A Частотно-регулируемый привод (ЧРП) это устройство, которое преобразует энергию фиксированной частоты (коммунальную) в энергию регулируемой частоты. В разных странах используются разные частоты питания - обычно 50 Гц или 60 Гц. В двигателях постоянного тока ЧРП широко используются для контролируйте частоту вращения двигателя, повышайте эффективность или адаптируйтесь к изменяющимся условиям нагрузки.
Поскольку ЧРП служат посредником между источником питания и двигателем, правильное согласование между двигателем и ЧРП имеет решающее значение. Различные характеристики нагрузки двигателя требуют различных рабочих характеристик ЧРП.
1. Зависимость напряжения от частоты в ЧРП
В асинхронных двигателях крутящий момент создается за счет взаимодействия магнитного потока и тока ротора. При работе двигателя с частотой ниже номинальной:
• Если напряжение остается неизменным, магнитный поток может перенасытиться, что приведет к перегреву и возможному перегоранию двигателя.
• Следовательно, напряжение должно быть уменьшено пропорционально частоте для поддержания постоянного потока (регулирование V/F).
• Этот метод обычно используется в применение вентиляторов и насосов, где крутящий момент нагрузки изменяется в зависимости от скорости.
2. Изменения Тока При Различных Режимах Работы
Для двигателей линейной частоты:
• Если напряжение падает ниже номинального значения при сохранении прежней выходной мощности, ток значительно возрастает, что часто приводит к перегоранию обмотки - особенно при временных отключениях питания.
Для Двигатели с прямоточным приводом:
&бык; Режим постоянной мощности (работа на низкой скорости):
Если двигатель должен выдавать ту же мощность на более низких оборотах, ток увеличивается, что создает риск перегрева.
&бык; Режим постоянного крутящего момента:
Ток остается относительно стабильным, поскольку потребность в крутящем моменте резко не меняется.
3. Тестирование двигателя частотой 60 Гц с питанием 50 Гц
Многие новые испытательные центры оснащены источники питания с регулируемой частотой, что позволяет тестировать двигатели с номинальной частотой. Однако в более старом испытательном оборудовании или в ремонтных мастерских такая возможность может отсутствовать.
Решение для тестирования двигателя с частотой 60 Гц и мощностью 50 Гц:
Поскольку частота влияет на полное сопротивление двигателя, необходимо регулировать напряжение, чтобы избежать чрезмерного тока.
• Подать пониженное испытательное напряжение, рассчитанное как:
Испытательное напряжение = Номинальное напряжение/1,2
(Пример: Для двигателя с напряжением 460 В и частотой 60 Гц проверьте напряжение ~ 383 В и частотой 50 Гц, чтобы предотвратить магнитное насыщение.)
1. Электрические помехи и ЭМИ
Высокочастотное переключение в ЧРП может вызвать электромагнитные помехи (EMI), воздействующие на находящееся поблизости чувствительное оборудование.
Решения: Используйте экранированные кабели, надлежащее заземление и фильтры защиты от электромагнитных помех.
2. Напряжение изоляции двигателя
ЧРП создают высоковольтные всплески напряжения (dv/dt), которые со временем могут привести к ухудшению изоляции двигателя.
Меры предосторожности: Используйте двигатели с частотно-регулируемым приводом с усиленной изоляцией или установите выходные фильтры/дроссели.
3. Токи и повреждения подшипников
Высокочастотные токи могут вызывать напряжение на валу, что приводит к образованию рифлений в подшипниках и преждевременному выходу их из строя.
Профилактика: Используйте изолированные подшипники или заземляющие кольца вала.
4. Перегрев на низких скоростях
Поскольку вентиляторы охлаждения двигателя теряют эффективность при пониженных оборотах, при длительной работе на низких оборотах может потребоваться принудительная вентиляция.
5. Гармонические искажения
ЧРП вносят гармоники в энергосистему, потенциально воздействуя на другие подключенные устройства.
Решение: Установите фильтры гармоник или активные интерфейсные приводы (AFE).
В то время как VFDS предлагают гибкое регулирование скорости и экономия энергии неправильное применение может привести к повреждению двигателя, его неэффективности и нестабильности системы. Правильное согласование напряжения и частоты, совместимость двигателя и ЧРП и устранение электрических помех необходимы для надежной работы.
Для Двигатели с частотой 60 Гц при тестировании на частоте 50 Гц снижение напряжения (В/1,2) имеет решающее значение для предотвращения чрезмерного тока и магнитного насыщения. Кроме того, для устранения Электромагнитные помехи, напряжение изоляции, токи в подшипниках и проблемы с охлаждением обеспечивает долговременную надежность двигателя в системах с ЧРП-приводом.
