Трифазний асинхронний двигун був створений в кінці XIX століття і на даному етапі розвитку людства є одним з незамінних елементів в сучасному промисловому виробництві. Для забезпечення плавного пуску і зупинки такого двигуна використовується спеціальний пристрій.
Називається воно — перетворювач частоти або Частотники, якщо простіше. Для великих двигунів з великою потужністю наявність такого перетворювача особливо актуально. За допомогою частотники можна регулювати пускові струми, що має на увазі здійснення таких маніпуляцій, як контроль і обмеження їх величини.
Принцип роботи частотного перетворювача
Виключно механічне управління струмом призводить до енергетичних втрат і зменшення терміну служби обладнання. Показники цього струму будуть в кілька разів більше номінальних, що вкрай негативно позначиться на нормальній роботі обладнання.
Принцип роботи частотного перетворювача полягає в тому, що управління струмом здійснюється електронним шляхом. Це забезпечує м’який пуск, плавне регулювання роботи приводу, шляхом дотримання співвідношення між частотою і напрямки за спеціальною заданої формулою.
У частотного перетворювача існує цілий ряд переваг, які дуже позитивно характеризують роботу цього пристрою. Одним з таких переваг є той факт, що Частотники допомагає економити споживану енергію. Економія становить приблизно 50%, що само по собі є досить великим плюсом. До речі, з урахуванням потреби конкретного виробництва існує можливість регулювання енергії, яка споживається в процесі роботи обладнання.
Суть роботи даного пристрою полягає в принципі подвійного перетворення напруги. Сама суть може бути описана за допомогою розписування всього двох пунктів, що дозволить простежити і усвідомити весь принцип:
- Напруга мережі піддається випрямляння і фільтрації системою конденсаторів.
- Після цього в роботу вступає безпосередньо електронне управління, що полягає в утворенні струму з частотою, яка була заздалегідь запрограмована.
вибір Частотники
Виробники таких приладів роблять упор на вартість частотних перетворювачів. З цього випливає, що багато опції, які є у більш дорогих моделей, на дешевих моделях перетворювачів вже не будуть присутні. Перед вибором потрібного приладу слід звернути увагу на технічні характеристики всіх наявних моделей, представлених в асортименті, а також на основні вимоги для конкретного використання.
- Управління може здійснюватися двома способами: векторним і скалярним. Векторне управління надає можливість точного регулювання. Принцип роботи скалярного управління полягає в підтримці одного співвідношення між напругою і частотою на виході, заданого користувачем. Скалярний управління не підходить для складних пристроїв і використовується на більш простих пристроях начебто вентилятора.
- Чим вище зазначена в характеристиках потужність, тим вище універсальність перетворювача. Це означає, що це забезпечить взаємозамінність. До того ж обслуговування такого пристрою буде простіше.
- Неодмінно слід звернути увагу на вказаний діапазон напруги мережі. Він повинен бути максимально широким, що забезпечить безпеку при перепадах його норм. І не можна не згадати той факт, що підвищення набагато небезпечніше, ніж зниження. При підвищенні можуть вибухнути мережеві конденсатори.
- Зазначена частота обов’язково повинна відповідати всім виробничим потребам. На діапазон регулювання швидкості приводу вказує нижня межа. При потребі в ширшому слід вдатися до векторного управління. Практичне застосування передбачає застосування таких частот, як: від 10 до 60 Гц. Рідко, але зустрічаються і до 100 Гц.
- Здійснення управління передбачає використання різних входів і виходів. Чим їх більше, тим, звичайно ж, краще. Але потрібно брати до уваги, що при більшій кількості входів і виходів, значно збільшується вартість частотного перетворювача, а також ускладнюється його настройка.
- Увага також слід звернути і на шину управління, що підключається. Вона повинна збігатися з можливістю схеми Частотники за кількістю входів і виходів. Також не варто забувати про те, що краще мати в наявності невеликої запах для можливої ??модернізації.
- Не варто забувати і про перевантажувальних можливості пристрою. Рекомендується вибирати частотний перетворювач, що володіє потужність, яка буде на 15% більше потужності використовуваного двигуна. Настійно рекомендується прочитати інструкції, що додається до частотники в комплекті. Виробники неодмінно вказують в документації до пристрою всі його основні параметри. У тому випадку, якщо важливі пікові навантаження, то слід звернути при виборі пристрою увагу на реальні показники струму і величини, зазначені в якості пікових. В цьому випадку потрібно вибрати перетворювач з показниками пікового струму, які будуть на 10% вище, ніж зазначені в документації.
Підключення частотного перетворювача до електродвигуна
- Для однофазної проводки (220 В), тобто для використання в домашніх умовах, підключення повинно здійснюватися користувачем шляхом виконання схеми «трикутник». Струм на виході ні в якому разі не повинен перевищувати 50% від номінального! Це дуже важливо!
- Для промислового використання (трифазна проводка на 380В) рекомендується здійснення підключення частотного перетворювача до двигуна за схемою «зірка».
клеми
Частотний перетворювач має певну кількість клем, які позначені різними буквами, і які потрібні для різних підключень:
- R, S, T — до цих клем підключаються дроти мережі, до того ж черговість не має значення
- U, V, W — до цих клем проводиться включення асинхронного двигуна. У тому випадку, якщо двигун обертається в зворотну сторону, необхідно просто поміняти будь-який з проводів, підключених до цих клем
- Передбачено наявність однієї клеми для заземлення
Рекомендації по експлуатації і обслуговування частотного перетворювача для асинхронного двигуна.
Для того щоб продовжити термін експлуатації перетворювача, слід виконувати ряд вимог і слідувати порадам, які допоможуть продовжити життя пристрою:
- Настійно рекомендується очищати нутрощі перетворювача від пилу. Можна робити це і пилососом, але тут слід врахувати, що така чистка буде неповною і недостатньою, так як пил має властивість ущільнюватися, що створить додаткові труднощі пилососа, з якими він не завжди зможе впоратися. Тому краще скористатися компресором. Для очищення такого роду він підходить краще.
- Слід періодично замінювати вузли. Дуже важливо робити це вчасно. Робота електролітичних конденсаторів розрахована на термін в п’ять років, в той час як запобіжники мають термін експлуатації в два рази більше — цілих десять років. Вентилятори охолодження повинні бути замінені користувачем після двох — трьох років експлуатації. Внутрішні шлейфи так само повинні змінюватися через певний термін, їх термін роботи розрахований на шість років використання.
- Необхідно здійснювати контроль за внутрішньою температурою і напругою на шині постійного струму. Підвищення температури тягне за собою дуже неприємні наслідки. Це і засихання термопровідних пасти, і руйнування конденсаторів. Термопровідних пасту слід міняти регулярно — приблизно один раз в три роки і ні в якому разі не рідше.
- Обов’язково потрібно дотримуватися всіх прописаних умов експлуатації. Температура середовища навколишнього не повинна бути вище 40 градусів. Висока вологість і запиленість повітря неприпустимі.
Управління асинхронним двигуном — процес зовсім легкий. Потрібно володіти певними знаннями, щоб успішно здійснювати всі маніпуляції, які передбачають як підключення, так і заходи щодо експлуатації.
Перетворювачі, які були зроблені кустарно, цілком можуть бути використані в домашніх умовах і в побутових цілях. До того ж коштують такі частотники істотно менше, ніж промислові аналоги. Але на для роботи на виробництві вкрай не рекомендується використовувати такі перетворювачі. Для таких умов слід вибирати частотники, які були зібрані на заводах. Роботу на таких пристроях і їх обслуговування слід довірити персоналу, який добре розбирається в даних пристроях і володіє достатніми знаннями для того, щоб працювати з частотники.
висновки
Асинхронні електродвигуни за багатьма параметрами перевершують двигуни постійного струму. Перевага це стосується і пристрою і надійності. Тому в багатьох випадках користувачі вибирають саме асинхронні двигуни, керуючись саме міркуваннями щодо їх переваги над іншими пристроями.
Механічне управління струмом викликає певні негативні наслідки, так як при використанні цього варіанту управління не можна бути впевненим у стовідсотковій і якісній роботі обладнання. Використання частотних перетворювачів для асинхронних двигунів має свої дуже важливі переваги, які важливі в багатьох аспектах роботи з двигунами. Одним з найголовніших плюсів використання електронного урядування та частотники є той факт, що ці пристрої дозволяють економити витрати споживаної електроенергії. До того ж і потужність буде більше.
Частотники слід вибирати, беручи до уваги безліч характеристик, які прописуються в документації, яка додається до пристрою. Частотні перетворювачі, зроблені кустарно, можуть стати в нагоді в побутових умовах, але на виробництві їх використовувати не варто.
Експлуатація перетворювачів повинна проводитися грамотно, у відповідності з усіма рекомендаціями і правилами. Це дозволить поліпшити якість роботи обладнання. До того ж багато поради дозволять продовжити роботу двигуна і перетворювача. Вкрай рекомендується стежити за напругою. У разі критичного підвищення напруги можуть вибухнути конденсатори. Частотники повинні бути використані з оглядкою на всі основні правила безпеки. Рекомендується не братися за роботу з ними під час відсутності всіх необхідних знань в цій області.