Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как настроить реверс на преобразователе частоты Danfoss

Как настроить реверс на преобразователе частоты Danfoss

В данной статье будет рассмотренна настройка преобразователя частоты для реверсивного управления электродвигателем:

  • Запуск реверса на остановленном электродвигателе
  • Изменение направления вращения вала электродвигателя во время работы

Подключение преобразователя частоты

Для ввода преобразователя частоты Danfoss в эксплуатацию необходимо выполнить следующие действия:

  1. Выполнить монтаж с соблюдением норм безопасности!
  2. Проверить параметры оборудования (параметры сети, входа питание ПЧ, двигателя)
  3. Проверить условия установки и эксплуатации преобразователя частоты (отсутствие пыли и влаги, температурный режим и установочные зазоры).
  4. Электрический монтаж осуществить в соответствии с схемой подключения указанной на рисунке 1

Рисунок 1. Принципиальная электрическая схема подключения преобразователя частоты VLT Micro Drive

Программирование частотного преобразователя

Необходимо установить следующие параметры в преобразователе частоты VLT Micro Drive :

пар.ПараметрТребуется установить значение
14-22Режим работы (сброс параметров на заводские)[2] Initialisation — инициализация, после установки значения выключить и затем включить ПЧ (сбросится в 0).
1-20*Номинальная мощность## кВт — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-22*Номинальное напряжение## В — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-23*Номинальная частота## Гц — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-24*Номинальный ток## А — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-25*Номинальный скорость## Об/мин — с шильдика (паспортной таблички двигателя)
1-29Автоматическая адаптация двигателя[2] Enable AMT — Для запуска адаптации установите [2] на пульте «Hand on» по завершении — «Ok» Знач. сбросится [0]
4-12*Мин. скорость вращения[0] Гц — в зависимости от применения (реком. для вентиляторов)
4-14*Макс. скорость вращения[50] Гц — рекомендуется установить номинальную скорость
3-41Время разгона[3] с — зависит от применения
3-42Время замедления[3] с — зависит от применения
Проверьте правильность направления вращения механизма, в ручном режиме нажав на панели «Hand on» (далее потенциометром панели или стрелками), по окончании нажмите «Auto on»*
3-15Источник задания 1[21] — Задание частоты с панели оператора LCP
3-16Источник задания 2[0] No function — нет
Вариант 1Запуск реверса на остановленномэлектродвигателе
5-10Функция цифр. вх. 18[8] — ПУСК
5-11Функция цифр. вх. 19[11] — Запуск реверса (не допускается одновременная подача сигналов пуска)
Вариант 2Изменение направления вращениявала электродвигателя в рабочем состоянии
5-10Функция цифр. вх. 18[9] — Импульсный запуск
5-11Функция цифр. вх. 19[10] — Реверс (сигнал реверса воздействует только на направление вращения вала, не приводит к запуску двигателя)
5-12Функция цифр. вх. 27[6] — Инверсный останов

Механизмы подъема. Преобразователь частоты серии EI-9011 в частотно регулируемом приводе

Механизмы подъема груза с применением электропривода устанавливаются на всех грузоподъемных машинах. Их общая конструкция характерна не только для кранов и лифтов, но и для машин специального назначения, в которых направление вектора приложения силы от действия нагрузки может совпадать с направлением вращения ротора электродвигателя.

Самый простой вариант механизма — грузовая лебедка. Это машина для подъема грузов с помощью каната, навиваемого на барабан с зацепом в виде крюка.

Основная кинематическая схема механизма подъема

Электропривод механизма подъема

Самый распространенный электродвигатель для механизма подъема — это асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. При простоте управления (прямой пуск) у него есть существенные недостатки:

  • большие пусковые токи,
  • большие динамические нагрузки при запуске.

Устранить их в какой-то мере позволяет применение электродвигателя с фазным ротором. Но появляется новый недостаток — громоздкое силовое коммутационное оборудование.

Наиболее высоких эксплуатационных показателей позволяет достичь применение частотно-регулируемого привода, а именно:

  • снизить пусковые токи до уровня номинального,
  • снизить динамические нагрузки до уровня расчетных,
  • плавно регулировать скорости вращения в широком диапазоне.

Применение ПЧ серии EI-9011 для управления механизмом подъема

При выборе преобразователя частоты «Веспер» прежде всего надо учитывать тип редуктора механизма подъема. Различают 2 основных типа:

  • цилиндрический,
  • червячный.

Различие этих редукторов в том, что цилиндрический — двухсторонний, т. е. крутящий момент передается как от входного вала к выходному, так и наоборот — от выходного вала к входному; а червячный — односторонний. Последний устанавливают реже — из-за низкого КПД и повышенного износа.

В механизмах подъема с червячным редуктором возможно применение любого преобразователя частоты «Веспер» серий EI, E3, E4, E5. Но применение ЧРП в таком механизме мы рассматривать не будем — из-за отсутствия особенностей его работы.

Для механизмов подъема с цилиндрическими редукторами рекомендуется применять преобразователи частоты серии EI-9011, благодаря наличию у них:

  1. Мощного центрального процессора, который позволяет создать программное обеспечение для векторного режима с высокими точностными характеристиками и широким функционалом.
  2. Двух векторных режимов: в разомкнутой системе и с датчиком обратной связи по скорости.
  3. Широкого диапазона регулировки скорости: 1/100 в обычном векторном режиме и 1/1000 — в векторном с обратной связью.
  4. Векторного режима с обратной связью, который обеспечивает М=100% практически при нулевой скорости вращения двигателя.

Ранее приведенная кинематическая схема механизма подъема оптимальна для управления от преобразователя частоты EI-9011. В составе механизма есть тормозное устройство (3), конструктивно не связанное ни с электродвигателем, ни с редуктором. Для него доступно независимое управление электрическим сигналом.

С преобразователем частоты структура будет иметь следующий вид:

Рассмотрим простейшую схему управления приводом грузовой лебедки с электродвигателем небольшой мощности — до 8 кВт:

Для такого применения достаточно, как правило, режима работы ПЧ «Векторный в разомкнутой системе».

Почему именно он? Потому что позволяет управлять вращением двигателя в более широком диапазоне скоростей, чем скалярный режим. Это особенно важно на нижней границе диапазона, где требуется обеспечить номинальный момент на валу двигателя при возможной минимальной скорости вращения. Чем меньше значение выходной частоты ПЧ, при которой двигатель начинает вращение и имеет номинальную нагрузку на своем валу, тем меньше динамическая (ударная) нагрузка на все части механизма подъема.

Программирование ПЧ серии EI-9011 для управления механизмом подъема

Для программирования ПЧ необходимо подключить его к сети силового электропитания 3Ф, 380 В, 50 Гц. Соответственно, и электродвигатель, с которым предполагается работа, тоже следует подключить к ПЧ. Программирование производится с собственного пульта управления.

Векторный режим работы предусматривает обязательную автонастройку ПЧ с применяемым электродвигателем. Проводить ее следует при каждой замене двигателя.

Важное примечание: в процессе автонастройки ПЧ определяет ряд параметров двигателя во время вращения последнего. Поэтому для корректного определения параметров вал двигателя должен быть свободным — на нем не должно быть лишней присоединенной массы.

После подачи напряжения питания в основном меню ПО надо выбрать раздел «Инициализация». В этом разделе:

  • Выполнить инициализацию (возврат значений всех параметров к заводским).
  • Выбрать режим работы — «Векторный в разомкнутой системе».
  • Определить уровень доступа к параметрам — «Расширенный».

Выбор других разделом меню и параметров производится аналогично.

Программирование можно выполнить и с помощью пульта управления ПЧ. Вся информация выводится на дисплей пульта в доступном виде и с комментариями на русском языке.

Следующий шаг: в основном меню ПО надо выбрать раздел «Автонастройка». В этом разделе следует выполнить все указания по вводу значений параметров двигателя и запустить процесс автонастройки. Если после его завершения на дисплее пульта управления нет сообщений об ошибках, следует перейти к программированию.

Далее в основном меню ПО надо выбрать раздел «Программирование». Перечень его параметров определяется следующими условиями:

  • Управление работой ПЧ (человек или АСУ).
  • Управление работой механизма со стороны ПЧ.

Для рассматриваемого варианта применения алгоритм работы и управления будет следующим:

При подаче команды движения вверх или вниз ПЧ выдает команду на отключение тормоза (размораживает механизм), а затем начинает вращение двигателя с минимальной частоты. В процессе работы лебедки можно регулировать скорость вращения и, соответственно, линейную скорость перемещения зацепа с грузом, выбирая оптимальную.

Вернемся к электрической схеме внешних подключений к ПЧ.

Клеммы 1 и 2 имеют фиксированные функции пуска в прямом и обратном направлении вращения соответственно.

После подачи питания на ПЧ вид управления — дистанционный: световые индикаторы УПР и РЕГ светятся. За это состояние отвечают параметры b1-02 и b1-01 соответственно, т.е. ПЧ уже настроен на внешние команды «ПУСК» и «УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ».

Управление тормозом лебедки будет выполнять многофункциональный дискретный выход: клеммы 9-10. К началу вращения, после подачи команды «ПУСК», контакты внутреннего реле замыкают клеммы 9-10 и обеспечивают подачу сигнала управления тормозной системой лебедки. Такой режим обеспечивает функция дискретного выхода «Во время вращения».

В сочетании с режимом торможения постоянным током при пуске можно создать момент на валу двигателя при минимальной выходной частоте, при котором не будет срыва управления, и динамические нагрузки будут минимальными.

Процесс торможения постоянным током при пуске определяется параметрами:

  • В2-01 — частота включения постоянного тока торможения.
  • В2-02 — уровень тока торможения.
  • В2-03 — время торможения постоянным током при пуске.

При подаче команды «ПУСК» включается торможение двигателя постоянным током, но тормоз еще не отключен. В течение времени торможения происходит предварительное намагничивание двигателя, и к моменту отключения тормоза на его валу уже создан начальный момент. Это поясняют следующие временные диаграммы:

При опускании груза направление вращения вала двигателя совпадает с направлением вектора силы, которая определяется массой груза, и эта сила пытается увеличить скорость вращения вала двигателя. Таким образом, двигатель переходит в генераторный режим работы.

ЭДС, которая вырабатывается двигателем в таком режиме, поступает в ПЧ, повышая напряжение на звене постоянного тока. Чтобы исключить аварийные остановки привода из-за перегрузки по напряжению, предусмотрен тормозной резистор. Он подключается к звену постоянного тока, когда напряжение ЗПТ достигает критического значения и рассеивает в тепло излишек электроэнергии.

Обобщая вышесказанное, можно составить минимальный список параметров с конкретными значениями для программирования режимов работы и управления ЧРП грузовой лебедки:

  • А1-03=2220,
  • А1-02=2,
  • А1-01=4,
  • В2-01=0,5,
  • В2-02=50.0,
  • В2-03=1.0,
  • Н2-01=37.

Рассмотренный пример ЧРП грузовой лебедки с применением ПЧ «Веспер» серии EI-9011 можно использовать как базовый — для проектирования более сложных механизмов подъема, с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Электрическая схема преобразователя частоты для двигателя

Назад

  • Компания
  • О компании
  • Отзывы
  • Карьера
  • Контакты
  • Контакты
  • Назад

  • Города
  • Челябинск
  • Абакан
  • Альметьевск
  • Ангарск
  • Арзамас
  • Армавир
  • Артём
  • Архангельск
  • Асбест
  • Астрахань
  • Ачинск
  • Балаково
  • Барнаул
  • Белгород
  • Бердск
  • Березники
  • Бийск
  • Благовещенск
  • Борисоглебск
  • Братск
  • Брянск
  • Великие Луки
  • Великий Новгород
  • Владивосток
  • Владикавказ
  • Владимир
  • Волгоград
  • Волгодонск
  • Волжский
  • Вологда
  • Воронеж
  • Воскресенск
  • Воткинск
  • Выборг
  • Гатчина
  • Глазов
  • Грозный
  • Димитровград
  • Евпатория
  • Ейск
  • Екатеринбург
  • Елец
  • Ессентуки
  • Златоуст
  • Иваново
  • Ижевск
  • Иркутск
  • Йошкар-Ола
  • Казань
  • Калининград
  • Калуга
  • Каменск-Уральский
  • Каменск-Шахтинский
  • Камышин
  • Канск
  • Кемерово
  • Керчь
  • Киров
  • Кирово-Чепецк
  • Кисловодск
  • Клин
  • Клинцы
  • Ковров
  • Коломна
  • Комсомольск-на-Амуре
  • Королев
  • Кострома
  • Котлас
  • Краснодар
  • Красноярск
  • Кузнецк
  • Курган
  • Курск
  • Кызыл
  • Липецк
  • Магнитогорск
  • Майкоп
  • Махачкала
  • Миасс
  • Минеральные Воды
  • Мичуринск
  • Москва
  • Мурманск
  • Муром
  • Набережные Челны
  • Назрань
  • Нальчик
  • Наро-Фоминск
  • Находка
  • Невинномысск
  • Нефтекамск
  • Нефтеюганск
  • Нижневартовск
  • Нижнекамск
  • Нижний Новгород
  • Нижний Тагил
  • Новокузнецк
  • Новокуйбышевск
  • Новомосковск
  • Новороссийск
  • Новосибирск
  • Новоуральск
  • Новочеркасск
  • Новошахтинск
  • Новый Уренгой
  • Ногинск
  • Норильск
  • Ноябрьск
  • Обнинск
  • Одинцово
  • Октябрьский
  • Омск
  • Орёл
  • Оренбург
  • Орехово-Зуево
  • Орск
  • Пенза
  • Первоуральск
  • Пермь
  • Петрозаводск
  • Петропавловск-Камчатский
  • Подольск
  • Псков
  • Пушкин
  • Пушкино
  • Пятигорск
  • Реутов
  • Россошь
  • Ростов-на-Дону
  • Рубцовск
  • Рыбинск
  • Рязань
  • Салават
  • Самара
  • Санкт-Петербург
  • Саранск
  • Саратов
  • Севастополь
  • Северодвинск
  • Северск
  • Сергиев Посад
  • Серов
  • Серпухов
  • Симферополь
  • Смоленск
  • Соликамск
  • Сосновый Бор
  • Сочи
  • Ставрополь
  • Стерлитамак
  • Ступино
  • Сургут
  • Сызрань
  • Сыктывкар
  • Таганрог
  • Тамбов
  • Тверь
  • Тобольск
  • Тольятти
  • Томск
  • Туапсе
  • Тула
  • Тюмень
  • Улан-Удэ
  • Ульяновск
  • Уссурийск
  • Усть-Илимск
  • Уфа
  • Ухта
  • Хабаровск
  • Ханты-Мансийск
  • Чайковский
  • Чебоксары
  • Череповец
  • Чита
  • Шахты
  • Элиста
  • Энгельс
  • Южно-Сахалинск
  • Юрга
  • Якутск
  • Ярославль
  • Что такое частотный преобразователь, как он работает и для чего нужен

    • Определение
    • Устройство
    • Виды частотников и сфера применения
    • Способы управления
    • Количество фаз
    • Схема подключения

    Определение

    По определению частотный преобразователь – это электронный силовой преобразователь для изменения частоты переменного тока. Но в зависимости от исполнения изменяется и уровень напряжения, и число фаз. Может быть вам не совсем понятно, для чего нужен такой прибор, но мы постараемся рассказать о нём простыми словами.

    Частота вращения вала синхронных и асинхронных двигателей (АД) зависит от частоты вращения магнитного потока статора и определяется по формуле:

    где n – число оборотов вала АД, p – число пар полюсов, s – скольжение, f – частота переменного тока (для РФ – 50 Гц).

    Простым языком, частота вращения ротора зависит от частоты и числа пар полюсов. Число пар полюсов определяется конструкцией катушек статора, а частота тока в сети постоянна. Поэтому, чтобы регулировать обороты мы можем регулировать только частоту с помощью преобразователей.

    Устройство

    С учетом сказанного выше сформулируем заново ответ на вопрос, что это такое:

    Частотный преобразователь – это электронное устройство для изменения частоты переменного тока, следовательно, и числа оборотов ротора асинхронной (и синхронной) электрической машины.

    Условное графическое обозначение согласно ГОСТ 2.737-68 вы можете видеть ниже:

    Электронным он называется потому, что в основе лежит схема на полупроводниковых ключах. В зависимости от функциональных особенностей и типа управления будут видоизменяться и принципиальная электрическая схема, и алгоритм работы.

    На схеме ниже вы видите как устроен частотный преобразователь:


    Принцип действия преобразователя частоты лежит в следующем:

    • Сетевое напряжение подаётся на выпрямитель 1 и становится выпрямленным пульсирующим.
    • В блоке 2 сглаживаются пульсации и частично компенсируется реактивная составляющая.
    • Блок 3 – это группа силовых ключей, управляемых системой управления (4) методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Такая конструкция позволяет получить на выходе двухуровневое ШИМ-регулируемое напряжение, которое после сглаживания приближается к синусоидальному виду. В дорогих моделях нашла применение трёхуровневая схема, где используется больше ключей. Она позволяет добиться более близкой к синусоидальной формы сигнала. В качестве полупроводниковых ключей могут использоваться тиристоры, полевые или IGBT-транзисторы. В последнее время наиболее востребованы и популярны последние два типа из-за эффективности, малых потерь и удобства управления.
    • С помощью ШИМ формируется нужный уровень напряжения, простыми словами – так модулируют синусоиду, поочередно включая пары ключей, формируя линейное напряжение.

    Так мы кратко рассказали, как работает и из чего состоит частотный преобразователь для электродвигателя. Он используется в качестве вторичного источника электропитания и не просто управляет формой тока питающей сети, а преобразует его величину и частоту в соответствии с заданными параметрами.

    Виды частотников и сфера применения

    Способы управления

    Регулировка оборотов может осуществляться разными способами, как по способу установки требуемой частоты, так и по способу регулирования. Частотники по способу управления делят на два типа:

    1. Со скалярным управлением.
    2. С векторным управлением.

    Устройства первого типа регулируют частоту по заданной функции U/F, то есть вместе с частотой изменяется и напряжение. Пример такой зависимости напряжения от частоты вы можете наблюдать ниже.

    Она может отличаться и программироваться под конкретную нагрузку, например, на вентиляторах она не линейная, а напоминает ветвь параболы. Такой принцип работы поддерживает магнитный поток в зазоре между ротором и статором почти постоянным.

    Особенностью скалярного управления является его распространенность и относительная простота реализации. Используется чаще всего для насосов, вентиляторов и компрессоров. Такие частотники часто используют, если нужно поддерживать стабильное давление (или другой параметр), это могут быть погружные насосы для скважин, если рассматривать бытовое применение.

    На производстве же сфера применения широка, например, регулировка давления в тех же трубопроводах и производительности автоматических систем вентиляции. Диапазон регулирования обычно составляет 1:10, простым языком максимальная скорость от минимальной может отличаться в 10 раз. Из-за особенностей реализации алгоритмов и схемотехники такие устройства обычно дешевле, что и является основным преимуществом.

    Недостатки:

    • Не слишком точная поддержка оборотов.
    • Медленнее реакция на изменение режима.
    • Чаще всего нет возможности контролировать момент на валу.
    • С ростом скорости сверх номинальной падает момент на валу двигателя (то есть когда поднимаем частоту выше номинальных 50 Гц).

    Последнее связано с тем, что напряжение на выходе зависит от частоты, при номинальной частоте напряжение равняется сетевому, а выше частотник поднимать «не умеет», на графике вы могли видеть ровную часть эпюры после 50 Гц. Следует отметить и зависимость момента от частоты, она падает по закону 1/f, на графике ниже изображена красным, а зависимость мощности от частоты синим.

    Преобразователи частоты с векторным управлением имеют другой принцип работы, здесь не просто напряжение соответствует кривой U/f. Характеристики выходного напряжения изменяются в соответствии с сигналами от датчиков, так чтобы на валу поддерживался определенный момент. Но зачем нужен такой способ управления? Более точная и быстрая регулировка – отличительные черты частотного преобразователя с векторным управлением. Это важно в таких механизмах, где принцип действия связан с резким изменением нагрузки и момента на исполнительном органе.

    Такая нагрузка характерна для токарных и других видов станков, в том числе ЧПУ. Точность регулирования до 1,5%, диапазон регулировки – 1:100, для большей точности с датчиками скорости и пр. – 0,2% и 1:10000 соответственно.

    На форумах бытует мнение, что на сегодняшний день разница в цене между векторными и скалярными частотниками меньше чем была раньше (15-35% в зависимости от производителя), а главным отличием является в большей степени прошивка, чем схемотехника. Также отметим, что большинство векторных моделей поддерживают и скалярное управление.

    • большая стабильность работы и точность;
    • быстрее реакция на изменения нагрузки и высокий момент на низкой скорости;
    • шире диапазон регулирования.

    Главный недостаток – стоит дороже, чем скалярные.

    В обоих случаях частота может задаваться вручную или датчиками, например, датчиком давления или расходомером (если речь вести о насосах), потенциометром или энкодером.

    Во всех или почти во всех преобразователях частоты есть функция плавного пуска двигателя, что позволяет легче пускать двигатели от аварийных генераторов практически без риска его перегрузки.

    Количество фаз

    Кроме способов реагирования частотники отличаются и количеством фаз на входе и выходе. Так различают частотные преобразователи с однофазным и трёхфазным входом.

    При этом большинство трёхфазных моделей могут питаться от одной фазы, но при таком применении их мощность уменьшается до 30-50%. Это связано с допустимой токовой нагрузкой на диоды и другие силовые элементы схемы. Однофазные же модели выпускаются в диапазоне мощностей до 3 кВт.

    Важно! Учтите, что при однофазном подключении с напряжением на вход 220В, будет выход 3 фазы по 220В, а не по 380В. То есть линейное на выходе будет именно 220В, если говорить кратко. В связи с чем распространенные двигатели с обмотками, рассчитанными на напряжения 380/220В нужно соединять в треугольник, а те что на 127/220В – в звезду.

    В сети вы можете найти много предложений типа «частотный преобразователь 220 на 380» — это в большинстве случаев маркетинг, продавцы любые три фазы называют «380В».

    Чтобы получить настоящие 380В из одной фазы нужно либо использовать однофазный трансформатор 220/380 (если вход преобразователя частоты рассчитан на такое напряжение), либо использовать специализированный частотный преобразователь с однофазным входом и 380В трёхфазным выходом.

    Отдельным и более редким видом преобразователей частоты являются однофазные частотники с однофазным выходом 220. Они предназначены для регулировки однофазных двигателей с конденсаторным пуском. Примером таких устройств являются:

    • ERMAN ER-G-220-01
    • INNOVERT IDD

    Схема подключения

    В реальности же, чтобы получить из частотного преобразователя 380В выход 3 фазы, нужно подключить на вход 3 фазы 380В:

    Подключение частотника к одной фазе аналогично, за исключением подключения питающих проводов:

    Однофазный преобразователь частоты для двигателя с конденсатором (насоса или вентилятора малой мощности) подключается по такой схеме:

    Как вы могли видеть на схемах, кроме питающих проводов и проводов к двигателю у частотника есть и другие клеммы, к ним подключаются датчики, кнопки выносного пульта управления, шины для подключения к компьютеру (чаще стандарта RS-485) и прочее. Это даёт возможность управления двигателем по тонким сигнальным проводам, что позволяет убрать частотный преобразователь в электрощит.

    Частотники – это универсальные устройства, назначение которых не только регулировка оборотов, но и защита электродвигателя от неправильных режимов работы и электропитания, а также от перегрузки. Кроме основной функции в устройствах реализуется плавный пуск приводов, что снижает износ оборудования и нагрузки на электросеть. Принцип работы и глубина настройки параметров большинства частотных преобразователей позволяет экономить электроэнергию при управлении насосами (ранее управление осуществлялось не за счет производительности насоса, а с помощью задвижек) и другим оборудованием.

    На этом мы и заканчиваем рассмотрение вопроса. Надеемся, после прочтения статья вам стало понятно, что такое частотный преобразователь и для чего он нужен. Напоследок рекомендуем просмотреть полезно видео по теме:

    Наверняка вы не знаете:

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читать еще:  Адаптация к зимнему запуску двигателя это
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector