Как проверить частотный преобразователь без двигателя + видео обзор

Неисправности преобразователя частоты. Распространенные поломки

Частотный преобразователь предназначен для плавного изменения скорости и момента, а также он помогает избавиться от пусковых токов. В процессе преобразования постоянного тока в переменный инвертор создает волны переменного тока (синусоидальной, квадратной или любой другой формы). Как всякий стабильный источник питания он должен оставаться способным поставлять достаточно тока для поддержания мощности системы.

Все производители стремятся уменьшить размеры приводов, а потому размещение компонентов и плат в устройстве всё более уплотняется. Это не остаётся бесследным и приводит в какой-то степени к отказам силового оборудования. Необходимо отметить, что ремонт частотников (Р4,0-7,5 кВт) практически нецелесообразен при выходе из строя управляющей части системы. Построение аппарата (свыше 100 кВт) по модульному принципу сильно упрощает функциональную схемуи увеличивает срок службы.

Главный фактор, определяющий срок службы частотника и его бесперебойную эксплуатацию, заключается в своевременных проверках иправильном обслуживании. Кроме всего прочего электронное устройство само по себе является достаточно сложным, поэтому при эксплуатации силового оборудования с ним возникают потенциальные проблемы.

Частотники являются очень чувствительной аппаратурой за счет высокого уровня исполнительских компонентов (если даже не вдаваться в технические детали). Наиболее распространенная проблема преобразовательных устройств — это программное обеспечение. Чем больше добавленных возможностей, тем вполне вероятнее могут возникнуть потенциальные проблемы.

Обычно, починка таких устройств для пользователя обходится довольно дорого. Поэтому некоторые неисправности можно устранить самостоятельно. На самом деле, нет ничего проще, чем взять в руки инструкцию «Коды ошибок преобразователей частоты OMRON» (название взято для примера), и расшифровать сигнализирующие записи с помощью таблицы предупреждений и ошибок. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Неполадки и пути их исправления

Система охлаждения на моделях особенно чувствительна. Можно сказать, это одна из болевых точек механизма. Для того, чтобы максимально увеличить срок эксплуатации частотника следует хотя бы один раз в месяц делать продувание(сжатым воздухом) радиатора охлаждения, расположенного сзади корпуса. Лучше будет, если продуть корпус целиком, ведьвнутри инвертора скапливается всегда очень много пыли.

Продувание радиатора требуется, поскольку на нём крепится IGBT-ключ, через который осуществляется управление электрическим мотором. С выделением тепла радиатор капитально нагревается. Поломка может повлечь за собой перегорание полупроводникового прибора.

Часто на корпусе и радиаторе устанавливаются воздушные вентиляторы с принудительным охлаждением. Периодически их нужно проверять на работоспособность. В случае необходимой замены их несложно найти в продаже. В настоящее время ассортимент этой техники довольно широк и разнообразен.

Частый заряд и разряд, а также повышенная температура со временем приводят к старению электролитических конденсаторов частотника, что уменьшает их номинальную емкость или способствует возникновению внутренних межполюсных пробоев. В результате возможно вздутие или разрушение конденсаторов.

Замена резистора

Регулирование преобразователем частоты может осуществляться как посредством контроллера, так и вручную. Зачастую в неисправное состояние приходит потенциометр (или по-другому резистор). Управлениепроисходит двумя способами:

Для смены неисправного внешнего нужно переключить в настроечном меню частотного преобразователя на опцию регулировки с выносной панельки. Также возможно самому поменять резистор. Параметры резистора и все необходимые операции подробно описываются в инструкции к аппарату.

Сигнализация ошибок

Зачастую возникают предупреждения и ошибки на дисплее устройства при запуске, хотя до остановки их не было. Как правило, после проверки кабелей и протяжек клемм сигнализация об ошибках исчезает. На большинстве моделях это расшифровывается как ошибка при перегрузке. Если один раз в три месяца делать протяжку всех клеммных соединений, такие неприятные ситуации могут вообще не возникать.

Еще одним распространенным слабым местом является то, что при регулировке частотным преобразователем с внешней выносной панельки пропадает управление. Вопреки возникающему ощущению о неисправностивсего аппарата, если просто проверить присоединение кабеля и винтов штекера в разъеме, проблема устраняется.

Электродвигатель не трогается с места

Наиболее серьезная неисправность, требующая замены либо починки частотного преобразователя. При выдаче ошибки о том, что двигатель не трогается с места, могут быть две причины:

Если самому это сделать сложно, необходимо проконсультироваться с авторизованным сервисным центром для лучшего результата (официального поставщика компании, в нашем случае, OMRON). Иногда бывает проще приобрести новый преобразователь частоты.

При любой неисправности, прежде всего, следует проверить работоспособность электрического мотора, целостность кабельной проводки и клеммных зажимов. А уже после этого разбираться в самом устройстве. А также следует неукоснительно придерживаться правил техники безопасности и всегда помнить про профилактические работына протяжении всей жизнедеятельности аппарата.

Ремонт частотных преобразователей – алгоритм мероприятий

Наладка преобразовательного устройства осуществляется с помощью применения высокочастотных осциллографов. Работу частотника проверяютв трёх возможных режимах, это:

Невключение тиристоров (транзисторов) частника либо разрыв в силовой цепи определяется по форме выходного напряжения преобразователя. После чего в тиристорном блоке устанавливается выбранный по нужным параметрам тиристор на смену вышедшего из строя.

Ремонт

Наладка системы управления частотником выполняется путём подачи на него питающего напряжения без силового напряжения. Осциллограф позволяет проверить соответствие длительности импульсов, подаваемых на инвертор, указанной в паспорте. В случае искажения сигналов соответствующие элементы системы подвергаются снятию и замене.

Видео: Как проверить частотник. Силовая часть.Скачать

Видео: Проверка частотника. дедовский методСкачать

Для функционирования современных частотных преобразователей используются интегральные микросхемы. При ремонте и наладке систем помимо осциллографов и тестеров применяется специальная аппаратура.

После капитального ремонта аппарат следует включить в работу на холостом ходу. Затем, если все нормально, запустить инвертор с электродвигателем на холостом ходу, но без его нагрузки. В работе по такому режиму важно проверить отсутствие перегрева элементов привода. Завершающий контроль работы привода проводится при номинальном значении нагрузки двигателя.

После наладки техники иногда требуется прийти к определённому соотношению величин напряжения и частоты. При этом номинал частоты должен соответствовать номиналу напряжения. Для правильной настройки ЭДС следует выполнить такие операции как:

Неисправность в силовой схеме может возникать в результате резких колебаний в системе инвертор—двигатель. Устранение подобных колебаний достигается регулированием резистора блока управления.

Ремонтировать самостоятельно или обратиться в сервис?

Периодическая проверка и техническое обслуживание помогут предотвратить ряд проблем, но, тем не менее преобразователи частоты выходят из строя, и этого нельзя избежать полностью. При серьёзной поломке требуется диагностика техники. Самым ответственным мероприятием считается поиск повреждённых деталей. Ведь случается, приходится искать плавающую неисправность, когда она возникает периодически при определенных условиях или просто хаотично.

В мастерской вам проведут квалифицированную диагностику, включающую в себя главным образом: считывание кодов ошибок, определение вышедших из строя узлов. Будьте готовы заплатить за ремонт.

Ремонт в мастерской – отличное решение, специалисты быстро определят слабые места, и дорогостоящий аппарат еще послужит вам не один год. Ведь бывают случаи, когда пользовательское вмешательство в устройство ухудшало состояние прибора и приводило к окончательной поломке.Если неприятность произошла в период гарантийного обслуживания, то однозначно за помощью лучше обратиться в сервис.

Источник

Как проверить частотный преобразователь Б/У?

Покупая частотный преобразователь, который уже был в употреблении ранее, очень важно заранее убедиться в его исправности, а так же в возможности выполнять все функции, которыми должен обладать данный электротехнический элемент в соответствие с техническими требованиями. Для выяснения отсутствия или наличия неисправностей, следует провести проверку. В таком случае, весь процесс проверки разделяют на два этапа:

Проведение внешнего осмотра подразумевает выполнение следующих действий, направленных на проверку конкретных частей и элементов инверторов:

Покупая, бывшие в употреблении частотные преобразователи Hyundai или прочих изготовителей для своих непосредственных целей по регулировке различных электроприводных устройств, важно так же проведение проверки на их работоспособность. Процесс активной проверки включает:

После таких операций будет сложено представление об общей пригодности преобразователя, уже принимавшего ранее участие в процессе управления электротехническими приводными устройствами.

Купить новый или Б/У?

Самым первым нюансом, который учитывают при покупке частотников – это, конечно же, цена и качество. И порой выбор между б/у и новым устройством становится довольно тяжёлым, так как выплывает много нюансов. Чтобы правильно сделать выбор, необходимо учесть различные моменты. Так, например, если Вы рассматриваете преобразователи частоты Vacon для управления рабочим процессом электроприводных механизмов, основными преимуществами нового преобразователя будут:

Между тем, возможны и минусы как одного, так и другого вида товаров. Для новых частотников, по сравнения с их противоположностями будет высокая цена и возможные несоответствия для некоторых типов оборудования, предполагаемых техническими рекомендациям. К сожалению, от заводского брака ни кто не застрахован, а сразу проверить все параметры не всегда предоставляется возможным. Минусами бывших в употреблении инверторов, конечно же, является наличие некоторой степени изношенности деталей, влияющих на общий срок службы всего преобразователя, на уровень эффективности работы двигателей и приводных устройств. Поэтому, решение по поводу того, какой частотник пробрести, зависит исключительно от самого покупателя и нюансов рабочей системы, регулировку которой должен производить электрочастотный преобразователь.

Электротехническая компания ЭНЕРГОПУСК предлагает своим клиентам возможность приобрести как устройства для преобразования частоты вращения приводных машин как абсолютно новые, поступившие к нам непосредственно с конвейерной линии после ряда испытаний, так и бывшие ранее в употреблении. Все изделия находятся в хорошем состоянии, прошли тщательную проверку и готовы к эксплуатации прямо сейчас. Об условиях доставки, если такова будет необходима после оформления заказа, можете прочесть на соответствующей странице «доставка». Предлагая только качественный материал, наше руководство, а так же специалисты заботятся о том, чтобы каждый клиент остался не просто довольным, но и стал нашим постоянным заказчиком, совместно со своими друзьями, партнёрами, коллегами и иными лицами.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Источник

Ремонт частотных преобразователей

Современные частотные преобразователи отличаются надежностью и значительным эксплуатационным ресурсом. Большинство неисправностей ПЧ связаны с ошибками выбора прибора, подключения и настроек. Однако, как и вся техника, эти устройства могут выйти из строя по независящим от производителя и условий эксплуатации причинам. Во всех случаях необходимо провести диагностику и устранить поломки.

Порядок проведения ремонтных работ

В случае поломок преобразователей частоты предусмотрен следующий алгоритм действий:

Оборудование для ремонта

Для диагностики и устранения неисправностей частотных преобразователей используют специализированное программное обеспечение, диагностические стенды, контрольно-измерительные приборы.

Видео: Никогда не включайте преобразователь частоты, иначеСкачать

Видео: Видео урок КИПлаб. Первичная диагностика силовой части частотного преобразователя.Скачать

При поломках ПЧ обязательно проведение комплексной диагностики. Простая замена неисправных микросхем и блоков далеко не всегда решает проблему. Особенно важна точная диагностика и настройка преобразователей для высокоточных электроприводов. Например, для регуляторов серводвигателей.

Диагностика преобразователей

Современные преобразователи частоты имеют функцию ведения журнала событий и самодиагностики. При возникновении неисправностей на дисплее устройства отображается код ошибки. Сбой в работе или поломка автоматически вносится во встроенную память частотника. Перед тем как приступить к ремонту, необходимо извлечь информацию об неисправностях и определить ее характер по коду. Такой метод не гарантирует выявление причины поломки, однако существенно упрощает определение характера поломки.

Информация о неисправности в памяти ПЧ носит обобщенный характер. Для точной диагностики необходимо спецоборудование и детальная проверка всех элементов частотника.

Характер поломки определится в ходе опробования частотного преобразователя в тестовом режиме, под нагрузкой и на холостом ходу. При этом оценивается величина и форма выходного напряжения, конфигурация и длительность импульсов ПИД-регулятора, пауза между ними, целостность силовых и управляющих цепей, исправность полупроводниковых преобразователей тока и напряжения.

Ремонт частотных регуляторов должен проводиться специалистами, имеющими достаточную квалификацию и специализированное образование.

При сбоях в работе преобразователя рекомендуется связаться со службой техподдержки, в некоторых случаях достаточно выполнить сброс аварийного режима или перенастроить преобразователь частоты.

Если устройство находится на гарантии, необходимо обратиться в сервисный центр компании производителя.

Запись вебинара «Техническое обслуживание преобразователей частоты VLT»

Источник

Поиск и устранение неисправностей и обслуживание преобразователя частоты

Диагностика преобразователя частоты

Некоторые неполадки, которые подтверждаются диагностическими сообщениями, можно проанализировать, не разбирая ПЧ. Ниже приведены некоторые часто встречающиеся сообщения о неполадках и методы диагностики.

Проверить питание ПЧ, наличие 3 фаз (если ПЧ рассчитан на 3-х фазное питание). Проверить, не уменьшается ли значение напряжение питания под нагрузкой.

Если напряжение в норме, необходимо проверить 3-х фазный диодный мост в ПЧ (методику см. ниже).

Если напряжение питания ниже нормы, проверьте цепи питания согласно электрической принципиальной схеме оборудования.

Неполадка появляется в момент торможения?

Если используется тормозной резистор, проверьте его сопротивление.

Если тормозной резистор не задействован, увеличите время торможения, либо активируйте торможение постоянным током.

Торможение постоянным током работает только при снятии задания на ПЧ и не действует при резком уменьшении задания, (если задание не = 0).

Необходимо проверить двигатель на предмет механической перегрузки и замыкания, отключить кабель двигателя.

Если сообщение появляется при отключенном двигателе, необходимо проверить IGBT модуль на предмет пробоя (методику см. ниже).

Видео: Диагностика преобразователя частоты после отключения питанияСкачать

Видео: Частотный преобразователь как правильно подключить частотникСкачать

Если двигатель и ПЧ исправны, увеличьте время разгона, проверьте V/F характеристику (соответствует ли она номинальной частоте данного двигателя). Если используется векторное управление, сделайте процедуру автоопределения параметров двигателя.

Если сообщение появляется при отключенном двигателе, необходимо проверить IGBT модуль на предмет пробоя (методику см. ниже).

Необходимо проверить исправность вентилятора на радиаторе ПЧ, проверить радиатор на предмет загрязнения.

При постоянном режиме работы ПЧ, возможно мал приток воздуха в электрошкаф.

Обслуживание преобразователя частоты

Преобразователи частоты не требуют ежедневного обслуживания, но регулярное обслуживание продлевает срок службы. Период обслуживания зависит от условий эксплуатации.

Необходимо визуально контролировать состояние радиатора, а так же работоспособность встроенного вентилятора на радиаторе ПЧ. При загрязнении радиатора, из за плохого охлаждения, возможен перегрев и последующий выход из строя ПЧ. При загрязнениях электрошкафа внутри такими средами, как масло, сажа, металлическая стружка – необходима полная разборка и ревизия всех компонентов ПЧ.

Только квалифицированные специалисты могут обслуживать преобразователи частоты и устранять неисправности. Выключите преобразователь частоты, прежде чем приступить к процедурам поиска и устранения неисправностей, если устранение неисправностей в реальном времени не требуется.

Обратите внимание на внутренние компоненты преобразователя частоты, находящиеся под высоким напряжением. На DC шине напряжение исчезает не сразу после отключения от сети. Как правило, преобразователи частоты (ПЧ) снабжены индикатором наличия напряжения, но в любом случае, перед разборкой ПЧ, необходимо убедится в полном отсутствии остаточного заряда на DC шине.

Методика проверки силовой части ПЧ

Несмотря на большое разнообразие моделей ПЧ, силовая часть у них сделана по одному принципу. Входное питающее напряжение выпрямляется и коммутируется с помошью 6 IGBT транзисторов. Они бывают установлены отдельно, сдвоенные, бывают в виде модуля, где 6 транзисторов находятся в одном корпусе. IGBT модули бывают с встроенным выпрямителем и без него, с встроенными драйверами и схемами защиты и без них. Бывает выпрямитель сделан отдельно (отдельным блоком). Тестирование на предмет электрического пробоя можно выполнить с помощью тестера, не разбирая ПЧ.

Типовая схема выпрямителя:

С помощью мультиметра проверяется каждый диод

Типовая схема включения IGBT транзисторов:

Мультиметром проверяются 6 диодов, которые встроены в каждый IGBT транзистор.

По итогам тестирования мультиметром, к сожалению, нельзя определить 100% исправность IGBT транзисторов. Но при диагностировании пробоя, ПЧ необходимо отправить в ремонт в специализированную лабораторию, потому как при пробое IGBT, причина выхода из строя часто находится в цепях управления и контроля. И сам пробой IGBT транзистора приводит к выходу из строя ещё многих элементов. Проводить диагностику, ремонт и проверку в работе должны квалифицированные специалисты.

Источник

Как проверить частотный преобразователь без двигателя

Знание принципов работы частотно регулируемого привода (ЧРП) может упростить процесс выбора преобразователя частоты.

Автор: Пол Эйвери, Yaskawa America Inc.

Независимо от того, насколько давно и каким образом, уже обыденные частотные преобразователи пришли в Вашу жизнь, где-то есть тот, кто впервые стукнулся с ЧРП или только рассматривает возможность их применения. Вспомните, когда вы впервые задумались о применении одного из современных частотных преобразователей с широтно-импульсной модуляцией для двигателя переменного тока. Скорее всего, у вас, на тот момент, было не совсем верное представление об их возможностях и назначении. В этой статье мы рассмотрим и постараемся развеять пять распространенных мифов о частотно регулируемом приводе.

Рис. 1. Частотный преобразователь

Видео: Измеряем выходное напряжение частотного преобразователяСкачать

Видео: ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ - КАК РАБОТАЕТ И ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН. #Электричество #МИ #ОВИКСкачать

Миф № 1: Выходной сигнал частотного преобразователя является синусоидальным

Людям, так или иначе связанные с эксплуатацией электродвигателей в, как правило, знакома работа асинхронных двигателей переменного тока с использованием пускателей. При пуске электродвигателя, пускатель замыкает контакты обмоток электродвигателя с фазами фазной питающей сети. Напряжение каждой фаза представляет собой синусоидальную волну. Приложенное напряжение создает на клеммах электродвигателя тоже синусоидальной формы с той же частотой (можно убедится проверкой напряжения на клеммах электродвигателя). Пока вроде всё просто и понятно.

А вот что происходит на выходе преобразователя частоты, это совсем другая история. Частотный преобразователь обычно выпрямляет входное трехфазное переменное в постоянное напряжение, которое фильтруется и аккумулируется при помощи больших конденсаторов звена постоянного тока. Напряжение звена постоянного тока затем инвертируется, для получения переменного напряжения, переменной частоты на выходе. Процесс инверсии осуществляется посредством трех изолированных биполярных транзисторов (IGBT) с двумя изолированными затворами — по одной паре на выходную фазу (см. Рис 2). Поскольку выпрямленное напряжение инвертируется в переменное, выходное звено называют «инвертором». Включение, выключение, а также длительность нахождения IGBT-транзисторов в положении ВКЛ или ВЫКЛ может управляться, что и определяет значение частоты выходного напряжения. Отношение выходного среднеквадратического напряжения к выходной частоте определяет магнитный поток, развиваемый в электродвигателе переменного тока. Когда выходная частота увеличивается, выходное напряжение также должно увеличиваться с той же скоростью, чтобы поддерживать постоянство отношения и, следовательно, постоянную скорость вращения двигателя. Обычно соотношение между напряжением и частотой поддерживается по линейному закону, что обеспечивает возможность поддержания постоянного крутящего момента.

Рис. 2. Схема инвертора с IGBT транзисторами.

Результирующий сигнал напряжения, прикладываемый к обмотке двигателя, не является синусоидальным (см. Рис. 3). Обратите внимание, что иногда отношение напряжения по частоте (V / f) может быть отличным от линейного, что характерно для вентиляторов, насосов или центробежных нагрузок, которые не требуют постоянного крутящего момента, но обеспечивают тем самым возможность экономии электроэнергии.

Рис. 3. Форма сигнала ШИМ напряжения на выходе частотного преобразователя

Как же отразится пилообразная форма питающего напряжения на работе электродвигателя. Асинхронный двигатель является по своей сути большой катушкой индуктивности. А характерной особенностью индукции является ее устойчивость к изменениям тока. Увеличивается или уменьшается сита ток, индукция будет выступать против этого изменения. Какое же это имеет отношение к форме сигнала напряжения ШИМ на рисунке 3? Вместо того, чтобы позволить импульсу тока увеличиваться в том же порядке, что и приложенный импульс напряжения, ток начнет медленно возрастать. Когда импульс напряжения закончился, ток плавно уменьшается, а не исчезает мгновенно. В общих чертах это происходит следующим образом: до момента, когда ток снизился до нуля, поступает следующий импульс напряжения, и ток начинает плавно увеличиваться. Если последующий импульс становятся шире, ток плавно достигает большего значения, чем раньше. В конце концов, текущий сигнал становится синусоидальным, хотя и с некоторыми зубчатыми переходами (см. Рис. 4).

Рис. 4. Форма сигнала тока на выходе частотного преобразователя

Однако не думайте, что вы можете подключить свой соленоид к фазам выходного напряжения ЧРП. Это всё же не совсем переменное напряжение.

Миф № 2: все частотные преобразователи одинаковы

В общем виде частотно-регулируемый привод сегодня является довольно зрелым продуктом. Большинство коммерчески доступных приводов содержат одни и те же базовые компоненты: мостовой выпрямитель, блок питания, конденсаторный блок постоянного тока и плата выходного инвертора. Разумеется, существуют различия в алгоритмах управления переключением транзисторов IGBT инвертора, надежности компонентов и эффективности схемы теплового рассеивания. Но основные компоненты остаются прежними.

Есть также исключения. Например, в некоторых ЧРП инвертер имеет три вывода. Такая схема позволяет выходным импульсам варьироваться от половинного до полного импульса сигнала напряжения (см. Рис. 5).

Рис. 5. Трехуровневый выходной сигнал напряжения

Для достижения трехуровневого выходного сигнала звено инвертора должно иметь в два раза больше выходных переключателей, а также запирающих диодов (см. Рис. 6). Преимущества трехуровневой схемы заключается в уменьшении перенапряжения на двигателе из-за гармонических волн, снижении синфазных помех, а также снижении паразитных токов на валах и подшипниках.

Рис. 6. Схема трехуровневого инвертора

Матричный инвертор является еще более нетипичным типом ЧРП. Частотные преобразователи с матричными инверторами не имеют шины постоянного тока или мостового выпрямителя. Вместо этого они используют двунаправленные переключатели, которые могут подключать любое из входящих фазных напряжений к любой из трех выходных фаз (см. Рис. 7). Преимущество этой схемы заключается в том, что мощность может свободно протекать от сети к двигателю или от двигателя к сети для рекуперативного привода постоянного тока. Недостатком является то, что на входе необходима установка фильтра, для обеспечения дополнительной индуктивности и фильтрации формы ШИМ, чтобы исключить негативное влияние на питающую сеть.

Рис. 7. Схема матричного ЧРП

Кроме частотных преобразователей с трехуровневыми выходами и инверторами матричного типа существуют также и другие типы частотно-регулируемых приводов. Таким образом миф о том, что все частотные преобразователи одинаковые развеян.

Миф № 3: Частотный преобразователь компенсирует коэффициентом мощности.

Нередко можно увидеть, что производители частотных преобразователей заявляют значение коэффициента мощности, например, равным 0,98 или почти 1. Действительно коэффициент мощности несколько улучшается после установки ЧРП перед асинхронным двигателем. ЧРП компенсирует реактивную мощность за счет конденсаторного звена. Однако полностью компенсировать фазовый сдвиг преобразователь частоты не может.

Видео: Проверка силовой части преобразователя частоты Danfoss Статический тест с помощью мультиметраСкачать

Видео: СГОРИТ ИЛИ НЕТ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ?Скачать

Полный коэффициент мощности должен включать реактивную мощность, вызываемую гармониками, создаваемыми в звене постоянного тока. Причиной является работа диодного моста. Важно помнить, что диод работает только тогда, когда напряжение на стороне анода выше, чем напряжение на стороне катода (прямое смещение). Это означает, что диоды открыты только на пике каждой временной фазы как положительной, так и отрицательной частей синусоидальной волны. Это приводит к волнообразной форме волны. Это также приводит к искажению входного тока и прерыванию (см. Рис. 8).

Рис. 7. Форма сигналов после выпрямителя

Чтобы вычислить истинный полный коэффициент мощности (PF), необходимо учесть эффекты гармоник. Следующее уравнение показывает, как гармоники влияют на полный коэффициент мощности:

где THD = суммарное гармоническое искажение

Для прерывистого сигнала входного тока в уравнении THD будет находиться в районе 100% или более. Подставляя это в уравнение, получаем истинный коэффициент мощности PF ближе к 0,71, по сравнению с заявленным 0,98, который не учитывает гармоники.

Но не всё так плохо. В настоящее время существует множество способов гармонические искажения, создаваемые в звене постоянного тока. Они используют как пассивные, так и активные методы подавления искажений входного сигнала. Так, например, вышеупомянутый матричный преобразователь частоты является примером активного метода подавления гармонических искажений.

Миф № 4: С частотным преобразователем Вы можете эксплуатировать двигатель на любой скорости.

Особенность применения частотных преобразователей заключается, что они могут изменять как напряжение, так и частоту выходного сигнала. Благодаря возможности обеспечения требуемой скорости вращения электродвигателя ЧРП нашли широкое применение во всех сферах экономики и всех отраслях промышленности ЧРП может легко выдавать сигнал любой частоту в пределах предусмотренного изготовителем диапазона регулирования. Однако необходимо учитывать, что частотный преобразователь работает в составе электродвигателя в реальных условиях. Технологические требования, такие как необходимый крутящий момент, охлаждение, требуемая мощность так или иначе ограничивают фактический диапазон регулирования преобразователя частоты.

Ограничение № 1. С точки зрения охлаждения электродвигателя, низкая скорость вращения — это не очень хорошая идея. В частности, полностью закрытые вентиляторные (TEFC) двигатели имеют охлаждаются только за счет внутреннего вентилятора, который вращается вместе с валом двигателя. Чем медленнее скорость вращения двигатель, тем меньше поток воздуха и тем хуже охлаждение. Закрытые двигатели обычно не рекомендуются эксплуатировать с частотой ниже 15 Гц (диапазон скоростей 4:1).

Ограничение № 2: Электродвигатели имеют определенные ограничения диапазона скоростей, связанные с механическими и динамическими ограничениями нагрузок вращающихся частей. Обычно эта скорость называется максимальной безопасной частотой вращения. Данная характеристика не всегда указывается на шильдике мотора.

Ограничение № 3: При достижении максимальной частоты вращения крутящий момент двигателя может снижаться. Это ограничение скорости связано с ограничением мощности, которое включает в себя скорость вращения и крутящий момент. Если быть еще точнее, что будет снижаться напряжения ЧРП. Обратите внимание, что вращение двигателя также генерирует собственное напряжение, называемое обратной электродвижущей силой (ЭДС), которое увеличивается со скоростью. Обратная ЭДС создается двигателем, чтобы противостоять приложенному напряжению от ПЧ. На более высоких скоростях ПЧ должен подавать еще большее напряжения, чтобы преодолеть обратную ЭДС, и ток мог протекать по обмоткам двигателя, создавая крутящий момент. После определенного максимального значения преобразователь частоты не может преодолеть обратную ЭДС электродвигателя, и, следовательно, крутящий момент двигателя уменьшается, что, в свою очередь, снижает скорость. Снижение скорости опять приводит к более низкой обратной ЭДС, которая, в свою очередь, позволяет протекать току в двигатель снова. Существует точка равновесия, в которой двигатель достигает максимальной скорости при максимальном крутящем моменте.

Как упоминалось выше ЧРП может создавать крутящий момент на двигателе, сохраняя постоянство отношения V/f (см. Рис. 9).

Рис. 9. График зависимости напряжения от частоты.

Когда частота выходного сигнала увеличивается, напряжение увеличивается линейно. Проблема возникает, когда частота превышает номинальную частоту двигателя. Помимо номинальной частоты, не может увеличиваться выходное напряжение, что соответственно приводит к уменьшению отношения V / f. Отношение V / f является мерой напряженности магнитного поля в двигателе и влияет на его крутящий момент. Следовательно, способность мотора создавать номинальный крутящий момент при частоте выше номинальной должна уменьшаться со скоростью 1 / частота, при этом произведение крутящего момента и частоты, равное мощности, является постоянным. Область работы над номинальной частотой называется постоянным диапазоном мощности, а работа на скоростях ниже номинальной — диапазоном постоянного крутящего момента (см. Рис. 10).

Рис. 10. Графики зависимости мощности и крутящего момента электродвигателя от частоты.

Миф № 5: Входной ток преобразователя частоты выше выходного тока

Возможно, это не миф, а недоразумение. Некоторые пользователи ПЧ измеряют значение выходного и входного тока с помощью измерительного инструмента или с помощью мониторов ПЧ и обнаруживают, что входной ток намного ниже выходного. Это похоже не согласуется с идеей о том, что частотный преобразователь должен иметь некоторые потери и поэтому вход всегда должен быть немного выше, чем выход. Концепция правильная, но она учитывает мощность, а не ток, который следует учитывать:

Входное напряжение всегда находится под напряжением переменного тока. Выходное напряжение изменяется со скоростью по образцу V / f. На самом деле компоненты уравнения немного сложнее. Но ключом к пониманию данного процесса является знание того, что асинхронный двигатель имеет два токовых компонента: один отвечает за создание магнитного поля в двигателе, которое необходимо для вращения двигателя; а второй — ток, создающий крутящий момент, который, как следует из названия, отвечает за создание крутящего момента.

Привод потребляет входной ток, пропорциональный активному крутящему моменту двигателя. Ток, необходимый для создания магнитного поля, обычно не изменяется со скоростью и обеспечивается основными конденсаторами звена постоянного тока, которые заряжаются при включении питания ПЧ. При малых значения крутящего момента выходной ток может быть намного выше, чем входной, поскольку входной ток отражает только составляющую, создающую крутящий момент плюс некоторые гармоники, но не включает ток намагничивания. Ток намагничивания циркулирует между конденсаторами шины постоянного тока и двигателем. Даже при полной нагрузке входной ток обычно будет ниже, чем ток двигателя, поскольку на входе по-прежнему нет составляющей тока намагничивания.

Помните, что в уравнении мы сравниваем входную и выходную мощности. Например, рассмотрим полностью нагруженный двигатель, вращающийся на низких оборотах. Входное напряжение номинальное, а выходное напряжение будет низким из-за низкой скорости вращения. Выходной ток в данном случае будет высокий из-за полной нагрузки на двигатель. А чтобы сбалансировать уравнение мощности, входной ток должен быть ниже выходного тока.

Узнать подробную информацию о частотных преобразователях, ознакомиться с производственной линейкой YASKAWA Вы можете у нашего партнера — ООО «КоСПа»

Или в соответствующем разделе преобразователя YASKAWA

Источник

Видео

Борьба с писком частотника. Дешевый способ.Скачать

Как изменить частоту электросети? ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ. Самое понятное объяснение!Скачать

Распаковка и первый пуск частотного преобразователя 9000 1T 00220GB с АлиэкспрессСкачать

Как определить мощность, частоту вращения, двигателя без бирки или шильдика самому и простоСкачать