Однофазный частотный преобразователь – устройство управления электродвигателем, которое осуществляет плавное регулирование оборотов, момента вращения вала, разгона и торможения. Также наделено защитной функцией с отключением двигателя при коротком замыкании или перегрузках. Позволяет осуществлять запуск на пониженных пусковых токах.
Однофазный частотный преобразователь
Однофазное входное напряжение 220В значительно расширяет сферу использования преобразователей. ПЧ применяют как в быту, так и во многих других сферах, среди которых привод оборудования для: лифтов, насосов, вентиляторов, станков, компрессоров, электроинструмента и др.
Электродвигатель устройство не новое и используется достаточно давно. Причиной широкого распространения и применения асинхронных двигателей аргументирована их невысокой стоимостью при выдаваемой мощности. Основными недостатками всегда оставался усложненный запуск, а также регулировка частоты вращения. Ранее использовали муфты или редукторы со сложными электрическими схемами переключения. Эти условия значительно удорожали систему и усложняли ее обслуживание. Решить проблему позволяет использование такого элемента управления как однофазный преобразователь частоты.
Его наличие способствует запуску двигателя со снижением необходимого пускового тока. Во время работы двигателя стает возможным плавное регулирование частоты оборотов, тем самым оптимизируя работу оборудования. Также это способствует снижению количества потребляемой электроэнергии. Его наличие повышает КПД системы и увеличивает срок ее эксплуатации. Частотник необходим для быстрой остановки и последующего реверса двигателя.
Принцип работы ПЧ
Преобразователь частоты однофазный подразумевает принцип работы, основанный на зависимости момента на валу от напряжения. ПЧ осуществляет изменение частоты поступающего на электродвигатель напряжения, производя тем самым регулирование показателей скорости вращения и момента.
Как устроен частотный преобразователь:
Управляющийблок – предполагает микропроцессор, который задает частоту напряжения. А также осуществляет прием сигналов с датчиков для их дальнейшей обработки и передачи. Взаимодействует с внешними системами управления.
Выпрямитель – диодного или тиристорного типа, который осуществляет преобразование тока из постоянного в переменный.
Фильтр – устройство для приведения напряжения до необходимых параметров синусоиды.
Инвертор – производит обратное преобразование AC/DC.
Управляющая часть, в зависимости от модели устройства, может иметь расширенные функции. Также позволяет обмениваться данными с автоматизированной системой высшего уровня. Осуществлять запись (на оборудованную память), хранение и передачу данных внешним устройствам. Также этот блок выполняет защитную функцию, уберегая двигатель от перегрузки или короткого замыкания.
Алгоритм (процесс) работы ПЧ, результатом которого является изменение параметров напряжения:
Имеющиеся диоды осуществляют выпрямление поступающего на них напряжения от сети.
Дальнейшее фильтрования с целью сглаживания до необходимой синусоиды.
Осуществление преобразования, путем прохода через транзисторы для получения необходимой волны.
Дальнейшее интегрирование импульсов, которые были преобразованы в напряжение по синусоиде.
Частотный преобразователь однофазный предполагает работу при параметрах сети 220В и 50 Гц с последующим преобразованием в 380В и частотой до 400 Гц. Эти условия позволяют выступать ПЧ как основным элементом управления и регулирования трехфазным двигателем (асинхронного типа).
Типы частотников за разными признаками
Частотники могут выполняться непосредственно связанными или с отдельным звеном DC тока. Первый вариант предполагает силовой блок с транзисторным выпрямителем. Второй тип преобразователя осуществляет осуществление выпрямления через фильтрацию и сглаживание, после чего напряжение подается на инвертор для преобразования.
Принцип плавного регулирования частоты вращения двигателей достигается за счет следующих законов управления:
Скалярные ПЧ – управление частотой и амплитудой осуществляется по подразумевает линейную зависимость частоты и амплитуды для создания равномерного момента.
Векторного типа – контролирует не только частоту, но и фазу. Тем самым момент является постоянным во всем диапазоне частот.
Скалярное управление более простое и не используется в сложных схемах, применяется в условиях без динамических нагрузок. Векторное управление имеет больший диапазон регулировок и лишено недостатков, которые имеются в скалярном.
Способы управления электродвигателем при использовании частотного преобразователя:
Вручную – предполагает выполнение запуска и выбора режима вручную с установленного удаленно (выносного типа) пульта управления.
Автоматизированное – при подключении к системам внешнего управления более высокого уровня через оборудованные клеммники передачи дискретных сигналов.
Основные плюсы использования
Однофазный частотный преобразователь для однофазного электродвигателя применяется в условиях бытовых нужд (в т.ч. при работе насосного оборудования), а также на производстве, где для приводов оборудования используются асинхронные электродвигатели. Использование преобразователя позволяет значительно повысить эффективность работы системы:
увеличение значения КПД более чем на 10%;
широкие возможности регулирования и выбора режимов работы;
подключение через оборудованные интерфейсы датчиков контроля и управления;
осуществление плавной регулировки частоты;
запуск на заниженных значения тока (от номинальных).
Наличие преобразователя помогает осуществлять беспроблемный запуск с плавным доведением частоты до рабочего значения. Эти условия помогают исключить возможные гидравлические удары при работе насосного оборудования, а также других установок, требующий плавное наращивание момента вращения.
Интерфейсы для подключения устройств к ПЧ
Однофазный частотный преобразователь для однофазного двигателя оборудован различными входами и выходами. Наличие клеммников позволяет подключать различные датчики и устройства для внешнего управления. Возможность работать с различными интерфейсами позволяет устройству обрабатывать следующие сигналы:
Цифровые – предполагает возможность подключения частотника к компьютеру для обмена записанной в ячейках памяти информации, а также программирование устройства.
Аналоговые – данный тип сигнала предполагает подключение к устройству различных датчиков.
Релейные – позволяет подключить к устройству системы звукового или светового оповещения при различных режимах работы.
Дискретные – предполагает оборудование выносными устройствами управления пуском (кнопка, тумблер).
Все сигналы являются низковольтными в пределах 0-10В, 0-20мА. Наличие входов и выходов с установленными клеммниками зависит от производителя и конкретной модели.
Выбор и покупка однофазного частотного преобразователя
В первую очередь учитывают совместимость ПЧ с предполагаемым электродвигателем. Далее подбирают мощность, которая не должна быть меньше электродвигателя. В продаже имеются модели от 0,75 кВт до 100 кВт. После учитывают необходимый функционал в виде протоколов подключения, диапазонов регулировки, методы торможения и отвода теплоты. Немаловажным станет уточнить закон управления (скалярный или векторный).
Сравнить цену однофазного частотного преобразователя и выбрать модель необходимого номинала можно на сайте Smart-Shop.pro. Магазин предлагает широкий ассортимент электротоваров, среди которых хорошо представлены преобразователи частоты разных номиналов. Доступны к заказу однофазные и трехфазные модели.
Магазин является сертифицированным дистрибьютором, потому товары можно заказать напрямую от производителя по выгодной цене. На крупные заказы действуют условия опта. Каталог позволяет подобрать сопутствующие электротовары. Заказчик может оформить заказ с доставкой в выбранный регион.
Задать вопрос менеджеру