Преобразователь частоты

На рисунке 2.2 показана функциональная схема преобразователя частоты. На данной схеме обозначены следующие функциональные узлы:
неуправляемый выпрямитель;
звено постоянного тока;
автономный инвертор напряжения;
узел торможения;
система управления инвертором.
Силовой канал ПЧ осуществляет двухступенчатое преобразование электрической энергии – выпрямление сетевого напряжения с помощью диодного выпрямителя и последующее инвертирование выпрямленного постоянного по величине напряжения посредством в автономном инверторе напряжения (АИН).
Для преобразователя частоты питательного насоса BL 32-10-2 выпрямитель будет неуправляемым, т.к. для мощности близкой к мощности приводного двигателя (18,5 кВт) большинство преобразователей частоты выполняются с неуправляемым выпрямителем.
Выполним выбор конкретной модели преобразователя частоты на основе номинальных данных асинхронного электродвигателя питательного насоса BL 32-10-2.
При выборе должны выполняться следующие соотношения:
по напряжению ПЧ
Uнпч≥Uнд;(3.1)
Рисунок 2.2 – Функциональная схема силовой части ПЧ
по току ПЧ
Iнпч≥Iнд;(2.2)
где Uнд, Iнд – номинальные линейное напряжение и фазный ток статора двигателя;
Uнпч, Iнпч – номинальное линейное напряжение и ток нагрузки преобразователя частоты.
Преобразователь частоты Danfoss AQUA Drive входит в универсальную линейку частотных преобразователей, которая может быть использована для управления приводами насосов и вентиляторов на базе асинхронных двигателей в промышленности и в жилищно-коммунальном хозяйстве. Данный преобразователь частоты имеет широкий набор функций для решения базовых задач частотного управления.
Основные функциональные возможности Danfoss AQUA Drive:
плавный пуск и останов двигателя, в том числе отложенный запуск и пуск под нагрузкой по S-образной характеристике разгона;
компенсация нагрузки и скольжения;
вольт-частотный или векторный алгоритмы управления;
автоматическая адаптация двигателя без вращения;
автоматическая оптимизация энергопотребления, обеспечивающая высочайший уровень энергоэффективности;
полная функциональная и аппаратная диагностика и защита работы ПЧ;
встроенный сетевой дроссель и дроссель в звене постоянного тока;
встроенный ПИ-регулятор для управления в замкнутом контуре (поддержание давления, температуры, уровня и т.д.);
встроенный ПЛК для решения сложных задач управления и позиционирования привода;
возможность работы с внешними инкрементальными энкодерами, в том числе для поддержания малых частот вращения с большой точностью;
возможность динамического торможения, в том числе с применением тормозных резисторов;
гибкая структура управления с возможностью одновременного управления по физическим входам и по интерфейсу RS-485, что обеспечивает удобную интеграцию в современные системы управления и диспетчеризации;
простая настройка в русскоязычном конфигураторе или с использованием локальной панели оператора;
быстрые меню и готовые конфигурации под типовые задачи.
Для электродвигателя питательного насоса BL 32-10-2 выбираем преобразователь частоты модели Danfoss AQUA Drive [16]

. Технические данные выбранного преобразователя частоты представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Технические данные преобразователя частоты
Danfoss AQUA Drive
Параметр Значение
Номинальный выходной ток 42,5 А
Питающая сеть 3 фазы, 380…480В,
50 Гц
Выходное напряжение в % от входного напряжения 0…100
Выходная частота 0..200 Гц (векторное управление),
0…400 Гц (скалярное управление)
Точность поддержания скорости до 0,1% от фактической
Точность поддержания момента до 0,5% от фактического
Цифровые входы 4
Импульсные входы 1
Аналоговые входы 2
Аналоговые выходы 1
Релейные выходы 1 (240 В, 2А)
Протокол RS-485 Modbus RTU
Перегрузочная способность 110% в течении 60 с
Функции работы Плавный пуск и останов двигателя.
Пуск и останов по S-образной характеристике.
Компенсация нагрузки и скольжения.
Векторное и скалярное управление.
Встроенный ПИ-регулятор.
Работа с внешними датчиками скорости.
Связь по интерфейсу RS-485 с внешними системами автоматизации.
Функции защиты Повышенное и пониженное напряжение.
Пропадание фазы.
Перегрузка по току.
Короткое замыкание и т.д.
2.3 Вспомогательные элементы силовой части электропривода
2.3.1 Сетевой дроссель
Рекомендуется применять сетевые дроссели (реакторы), подключенные на вход ПЧ, для следующих целей:
повышения коэффициента мощности ПЧ;
снижения влияния ПЧ на сеть;
ограничения скорости нарастания пусковых токов;
снижения гармоник сетевого напряжения.
Установка сетевого дросселя желательна при любом качестве питающей сети