Принцип работы
Частотник Дельта представляет собой разновидность механизмов электронного вида, эффективно контролирующих работу электродвигателей. Помимо мягкого пуска, с помощью представленного изделия можно сделать плавную настойку функционирования привода. Это обеспечивается выбором надлежащего показателя между частотой и напряжением по определенной формуле.
Такой подход способен практически на 50% уменьшит расход электроэнергии и рассчитать ее объем в точности такой, какой необходим в каждом конкретном случае. Осуществляется процесс в 2 этапа, описанных ниже.
- Выпрямляется и фильтруется напряжение в сети за счет использования системы конденсаторов. Таким образом выполняется регулировка представленного показателя.
- За счет электронного управления ток приобретает частоту, в точности соответствующую заранее заданной.
Результатом таких действий служит появление импульсов прямоугольного вида. Они корректируются специальной обмоткой на стартере электродвигателя. Это позволяет плавно вывести ее к синусоидальному виду.
Типичные схемы регуляторов оборотов
На рынке сегодня есть широкий выбор регуляторов и частотных преобразователей для асинхронных двигателей. Тем не менее, для бытовых нужд подъемного или обрабатывающего оборудования вполне можно сделать расчет и сборку на микросхеме самодельного прибора на базе тиристоров или мощных транзисторов.
Ниже представлен пример схемы достаточно мощного регулятора для асинхронного двигателя. За счет чего можно добиться плавного контроля параметров его работы, снижения энергопотребления до 50%, расходов на техническое обслуживание.
Данная схема является сложной. Для бытовых нужд ее можно значительно упростить, используя в качестве рабочего элемента симистор, например, ВТ138-600. В этом случае схема будет выглядеть следующим образом:
Обороты электродвигателя будут регулироваться за счет потенциометра, который определяет фазу входного импульса, открывающего симистор.
Как можно судить из информации, представленной выше, от оборотов асинхронного двигателя зависят не только параметры его работы, но и эффективность функционирования питаемого подъемного или обрабатывающего оборудования. В торговой сети сегодня можно приобрести самые разнообразные регуляторы, но также можно совершить расчет и собрать эффективное устройство своими руками.
Частотник VFD 015 M21A 1.5 кВт 2.7А
Используется для механизмов гибки, в деревообработке, в роботах, пленочном производстве, транспортерах, теплицах, покрасочных работах, буровые машины, конвейеры, гидропрессы, дробилки, упаковки.
Особенности:
- Малый вес и размеры, удобство монтажа.
- Несколько видов управления.
- Тестирование в автоматическом режиме.
- Момент пуска до 150%.
- Выносной пульт с индикатором.
- Автоподъем момента пуска.
- Эксплуатация на 15-ти разных частотах вращения вала.
- Автовыбор минимального времени ускорения и замедления.
- Синхронизация с мотором.
- Внутренний счетчик.
- Эксплуатация с цифровым энкодером.
- Внутренний дроссель шины.
- Сложение сигнала скорости источников.
- Дискретные входы, 11 штук.
- Аналоговые входы, 3 штуки.
- Программируемые выходы – 3 цифровых, 1 релейный.
- Выход аналогового вида.
- Импульсный выход (частота зависит прямопропорционально частоте выхода).
Выпрямительный блок
Он может быть двух типов – одно- и трехфазным. Первый вид выпрямителя можно использовать в любой сети. Если у вас трехфазная, то достаточно произвести подключение к одной. Схема частотника для электродвигателя не обходится без выпрямительного блока. Так как имеется различие по числу фаз, значит, необходимо использовать определенное число полупроводниковых диодов. Если речь идет о частотных преобразователях, которые питаются от одной фазы, то требуется выпрямитель из четырех диодов. Они включаются по мостовой схеме.
Она позволяет уменьшить разницу между значением напряжения на входе и выходе. Конечно, можно использовать и однополупериодную схему, но она неэффективна, возникает большое число колебаний. Но если речь идет о трехфазном подключении, то необходимо в схеме использовать шесть полупроводников. Точно такая же схема в выпрямителе автомобильного генератора, никаких отличий нет. Единственное, что можно сюда добавить, так это еще три дополнительных диода, предназначенные для защиты от обратного напряжения.
Технические характеристики преобразователей VFD-F
Особенности:
- Серия оптимизирована для работы с насосами и вентиляторами.
- Автоматический подъем начального пускового момента и компенсация скольжения при увеличении нагрузки.
- Диапазон регулировки выходной частоты 0.1…120 Гц.
- Перегрузка 120% в течение 1 мин.
- Встроенный ПИД-регулятор для эффективной работы в замкнутой системе регулирования, например, по давлению или расходу в системах тепло- и водоснабжения.
- Автоматическое энергосбережение при работе с насосами и вентиляторами.
- Каскадное (веерное) управление группой электродвигателей (до 4-х), с возможностью их плавного пуска и последующего подключения напрямую к питающей сети.
- Широкие возможности задания вольт/частотной характеристики U/F (пять встроенных характеристик и одна, задаваемая пользователем).
- Синхронизация с вращающимся двигателем.
- Автостабилизация (AVR) напряжения на двигателе при изменении напряжения сети.
- Возможность работы привода с переходом на одну из 15-ти предустановленных частот вращения, в том числе, в автоматически исполняемом цикле с заданным временным интервалом каждого шага в диапазоне от 0 до 65500сек (обеспечивается встроенным PLC – программируемым логическим контроллером).
- Независимое задание и выбор 4-х времен разгона/замедления.
- Последовательный интерфейс RS-485 (протокол Modbus) со скоростью до 38 400 бод.
- Встроенный пульт управления с пятиразрядным светодиодным индикатором красного свечения, снимаемый для выноса, например, на дверцу шкафа.
- 11 дискретных входов (из них, 8 многофункциональных программируемых).
- 3 аналоговых входа (4…20мА, 4…20мА, 0…10В).
- 2 релейных (возможно расширение до 8) многофункциональных программируемых выхода.
- 2 программируемых аналоговых выхода.
Технические характеристики
Таблица общих характеристик
| Характеристика | Значение |
| Максимальное выходное напряжение, В | Равно входному |
| Диапазон вых. частоты | Регулируется от 0.10 до 120.00 Гц (выходной ток синусоидальный) |
| Параметры питающей сети | 3 фазы (342 – 528)В переменного тока частотой (47 – 63) Гц |
| Перегрузочная способность | 120% от номинального тока при температуре окружающей среды <+40°С в течение 1 мин. |
| Характеристики момента | Автоматическая компенсация момента и скольжения |
| Характеристика U/f | Устанавливается пользователем |
| Способ охлаждения | принудительный, вентилятором |
| Температура хранения | -20…+60°С |
| Рабочая температура | -10…+40°С |
| Относительная влажность | не более 90% (без образования конденсата) |
| Место установки | Не выше 1000 м над уровнем моря |
| Допустимая вибрация | 9,80665 м/сек2 (1g) менее 20 Гц, и 5,88 м/сек2 (0.6g) менее 20…50 Гц |
Таблица характеристик моделей
| Класс напряжения | Модель VFDхххF43A | Ном. мощность двигателя, кВт | Номинальная выходная мощность ПЧ, кВА | Ном. выходной ток ПЧ, А | Ном. входной ток ПЧ, А |
| 380 В | 007 | 0.75 | 2.3 | 2.7 | 3.2 |
| 015 | 1.5 | 3.2 | 4.2 | 4.3 | |
| 022 | 2.2 | 4.2 | 5.5 | 5.9 | |
| 037 | 3.7 | 6.5 | 8.5 | 11.2 | |
| 055 | 5.5 | 10 | 13 | 14 | |
| 075 | 7.5 | 14 | 18 | 19 | |
| 110 | 11 | 18 | 24 | 25 | |
| 150 | 15 | 25 | 32 | 32 | |
| 185 | 18.5 | 29 | 38 | 39 | |
| 220 | 22 | 34 | 45 | 49 | |
| 300 | 30 | 46 | 60 | 60 | |
| 370 | 37 | 56 | 73 | 73 | |
| 450 | 45 | 69 | 91 | 91 | |
| 550 | 55 | 84 | 110 | 120 | |
| 750 | 75 | 114 | 150 | 160 | |
| 900 | 90 | 137 | 180 | 160 | |
| 1100 | 110 | 168 | 220 | 200 | |
| 1320 | 132 | 198 | 260 | 240 |
Габаритные размеры
Эскиз VFD-F
Таблица размеров
| Модель | W | W1 | H | H1 | D |
| VFD007F43A | 150 | 135 | 260 | 244.3 | 160.2 |
| VFD015F43A | |||||
| VFD022F43A | |||||
| VFD037F43A | |||||
| VFD055F43B | 200 | 185.6 | 323 | 303 | 183.2 |
| VFD075F43B | |||||
| VFD110F43A | |||||
| VFD150F43A | |||||
| VFD185F43A | 250 | 226 | 403.8 | 384 | 205.4 |
| VFD220F43A | |||||
| VFD300F43A | |||||
| VFD370F43A | 370 | 335 | 589 | 560 | 260 |
| VFD450F43A | |||||
| VFD550F43A | |||||
| VFD750F43A | |||||
| VFD900F43A | 425 | 385 | 660 | 631 | 264 |
| VFD1100F43A |
Методы настройки оборотов
Для предотвращения отрицательного влияния во время пуска нужно уменьшить обороты электродвигателя 220 в или 380 в. Существует несколько способов достижения этой цели:
- Изменение значения R цепи ротора.
- Изменение U в обмотке статора.
- Изменение частоты U.
- Переключение полюсов.
При изменении значений U на статорной катушке возможно механическое или электрическое управление частотой вращения ротора. В этом случае используется регулятор U. Использование такого способа позволяет применять его только при вентиляторном характере нагрузки (например, регулятор оборотов вентилятора 220в). Для всех остальных случаев применяют трехфазные автоматические трансформаторы, позволяющие плавно изменять значения U, или тиристорные регуляторы.
Исходя из формулы зависимости частоты вращения от частоты питающего U можно производить регулирование количества оборотов ротора. Частота вращающегося магнитного поля статора вычисляется по формуле: Nст = 60 * f /p (f — частота тока питающей сети, p — число пар полюсов). Этот способ обеспечивает возможность плавного регулирования частоты вращения роторной части. Для получения высокого коэффициента полезного действия нужно изменять частоту и U. Этот способ является оптимальным для двигателей с короткозамкнутым ротором, так как потери мощности минимальны. Существует два метода изменения количества пар полюсов:
- В статор (в пазы) нужно уложить 2 обмотки с различным числом p.
- Обмотка состоит из двух частей, соединенных параллельно или последовательно.
Основным недостатком этого метода является поддержание ступенчатого характера изменения частоты электромотора с короткозамкнутым ротором.
Модельный ряд частотных преобразователей серии Delta VFD-M
115В 1-фазные:
VFD002M11, VFD002M11A, VFD002M11B – 0,2 кВт
- VFD004M11, VFD004M11A, VFD004M11B – 0,4 кВт
- VFD007M11, VFD007M11A, VFD007M11B – 0,75 кВт
220В 1-фазные:
- VFD004M21, VFD004M21A, VFD004M21B – 0,4 кВт
- VFD007M21, VFD007M21A, VFD007M21B – 0,75 кВт
- VFD015M21, VFD015M21A, VFD015M21B – 1,5 кВт
- VFD022M21, VFD022M21A, VFD022M21B – 2,2 кВт
220В 3-фазные:
- VFD004M23, VFD004M23A, VFD004M23B – 0,4 кВт
- VFD007M23, VFD007M23A, VFD007M23B – 0,75 кВт
- VFD015M23, VFD015M23A, VFD015M23B – 1,5 кВт
- VFD022M23, VFD022M23A, VFD022M23B – 2,2 кВт
- VFD037M23, VFD037M23A, VFD037M23B – 3,7 кВт
- VFD055M23, VFD055M23A, VFD055M23B – 5,5 кВт
380В 3-фазные:
- VFD007M43, VFD007M43A, VFD007M43B – 0,75 кВт
- VFD015M43, VFD015M43A, VFD015M43B – 1,5 кВт
- VFD022M43, VFD022M43A, VFD022M43B – 2,2 кВт
- VFD037M43, VFD037M43A, VFD037M43B – 3,7 кВт
- VFD055M43, VFD055M43A, VFD055M43B – 5,5 кВт
- VFD075M43, VFD075M43A, VFD075M43B – 7,5 кВт
Програмное обеспечение для частотных преобразователей VFD
Частотные преобразователи Delta VFD можно подключить к ноутбуку или персональному компьютеру имеющему COM порт. С помощью этой программы осуществляется мониторинг частотного преобразователя в реальном масштабе времени, а также возможно сохранение и восстановление параметров привода.
