Частотний перетворювач, як інструмент управління асинхронним електродвигуном шнекового навантажувача

Проблема плавного пуску, безперервності та надійності роботи, розрахунок точності подачі матеріалу шнеком неможливі без управління асинхронним двигуном шнекового навантажувача частотним перетворювачем.

Силова установка є надважливим елементом транспортера з відповідним впливом на кінцеву ціну. Тому, щоб не купувати дорогі надлишкові кіловати, чи навпаки, втратити на темпах навантаження та надійності роботи через недостатньо потужний агрегат, – доцільно доукомплектовувати двигуни спеціалізованими частотними перетворювачами.

Використаний в силовому блоці шнекових навантажувачів від МПСР сучасний асинхронний двигун є найпоширенішим і одним з найнадійніших пристроїв для приводу транспортера. Однак двигун має певну специфіку, без врахування якої неможливий правильний вибір, щоб не помилитись з розрахунком потужності.

  • По-перше, в ньому немає можливості регулювати швидкість обертання ротора.
  • По-друге, пусковий струм асинхронного двигуна в 5-7 разів перевищує базовий варіант.
  • По-третє, дуже часто для роботи трифазного мотора існує винятково однофазова мережа 220В, котра диктує певні умовності підключення та експлуатації.

Все це призводить до непередбачених енергетичних витрат та величезних навантажень, при використанні виключно механічного пристрою регулювання шнековим транспортером. Відповідно, силовий блок. що містить асинхронний двигун, швидко виходить з ладу, або вимагає затратного посиленого технічного регламенту.

Частотний перетворювач – кардинальне вирішення проблем

З розвитком даного напрямку в компанії МПСР з’явився інноваційний продукт власної розробки, який допоміг вирішити вищезазначені проблеми, але вже не за допомогою дорогих механічних налаштувань, а економної електроніки.

Частотний перетворювач з широтно – імпульсним управлінням дає можливість знизити навантаження на пускові струми силової установки в чотири-п’ять разів! Він дає плавний пуск асинхронного двигуна і організовує управління приводом за розрахованою стабільною схемою балансу напруга – частотність.

Даний пристрій дозволяє НАПОЛОВИНУ заощадити на використанні енергії асинхронним двигуном. Перш за все, з’явилась можливість підключити зворотні взаємодії між ближніми приводами. Тепер можна самому налаштувати шнековий навантажувач під потрібну задачу і змінити роботу системи в цілому.

Для прикладу: вираховувати швидкість загрузки вагону чи фури важким зерном пшениці або більш легкої кукурудзи. Принциповим є кількість та дозування вантажу. За допомогою частотного перетворювача ці показники можна відраховувати майже на грами.

Таким чином, економічний ефект від впровадження частотного регулювання асинхронного двигуна приводу складається, зокрема, з наступних чинників:

  1. Економія електроенергії в насосахвентиляторах і компресорних агрегатах, шнекових навантажувачах до 50 % за рахунок регулювання продуктивності шляхом зміни частоти обертання електродвигуна на відміну від регулювання продуктивності іншими способами (дроселювання, увімкнення-вимкнення, напрямний апарат)
  2. Підвищення якості продукції
  3. Збільшення обсягу продукції, що випускається, і продуктивності виробничого устаткування
  4. Зниження зносу механічних ланок і збільшенню терміну служби технологічного устаткування унаслідок поліпшення динаміки роботи електроприводу з використанням асинхронного двигуна.
Частотник МПСР
Частотний перетворювач від МПСР

Специфіка роботи частотного перетворювача

Частотний перетворювач з широтно-імпульсним управлінням включає в себе інвертор з подвоєним перетворенням напруги.

На вході мережева напруга в 220-380 Вт випрямляється вхідним діодним мостом. Після мосту вона вирівнюється і фільтрується за допомогою конденсаторів.

У наслідку цього створюється широтно-імпульсна взаємодія потрібної частоти і шпаруватості. Відбувається це за допомогою мікросхем управління і вихідних мостових IGBT ключів.

Наприкінці з частотного перетворювача виходять частини прямокутних імпульсів. Завдяки високочастотності обмоток статора асинхронного двигуна ці імпульси об’єднуються і створюють напругу, схожу з синусоїдою.

Особливості вибору частотного перетворювача

Перетворювачі від МПСР  забезпечили собі конкурентну перевагу на ринку. Поряд з бюджетною ціною, наш пристрій він включає лише найнеобхідніші функції. Інші виробники будуть деякі з них пропонуватися як додаткові можливості (за дод. платню).

Тому, спершу потрібно визначити для себе необхідні опції пристрою. Тоді можна підібрати вигідну пропозицію з максимальною кількістю обраних функцій.

За типом управління:

При виборі перетворювача варто виключити малопотужні, з не типовим способом управління і так далі.

Якщо розглядати тип управління, то тут їх існує два: скалярний і векторний. Більш поширеним є векторний тип. Але й коштують частотні перетворювачі з таким управлінням дорожче ніж зі скалярним. Саме векторний тип дозволяє керувати більш точно, уникаючи або по максимуму знижуючи статичну помилку.

Застосований в пристроях МПСР скалярний режим, винятково підтримує безперервний взаємозв’язок між вихідним напругою і частотою. Тому, приміром, для шнекових навантажувачів або вентиляторів цього буде цілком достатньо. Останній фактор суттєво впливає на ціну пристрою.

За потужністю:

У випадку коли потужності пристроїв ідентичні, тоді варто вибирати частотні перетворювачі однієї компанії. Однак вибір повинен бути пов’язаний з максимально можливим навантаженням. Таким чином можна забезпечити взаємозамінність пристроїв і полегшити їхнє обслуговування.

Також, при виборі перетворювача, упевніться, що виробник, за прикладом МПСР, надає гарантійне обслуговування.

По мережевій напрузі:

Якщо перетворювач має широку амплітуду напруги як вгору, так і вниз – це ідеальний варіант. У разі зниженої напруги, частотний перетворювач, швидше за все, почне відключатись. А при підвищеному може виникнути займання мережевих електролітичних конденсаторів У підсумку мережеві збої призведуть до збою роботи пристрою.

За діапазоном регулювання частоти:

Якщо у Вас циркулярний станок або шліфувальна машина, частотою більше 1000 Гц, тоді потрібна максимально висока межа регулювання частоти роботи асинхронного двигуна. Таким чином нижня межа визначає діапазон регулювання швидкості приводу, для неї стандарт – це 1:10. Тому потрібно упевнитись, що обраний діапазон відповідає Вашим потребам.

Коли для приладу необхідний більш широкий діапазон частоти – варто зупинитись на придбанні приладу векторного управління. При цьому не забудьте запросити у виробника параметри приводу. Тому що навіть заявлена межа в 0 Гц не зможе гарантувати безперервну роботу приводу.

За кількістю входів управління:

Введення команди управління на асинхронний двигун, по типу: «пуск», «стоп», «реверс», «гальмування», і т.д. неможливе без дискретних входів. Для введення сигналів зворотного зв’язку (регулювання та налаштування привода в момент роботи) потрібні аналогові входи.

Існують цифрові входи, які відповідають за введення високочастотних сигналів від цифрових датчиків кута повороту (енкодерів). Кількість датчиків може бути безмежною, але від цього залежить і вартість приладу.

За кількістю вихідних сигналів:

Для виходу сигналу про різноманітні моменти (перегрів, аварія, вхідна напруга поза допустимою нормою і т.д.) потрібен дискретний вихід. Для вибудовування складних завдань із зворотними зв’язками включають аналогові виходи, яками оснащено асинхронний двигун. Тут, як і з входами, чим їх більше – тим вище вартість пристрою.

По шині управління:

Перш за все необхідно впевнитись, що шина і кількість входів/виходів в обладнанні співпадають з обраним частотним перетворювачем. По можливості, візьміть додатковий запас входів / виходів для модифікації приладу в майбутньому.

За способом перевантаження:

При первинному включенні потужність частотного перетворювача необхідно ставити на 10-15% сильніше потужності самого двигуна. Необхідно, щоб струм був вище базового струму двигуна і трохи вище струму ймовірних перевантажень.

Перевантаження оберігають прилад від поломок. Якщо ж привід має пікові навантаження (зазвичай вони тривають 2-3 сек.), тоді варто зупинитись на перетворювачі по піковому току. І знову-таки, краще взяти в запасі на 10% більше. В інструкції зазвичай вказують струми перевантажень і час їх дії на кожний окремий механізм. Тому, обов’язково прочитайте інструкцію перед використанням!

Частотный преобразователь МПСР

Наши контакты

Сомневаетесь с выбором? Наши эксперты перезвонят вам и помогут с выбором шнековых погрузчиков для ваших задач!