочее

4.1. При необходимости использования в системе спящего режима, когда насос должен отключаться (засыпать) при небольшой производительности, обратитесь к параметрам 08-10… 08-12. Например,
08-10 = 30.00 Гц – частота входа в спящий режим
08-11 = 35.00 Гц – частота выхода из спящего режима
08-12 = 15.0 сек – задержка входа в спящий режим

4.2. При необходимости пуска привода одновременно с подачей сетевого напряжения нужно установить следующие параметры: 00-31=1, 02-35=1, - и установить перемычку (выключатель) между клеммами FWD и DCM преобразователя. Данный режим пуска не рекомендуется применять при необходимости частых пусков привода (чаще 1 раза в час), т.к. это может привести к повреждению преобразователя частоты.

4.3. Для реализации косвенной защиты от сухого хода нужно настроить параметры: 08-09=1, 08-13=10-50, 08-14=10-20 сек.

4.4. При необходимости реализации других режимов работы частотного преобразователя см. РЭ или обращайтесь к поставщику за консультацией.

5. Пояснения по настройке частотного преобразователя для работы в режиме многодвигательного управления насосами с переменным мастером

5.1. В этом режиме частотник CP2000 может управлять от 1 до 4 двигателей, последовательно разгоняя их и подключая напрямую к сети, если выходная частота преобразователя достигла значения, указанного в параметре 12-06 и держится в течение времени задержки переключения (параметр 12-05). Параметр 12-03 определяет задержку для подключения следующего двигателя к ПЧ. Ниже показаны диаграммы работы данного режима.

5.2. Настроечные параметры:
12-00=2 Каскадное управление с переменным мастером.
12-01=2…4 Задается кол-во двигателей (до 4-х)
12-03=1.0 Временная задержка переключения двигателя (сек)
12-04=1.0 Временная задержка перед выключением двигателя (сек)
12-05=10.0 Временная задержка перед переключением двигателя на прямое питание от сети (сек)
12-06=50.00 Выходная частота, при которой произойдет переключения в каскадном режиме (Гц)

5.3. На нижеприведенном рис. показан пример подключения 4-х электродвигателей (R6AA – опциональная плата релейных выходов, которая заказывается отдельно).

Установка, настройка и обслуживание преобразователя должна производиться только квалифицированным техническим персоналом. Небрежное обращение может привести к повреждению преобразователя. Запрещается бросать преобразователь, подвергать его ударам и тряске при переноске.

Указания по технике безопасности при монтаже преобразователя частоты (использована инструкция на преобразователь частоты DANFOSS):

1. Прикосновение к токоведущим частям может привести к смертельному исходу, даже если оборудование отключено от сети. При работе с токоведущими частями убедитесь, что отключены входы напряжения: как сетевого питания, так и любые другие (подключение промежуточной цепи постоянного тока), отсоединен кабель электродвигателя (если двигатель вращается).

Имейте в виду, что высокое напряжения в цепи постоянного тока может сохраняться, даже если светодиоды погасли. Прежде чем прикасаться к потенциально опасным токоведущим частям приводов мощностью до 7,5 кВт включительно, подождите не менее 4 минут. Подождите не менее 15 минут, прежде чем начать работу с приводами мощностью свыше 7,5 кВт.

2. должен быть заземлен надлежащим образом. Ток утечки на землю превышает 3,5 мА. Запрещается использовать нулевой провод в качестве заземления.

3. Кнопка на пульте оператора не выполняет функции защитного выключателя. Она не отключает преобразователь частоты от сети и не гарантирует пропадание напряжения между преобразователем и двигателем.

Проверка соответствия компонентов перед началом монтажа.

1. Сверьте кодовый номер преобразователя с тем, что было заказано.

2. Убедитесь, что входное напряжение, указанное на преобразователе частоты, совпадает с напряжением питающей сети, к которой планируется подключение. В случае, если напряжение питающей сети ниже входного напряжения преобразователя частоты, то устройство будет работать с пониженными характеристиками, или будет работать с ошибкой. Подключение устройства к питающей сети с напряжением, превышающим входное напряжение преобразователя, указанное на информационной табличке, не допускается!

3. Проверьте, что номинальное напряжение электродвигателя не превышает значения выходного напряжения преобразователя частоты. Номинальное напряжение электродвигателя в большинстве случаев определяется схемой соединения, поэтому убедитесь, подключен ли двигатель «звездой» или «треугольником», и какие значения напряжения соответствуют данной схеме подключения (указано на табличке двигателя).

4. Номинальный ток двигателя в большинстве случаев не должен превышать номинальный выходной ток преобразователя частоты, в противном случае привод не сможет развить номинальный момент.

1. Внешние условия должны соответствовать степени защиты корпуса – стандартное исполнение преобразователя – IP20 не защищает от попадания пыли или капель жидкости внутрь устройства. Исполнение корпуса IP54 защищает от пыли и влаги при соблюдении требований монтажа (использовании сальников, кабель-вводов и т.д. Убедитесь, что возле вентиляторов чисто, нет пыли и грязи.

2. Место установки должно быть сухим (максимальная относительная влажность воздуха 95%, при отсутствии конденсации).

3. Рабочая температура окружающей среды 0–40 °С. При температуре от -10 до 0 °С и свыше +40 °С работа будет происходить с пониженными характеристиками. Не рекомендуется эксплуатировать преобразователь частоты при температурах ниже -10 и свыше +50 °С, так как это может привести к сокращению срока службы изделия.

4. Максимальная высота установки устройства над уровнем моря для работы без снижения характеристик 1000 м.

5. Проверьте наличие возможности осуществлять вентиляцию преобразователя частоты. Допускается монтаж преобразователей «стенка к стенке» (корпусы IP 20 и 54), однако обязательно должно быть предусмотрено воздушное пространство 100 мм сверху/снизу устройства для преобразователя частоты мощностью до 30 кВт, 200мм для преобразователя частоты мощностью от 30 до 90 кВт и 225 мм для мощности 90 кВт.

При работе преобразователь нагревается, поэтому свободное пространство вокруг преобразователя должно составлять не менее 10 см и гарантировать циркуляцию воздуха и охлаждение. Поверхность, на которую устанавливается преобразователь, должна быть из невоспламеняющегося материала и иметь достаточную механическую прочность, чтобы выдержать вес преобразователя.

При установке преобразователя в шкафу необходимо обратить внимание на эффективность охлаждения. Необходимо следить, чтобы поток воздуха от вентилятора шкафа проходил как можно ближе к преобразователю. Пример расположения преобразователя в шкафу приведен на рисунке 3.1.

Преобразователь должен быть размещен так, чтобы не попадать в поток воздуха от других преобразователей и тепловыделяющих элементов другого оборудования, в том числе от тормозных резисторов. Желательно избегать размещения одного преобразователя над другим или выдерживать при этом минимальное расстояние между блоками 300 мм. Пример расположения нескольких преобразователей в шкафу показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 – Примеры размещения в шкафу: а) один преобразователь; б) несколько преобразователей

Вентилятор принудительного охлаждения шкафа должен быть установлен так, чтобы получить максимальный обдув преобразователя. Для исключения рециркуляции нагретого воздуха снаружи и внутри шкафа рекомендуется устанавливать отражательные щитки.

1. К преобразователю частоты можно подключать кабели сети/двигателя с максимальным сечением указанным в таблице технических характеристик ПЧ.

2. Каждый привод должен быть заземлен индивидуально, длина линии заземления должна быть кратчайшей. Рекомендуемое сечение заземляющих кабелей должно быть того же сечения что и проводники питающей сети. При монтаже, прежде всего подключают провод заземления.

3. Необходимо установить входные быстродействующие предохранители (марки предохранителей уточняйте в руководствах по проектированию). Номиналы предохранителей можно уточнить в таблице технических характеристик.

4. Раздельные кабель-каналы должны использоваться для входных силовых кабелей, выходных силовых кабелей и кабелей управления.

5. Для выполнения требований по ЭМС используйте экранированные кабели. Обеспечьте защиту кабелей управления от электромагнитных помех.

6. Проверьте правильность подсоединения входных (клеммы L, N для 1 фазной сети и L1, L2, L3 для трёхфазной) и выходных силовых проводов (клеммы U, V, W).

7. Подключение к клемме PE преобразователя выполняется проводом заземления. Запрещается использовать нейтраль в качестве заземляющего провода. Объединение заземление и нейтрали может происходить только в месте физического заземления.

Проверка правильности подключения двигателя.

1. Максимальная длина без соблюдений требований по ЭМС неэкранированного моторного кабеля составляет до 50 м. Желаемые нормы ЭМС могут быть достигнуты посредством встроенных или внешних фильтров и экранированного кабеля. Максимальную длину кабеля в зависимости от категории среды уточняйте в руководствах по проектированию.

2. Согласно принятым на территории РФ нормам преобразователь частоты, как самостоятельное изделие может иметь различный класс ЭМС. Однако ГОСТ 51524-99 на электропривод (электропривод - изделие целиком - совокупность преобразователя частоты, электродвигателя и нагрузки) предписывает класс А1/B, который достигается только при использовании экранированных кабелей и улучшенного РЧ фильтра (у преобразователей Данфосс, встроенного в ПЧ)

3. В силовую цепь между приводом и двигателем не должно быть подключено конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности.

4. Двухскоростные двигатели, двигатели с фазным ротором и двигатели, которые раньше пускались по схеме «звезда» или «треугольник», должны быть постоянно включены по одной рабочей схеме и на одну скорость.

5. Если есть контактор или рубильник в цепи между приводом и двигателем, то на привод должен приходить согласующий сигнал о его положении. Не допускается разрывать цепь контактором при работающем от преобразователе частоты или намагниченном двигателе. В случае если двигатель оснащен тормозом, должен быть предусмотрен управляющий сигнал, согласующий его работу с преобразователем. Не допускается питать тормоз от блока питания преобразователя.

6. В случае если двигатель оснащен принудительной вентиляцией, должно быть предусмотрено её включение при работе двигателя.

7. В случае если двигатель оборудован датчиком температуры (термистором), то целесообразно завести этот сигнал на преобразователь частоты для возможности аварийного отключения электродвигателя при перегреве.

Часто приобретя частотные преобразователь, мы открываем инструкцию, видим тысячу параметров, приходим в ужас…, оставляем всё как есть, и применяем частотный преобразователь с параметрами, установленными по умолчанию. К сожалению, в данном случае преобразователь используется неэффективно. Так поступает почти 80% потребителей частотных преобразователей.

Всё о чём будет сказано ниже применимо почти ко всем частотным преобразователям различных производителей.

1. Подключение.

Для того чтобы подключить частотный преобразователь, не достаточно просто открыть страницу со схемой подключения, и увидев там знакомые символы питающих линий и электродвигателя, просто присоединяем провода по схеме. Пред этим стоит обратить на рекомендованные производителем сечения и типы проводов, и дополнительного оборудования. Это крайне важно, для беспроблемной эксплуатации преобразователя частоты.

Реактор (катушка индуктивности) постоянного тока подключается (в разрыв) к плюсовой цепи звена постоянного тока. В частотных преобразователях напряжение выпрямляется, заряжаются конденсаторы большой ёмкости, а потом из этого постоянного напряжения с помощью IGBT транзисторов управляемых ШИМ получается выходное напряжение заданной амплитуды и частоты. Конденсатор во время работы часто заряжается- разряжается, с частотой равной частоте ШИМ, это негативно сказывается на его сроке службы и ещё вызывает помехи в электрической сети. Если представить конденсатор хранилищем напряжения, а реактор хранилищем тока, то работа в паре этих устройств благотворно скажется и на сроке службы частотного преобразователя и на искажение в питающей сети. Срок службы преобразователей и без реакторов достаточно долог, но если стоит задача сделать очень надёжную систему, можно их поставить.

Тормозные резисторы.

Для управления замедлением в большинстве не инерционных нагрузок достаточно простого снижения частоты и напряжения по определённому закону (например насосы), но для инерционных нагрузок и нагрузок требующих быстрой остановки (управление приводами тележек, лифтов, кранов), необходимо использовать динамическое торможение. Динамическое торможение подразумевает рассеивание энергии выделяемой двигателем (двигатель отключенный от сети, но вращающийся, работает в генераторном режиме, т.е. производит энергию). Для этого и служат тормозные резисторы. Есть ещё и блоки торможения и блоки торможения с рекуперацией, все они участвуют в динамическом торможении. Только при рекуперативном торможении часть энергии возвращается в электрическую сеть.

Фильтры

Большинство маломощных частотных преобразователей штатно оснащены входными фильтрами, это позволяет существенно снизить уровень помех выделяемых в электрическую сеть. Помехи имеют высокочастотный характер и могут негативно влиять на оборудование, работающее от данной питающей сети. Если встала проблема помех в питающей сети, а ваш преобразователь не оборудован встроенным фильтром, то его можно приобрести отдельно. Он не обязательно должен быть того же производителя, что и частотный преобразователь, но должен совпадать по мощности или току.

Выходные фильтры выполняют аналогичную функцию, но обычно применяются в тех случаях, когда очень большие расстояния от двигателя до частотного преобразователя. В таких вариантах часто возникают наводящиеся помехи и в обычных сетях, или проводках контрольно-измерительных приборов.

Входы- выходы.., зачем так много?

Дискретные входы

Почему дискретные? Данный вход может принимать только два внешних состояния, обычно замкнут или разомкнут. Подключив к ним внешние выключатели, мы можем реализовать множество функций. Например, назначить каждой кнопке (выключателю) одну из частот работы преобразователя. Напомню, что скорость вращения двигателя прямопропорциональна выходной частоте преобразователя, т.е. если двигатель имеет скорость вращения 1500 об/мин при 50 Гц, то при 25 Гц он будет вращаться со скоростью 750 об/мин. Можно кнопкам назначить функцию изменения скорости, начала работы, реверсирования. Это позволяют почти все преобразователи, необходимо лишь запрограммировать соответствующие параметры. Часто в инструкциях есть конкретные схемы применения данных входов, обратите на них внимание.

Аналоговые входы

Стандартный набор 0-10В, 4-20 мА. Это может быть совмещённый вход, где режим работы выбирается с помощью перемычки, или раздельные. 0-10В обычно применяется для подключения внешнего переменного резистора около 10кОм (можно использовать от 1кОм до 20кОм). Изменяя напряжение на данном входе, мы меняем выходную частоту преобразователя.

Вход 4-20 мА, обычно, применяется для подключения различных технологических датчиков, например датчика давления, и обладает большей точностью передачи сигнала и большей помехозащищённостью. Датчик подключается одним выводом к ”+” клемме встроенного в преобразователь источника питания, другой к токовому входу.

Дискретные выходы

Так же, как и входы они могут иметь всего лишь два состояния. Можно разделить их на два типа, выходы с сухим контактом (обычные контакты реле) и выходы с открытым коллектором. Если контакты реле можно использовать для коммутации различных сигналов, то открытый коллектор может только управлять непосредственно внешней нагрузкой, например реле. Данные выходы могут быть тоже запрограммированы на различные функции, например управлять группой насосов при построении насосной станции, коммутировать питание цепей средств оповещения о различных состояния частотного преобразователя. Обратите на них внимание. Всегда обращайте внимание на электрические параметры дискретных входов, не превышайте максимально возможные коммутируемые токи и напряжения. ВАЖНО! Дискретные и аналоговые входы могут иметь разные встроенные в частотный преобразователь источники питания, не перепутайте при подключении.

Цифровые интерфейсы.

Под интерфейсами будем понимать разъёмы для цифровой передачи данных. Данные могут предаваться по различным физическим интерфейсам как RS485, CAN, USB. Это позволяет провести программирование с компьютера, настроить удалённое управление электроприводом, синхронизировать работу преобразователей друг с другом. Обратите внимание и на данные разъёмы.

На частотном преобразователе могут быть и другие входы-выходы, интерфейсы, которые расширяют сферу применения конкретного частотного преобразователя, но это уже индивидуальные особенности. Рекомендую так же обращать на них внимание.