
Двигатели переменного тока обычно соединяются с частотно-регулируемыми приводами (ЧРП), которые управляют частотой вращения двигателя путем регулирования частоты подаваемого напряжения. В зависимости от области применения и требуемого уровня регулирования скорости, VFDS могут управляться либо скалярным, либо векторным методами. Наиболее распространенным типом управления VFD является скалярный метод, называемый вольтами на герц (В/Гц) или вольтами на частоту (В/f).
Термины частотно-регулируемый привод (VFD) и привод с регулируемой скоростью вращения (VSD) часто используются взаимозаменяемо, но между ними существует различие.
A привод с регулируемой скоростью вращения (VSD) — это любой привод, который может регулировать скорость работы какого-либо оборудования, включая двигатели как переменного, так и постоянного тока. VSDs могут работать с помощью механических, гидравлических или электрических средств.
A частотно-регулируемый привод(VFD) используется для регулирования частоты вращения двигателей переменного тока и делает это путем изменения частоты подаваемого на двигатель напряжения.
Двигатели переменного тока рассчитаны на магнитное поле (поток) постоянной напряженности. Напряженность магнитного поля пропорциональна отношению напряжения (В) к частоте (Гц), или В/Гц. Но VFD управляет скоростью двигателя, изменяя частоту подаваемого напряжения в соответствии с уравнением синхронной скорости:
N = 120*f / P
Где:
N = частота вращения двигателя (об/мин)
f = частота входного напряжения
P = количество полюсов двигателя
Изменение частоты напряжения влияет как на частоту вращения двигателя, так и на напряженность магнитного поля. При понижении частоты (при более низких оборотах двигателя) магнитное поле увеличивается, и выделяется избыточное тепло. При увеличении частоты (для более высоких оборотов двигателя) магнитное поле уменьшается, и создается меньший крутящий момент. Чтобы поддерживать постоянный магнитный поток, отношение В/Гц должно оставаться постоянным. Это обеспечивает стабильную выработку крутящего момента независимо от частоты.
Управление В/ Гц приводом с частотно-регулируемым приводом позволяет избежать такого изменения напряженности магнитного поля за счет изменения напряжения вместе с частотой, чтобы поддерживать постоянное соотношение В/Гц. Соответствующее соотношение В/Гц определяется номинальным напряжением и частотой двигателя. Например, двигатель, рассчитанный на 230 В и 60 Гц, будет работать лучше всего при соотношении В/Гц, равном 3,83 в любое время (230/60 = 3,83).
Традиционное управление В / Гц не использует обратную связь и изменяет напряжение и частоту двигателя только на основе внешней команды скорости. Для управления по замкнутому контуру В/Гц может быть добавлена обратная связь с энкодером для измерения фактической частоты вращения двигателя. Сигнал об ошибке генерируется на основе разницы между фактической скоростью и заданной скоростью, и контроллер генерирует новую частотную команду для компенсации ошибки. Хотя это улучшает регулирование скорости, управление по замкнутому контуру В / Гц не является распространенным явлением из-за дополнительной стоимости и сложности энкодера и аппаратных средств обратной связи.
Регулирование частоты вращения в/Гц является простым и недорогостоящим методом управления частотно-регулируемыми приводами и обычно рассматривается как наиболее распространенная схема управления VFD. Он подходит как для применения с постоянным, так и с переменным крутящим моментом и может обеспечивать до 150 процентов номинального крутящего момента при нулевой скорости при запуске и пиковых нагрузках. Регулирование частоты вращения находится в диапазоне от 2 до 3 процентов от максимальной номинальной частоты, поэтому этот метод не подходит для применений, где решающее значение имеет точное регулирование скорости. Наиболее часто регулятор частоты вращения /Гц используется для привода промышленного оборудования, такого как вентиляторы и воздуходувки.
Одним из уникальных преимуществ регулирования В/Гц по сравнению с другими методами является то, что оно позволяет управлять несколькими двигателями с помощью одного VFD. Все двигатели запускаются и останавливаются одновременно, и все они работают с одинаковой скоростью, что выгодно в некоторых технологических процессах, таких как нагрев и охлаждение.
Свежие комментарии