Преобразователи частоты в современном профилегибочном оборудовании
 
Разное

Преобразователи частоты в современном профилегибочном оборудовании

19.04.2011
Рубрика: Разное

Обсудить на форуме

2856 просмотров

Сегодня оборудование для профнастила снабжается частотными преобразователями – специальным электронным устройством для управления асинхронным электродвигателем переменного тока. Преобразователь частоты работает по принципу преобразования однофазного напряжения с частотой 50 Гц в одно- или трёхфазное напряжение с переменной частотой до 600 Гц. Помимо этого происходит изменение напряжения.

Многие промышленные станки, в том числе и профилегибочные, работают при напряжении 380 В. Применение преобразователя позволяет снизить потребление электроэнергии на 30-40%, повысив КПД асинхронного двигателя до 95-98%. При этом сохраняются и положительные моменты использования асинхронного электродвигателя – неприхотливость в обслуживании, невысокая цена, надежность, ремонтопригодность.

Принцип функционирования частотного преобразователя

Любой преобразователь, в том числе и устанавливаемый в оборудовании для изготовления профнастила состоит из выпрямителя и инвертора. Выпрямитель – это устройство для преобразования переменного входного тока в постоянный выходной. Он может быть электровакуумным, механическим или полупроводниковым. Так же в выпрямители имеются так называемые фильтры, предназначенные для сглаживания пульсаций выпрямляемого тока. Инвертор наоборот преобразует ток постоянной частоты в переменный. По сути, инвертор – это генератор периодического напряжения.

Преобразование может сопровождаться изменением напряжения. В основе полупроводниковых преобразователей лежат транзисторы. Так же любой частотный преобразователь снабжается собственным микропроцессором, в функции которого ложится контроль, защита, диагностика, а так же управление силовыми электронными ключами.

Существует три типа выпрямителей – неуправляемые, полууправляемые и управляемые. Первый тип получил наибольшее распространение. Он используется на недорогом оборудовании по производству профнастила, дешевых моделях листогибов с электродвигателем и в некотором другом промышленном оборудовании. Главным достоинством неуправляемых выпрямителей является их дешевизна, при относительно высоком качестве выпрямляемого тока. Управляемые выпрямители стоят дороже, имеют невысокий коэффициент мощности, но при этом позволяют протекать току в обоих направлениях.

Соответственно, полууправляемые выпрямители не позволяют рекуперировать энергию обратно в сеть, зато стоят относительно недорого и имеют неплохие показатели в работе.

Управление частотными преобразователем

Управление преобразователем осуществляется через дискретные (числовые) входы и аналоговый выход. Информация на вход поступает с различных датчиков. Это позволяет станку для производства профнастила выдерживать заданные параметры обработки металла. Ко входам так же относится система ввода информации, позволяющая заранее задавать необходимые параметры – толщина листа, высота профиля, угол изгиба, форма профиля и т.д.

В основе работы преобразователя может лежать скалярный или векторный принцип управления электродвигателем. Скалярный принцип – это управление двигателем путем изменения частоты и амплитуды приложенного напряжения. Изменение этих величин может привести к изменению КПД двигателя, поэтому так важно выдерживать их в заранее заданных рамках. Скалярный способ относительно прост, но не лишен недостатков. Он подразумевает использование датчиков скорости на валу, а так же невозможность одновременного регулирования и скорости вращения вала, и его момента.

Более прогрессивным типом управления признается векторный. Он позволяет управлять непосредственно вращающим моментом двигателя. Векторный способ управления позволяет более тонко регулировать работу двигателя. В основе его лежит заранее известная модель вращения вала двигателя, из которой известен и момент и скорость вращения. Для нормального функционирования системы векторного управления электроприводом требуется установка только датчиков тока фаз стартора двигателя. В основе управляющей системы лежит одно- или многопроцессорная система. Однопроцессорный выпрямитель отличается простотой, но при этом предъявляются повышенные требования к самому процессору.

Такие системы нашли широкое распространение в оборудовании с невысокий интенсивностью использования. Наиболее распространены сейчас выпрямители с двумя процессорами, один из которых регулирует все основные операции – в первую очередь само выпрямление тока, - а второй – все сервисные функции.

Вместо заключения

Преобразователи частоты позволяют регулировать мощность в пределах от 0,4 до 600 кВт, при частоте коммутации от 2 до 16 А, выдерживая 150% перегрузки. Выходная частота регулируется в пределах от 1 до 650 Гц. Цена на них – 3-150 тысяч рублей.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно