Проектирование надежной системы частотно-регулируемого привода (ЧРП) для оптимальной производительности

Частотно-регулируемые приводы (ЧРП/VFD) медленно стали промышленной нормой для управления выходом трехфазных двигателей переменного тока. Меняя напряжение и частоту, ЧРП достигают гладкого и надежного управления моментом и скоростью двигателя. От приложений управления движением до систем вентиляции до тяжелого производства, ЧРП стали основным элементом промышленного ландшафта.

Однако общая эффективность ЧРП сильно зависит от их установки и качества оборудования, использованного в процессе проектирования. Двигатель, кабели и любые другие подключенные устройства должны быть полностью совместимы со спецификациями устанавливаемого привода.

Как работают ЧРП?

ЧРП — неотъемлемая часть твердотельной технологии, и конвертируют трехфазное сетевое напряжение переменного тока в синусоидальный ШИМ-волновой сигнал, через который могут варьироваться частота и напряжение. Внутри ЧРП состоят из:

• AC-to-DC преобразователя
• DC шины для фильтрации выпрямленного выхода
• DC-to-AC инвертора

Инвертор отвечает за гладкий поток переменного напряжения и частоты, который затем приведет двигатель в движение. Для обеспечения централизованного управления в ЧРП устанавливается микропроцессор, управляющий общей операцией и параметрами.

Предварительные условия

Прежде чем ЧРП может быть интегрирован в вашу систему, вы должны задать себе несколько вопросов, чтобы убедиться, что вы выбираете привод правильных спецификаций:

Каковы будут требования момента нагрузки?

• ЧРП имеют ограниченную перегрузочную способность, поэтому тяжелые единицы потребуют достаточно переоцененного блока.

Сколько двигателей будет управлять привод?

• Пиковые токи всех двигателей должны быть рассчитаны для подготовки к худшему сценарию.

Требует ли приложение мгновенной вариации скорости?

• Переоценка привода может быть необходима на основе этого требования.

Будет ли двигатель иметь дело с проблемами вроде перегрева?

• Частая проблема при пониженной скорости, приложениях с постоянным моментом.

Останется ли питание постоянным?

• Некоторые промышленные единицы используют сброс нагрузки для сохранения энергии, так что если это так, то привод с резервной возможностью должен быть выбран.

Требуются ли внешние корпуса?

• Это будет зависеть от условий, которым привод экспонирован. Слишком много пыли, воды или других химикатов могут серьезно нарушить способности ЧРП.

Выбор кабеля

Несоответствие импеданса кабель-двигатель может вызвать отраженные волны в ЧРП, эффективно удваивая уровень напряжения, что может привести к повреждению кабелей и компонентов. Предпочтительное решение — использование изоляции кабеля XLPE, которая может выдерживать такие отраженные волны, по сравнению с PVC, которые опасны в таких приложениях. Использование таких кабелей также имеет другие выгоды для системы ЧРП, такие как сниженная емкость, которая может улучшить жизнь двигателя. Свойство термической изоляции также гарантирует, что тепло, генерируемое коронными потерями, не влияет на другое оборудование и не приводит к опасностям вроде плавления изоляции или пожаров.

Кроме того, кабель ЧРП излучает шум, который пропорционален количеству переменного электрического тока в нем. По мере роста длины кабеля растет и шум, поэтому надлежащая экранировка такого кабеля требуется. Если не исправлено, излучаемый шум может вызывать проблемы вроде емкостной связи между обмотками двигателя и рамой, затрагивая близкие устройства вроде термопар, энкодеров, а также низкоуровневые коммуникационные сигналы.

Заинтересованы в получении дополнительной информации? Свяжитесь с экспертом или посетите наш сайт: PanelShop.com.