Управление электродвигателем с помощью частотного регулирования
Преимущества частотного регулирования электродвигателя
Управление электродвигателем предполагает автоматизацию всей его работы, включая пуск, торможение, реверс и изменение скорости вращения электродвигателя.
Автоматический пуск обеспечивает плавное включение пусковых сопротивлений, возможность регулирования тока в требуемых пределах, что позволяет уменьшить число ошибок, возникающих при пуске, и повышает производительность всей системы в целом. То же самое касается реверса и торможения.
Частотное регулирование позволяет устранить один из существенных недостатков электродвигателей с короткозамкнутым ротором — постоянную частоту вращения ротора электродвигателя, не зависящую от нагрузки. Частотное регулирование создает возможность управления скоростью электродвигателя в соответствии с характером нагрузки. Это в свою очередь позволяет избегать сложных переходных процессов в электрических сетях, обеспечивая работу оборудования в наиболее экономичном режиме.
Частотное регулирование электродвигателя эффективно используют на промышленных предприятиях, в области энергетики, коммунальном хозяйстве и других сферах. Это связано с тем, что частотное регулирование позволяет автоматизировать производственные процессы, экономично расходовать электроэнергию и другие задействованные в производстве ресурсы, повышать качество выпускаемой продукции, а также увеличивать надежность работы всей системы в целом.
Частотное регулирование также позволяет улучшить безотказность работы и долговечность технологической системы. Это обеспечивается за счет снижения пусковых токов, устранения перегрузок элементов системы и постепенной выработки моточасов оборудования. Для частотного регулирования используются частотные преобразователи со встроенными в них ПИД-регуляторами (пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы), обеспечивающими точное регулирование заданных технологических параметров.
Преобразователи частоты, в отличие от других устройств регулирования скорости двигателя, таких как гидравлическая муфта, система генератор-двигатель, механический вариатор, позволяют избегать различных недостатков в работе системы. Речь идет об узком диапазоне регулирования оборудования, сложностях с его эксплуатацией, низким качеством производимых работ и неэкономичности всей системы.
Типы частотных преобразователей
Частотные преобразователи конструктивно состоят из двух основных частей — контроллера и платы управления. Контроллер управляет основными элементами оборудования (пускателями, клапанами и пр.), а также контролирует работу датчиков системы. Плата управления контролирует процессы и режимы работы самого оборудования.
Частотное регулирование может осуществляться с помощью преобразователей двух видов — непосредственных и двухступенчатых. Первые производят стандартное преобразование переменного тока в постоянный и обратно и используются редко. Вторые осуществляют двойное преобразование: преобразование в энергию постоянного тока осуществляется с помощью выпрямителя, а в энергию переменного тока — при помощи инвертора.
Также можно разделить частотное регулирование на скалярное и векторное. Скалярное управление электродвигателем не требует специфических знаний и позволяет легко выполнить регулирование токов на фазах двигателя. Векторное управление электродвигателем позволяет более качественно контролировать процессы системы, однако для него требуются специальные знания устройств электрических машин данного типа.
