Ошибки при выборе частотного преобразователя: 10 частых ошибок
Ошибки при выборе частотного преобразователя могут привести к срабатыванию защит, нестабильной работе электродвигателя, невозможности запуска механизма или неправильной работе оборудования.
Одна из главных причин — выбор ПЧ только по мощности двигателя. На практике необходимо одновременно учитывать номинальный ток, напряжение, характер нагрузки, условия пуска и торможения, перегрузочную способность и требования системы управления.
Рассмотрим 10 распространённых ошибок и способы их избежать.
Ошибка №1. Выбирать ПЧ только по мощности двигателя
Мощность двигателя в кВт — важный, но не единственный параметр для подбора частотного преобразователя.
Двигатели одинаковой мощности могут иметь разные номинальные токи. Кроме того, преобразователи одной мощности могут отличаться по допустимому выходному току и режимам нагрузки.
Как правильно: сначала определить параметры двигателя по шильдику и сравнить его номинальный ток с номинальным выходным током ПЧ.
Для предварительного подбора:
I ПЧ ≥ I двигателя
После этого необходимо проверить нагрузку и перегрузочную способность конкретной модели.
Ошибка №2. Не учитывать напряжение двигателя и питающей сети
Нельзя выбирать частотный преобразователь, ориентируясь только на мощность и ток. Необходимо проверить класс напряжения ПЧ, напряжение питающей сети и данные двигателя.
Например, наличие сети 220 В ещё не означает, что любой трёхфазный двигатель можно подключить через ПЧ соответствующего класса.
Необходимо проверить напряжения на шильдике двигателя и допустимую схему соединения его обмоток.
Как правильно: сопоставить питающую сеть, входное напряжение ПЧ, его выходной класс напряжения и параметры двигателя.
Ошибка №3. Сравнивать ток двигателя с входным током ПЧ
При подборе двигателя к частотному преобразователю необходимо ориентироваться на номинальный выходной ток ПЧ.
Входной ток преобразователя относится к его питанию и не является параметром, по которому непосредственно сравнивают ПЧ с током двигателя.
Как правильно: найти в технических характеристиках именно номинальный выходной ток выбранной модели и сравнить его с номинальным током двигателя.
Ошибка №4. Использовать универсальный запас по мощности
Иногда при подборе ПЧ используют правило: выбрать преобразователь на определённый процент мощнее двигателя. Такой подход нельзя считать универсальным.
Необходимый запас зависит от характера нагрузки, режима работы, пускового момента, допустимой перегрузки конкретного преобразователя и других условий.
Как правильно: выбирать ПЧ по току и режиму нагрузки, а допустимую перегрузку проверять по документации производителя.
Ошибка №5. Не учитывать характер нагрузки
Одинаковый электродвигатель может использоваться на насосе, вентиляторе, конвейере или другом механизме, но требования к частотному преобразователю будут различаться.
Например, центробежный вентилятор и загруженный конвейер имеют разные характеристики нагрузки и разные требования к пусковому моменту.
При выборе следует учитывать:
- тип механизма;
- пуск без нагрузки или под нагрузкой;
- требуемый момент;
- инерцию механизма;
- частоту пусков и остановок;
- продолжительность работы;
- необходимый диапазон регулирования скорости.
Как правильно: сначала определить условия работы механизма, а затем выбирать режим и модель ПЧ.
Ошибка №6. Игнорировать перегрузочную способность ПЧ
Номинальный выходной ток — не единственная характеристика, определяющая способность преобразователя работать с конкретной нагрузкой.
При тяжёлом пуске или резком изменении нагрузки двигатель может потребовать повышенный момент и ток в течение ограниченного времени.
У разных серий ПЧ допустимая перегрузка и продолжительность её действия отличаются.
Как правильно: проверить перегрузочную способность именно выбранной модели и сопоставить её с режимом работы механизма.
Ошибка №7. Задавать слишком короткое время разгона и торможения
Параметры разгона и торможения нельзя назначать одинаковыми для всех приводов.
Слишком быстрый разгон может привести к повышенному току и срабатыванию защиты преобразователя.
При слишком интенсивном торможении двигатель может перейти в генераторный режим. Возвращаемая энергия повышает напряжение в звене постоянного тока ПЧ, что также может вызвать защитное отключение.
Как правильно: выбирать время разгона и замедления с учётом механизма, его инерции, нагрузки и возможностей преобразователя.
Ошибка №8. Считать, что тормозной резистор нужен всегда
Тормозной резистор необходим не для каждого электропривода.
Он может потребоваться, если привод должен быстро останавливаться или механическая система возвращает значительную энергию в преобразователь при торможении.
Для механизмов с плавной остановкой дополнительное тормозное оборудование может не потребоваться.
Как правильно: сначала определить режим торможения. Если резистор необходим, проверить допустимое сопротивление для конкретного ПЧ и рассчитать требуемую мощность с учётом энергии и частоты торможений.
Подробнее: как подобрать тормозной резистор для частотного преобразователя.
Ошибка №9. Не учитывать работу двигателя на низкой скорости
Снижение частоты вращения двигателя может ухудшить условия его охлаждения, если используется вентилятор, установленный непосредственно на валу двигателя.
Особенно это важно при продолжительной работе с высоким моментом на низкой скорости.
Универсальной минимальной частоты, безопасной для любого двигателя и механизма, не существует.
Как правильно: учитывать допустимый диапазон регулирования двигателя и требования механизма. При необходимости использовать независимое охлаждение или другое предусмотренное проектом решение.
Ошибка №10. Сначала купить ПЧ, а потом проверять функции управления
Даже правильно выбранный по мощности, напряжению и току преобразователь может не подойти для конкретной системы автоматизации.
До покупки необходимо определить, какие функции потребуются:
- дискретные входы и выходы;
- аналоговые входы и выходы;
- работа с датчиками;
- ПИД-регулирование;
- реверс;
- управление от внешнего контроллера;
- необходимые интерфейсы связи;
- подключение тормозного оборудования;
- другие функции технологического процесса.
Как правильно: составить список необходимых функций до выбора конкретной модели.
Короткий чек-лист перед покупкой частотного преобразователя
Перед окончательным выбором проверьте:
- напряжение питающей сети;
- напряжение двигателя и схему соединения обмоток;
- номинальный ток двигателя;
- номинальный выходной ток ПЧ;
- тип и характер нагрузки;
- условия запуска механизма;
- требуемую перегрузочную способность;
- условия разгона и торможения;
- режим работы на низкой скорости;
- необходимые входы, выходы и интерфейсы;
- условия установки, охлаждения и степень защиты.
Частотные преобразователи PROMPOWER
В линейке PROMPOWER представлены преобразователи частоты для различных задач промышленного электропривода. Конкретную серию и модель следует выбирать по параметрам двигателя, характеру нагрузки и требованиям системы управления.
Посмотреть модели можно в разделе частотные преобразователи PROMPOWER.
FAQ
Можно ли выбрать ПЧ той же мощности, что и двигатель?
Иногда такой вариант подходит, но совпадение мощности в кВт само по себе не гарантирует правильный выбор. Необходимо проверить номинальный выходной ток ПЧ, напряжение, характер нагрузки и перегрузочную способность.
Какой ток ПЧ должен быть относительно тока двигателя?
Для предварительного выбора номинальный выходной ток преобразователя должен быть не ниже номинального тока двигателя для фактического режима его работы. После этого необходимо проверить нагрузку и перегрузочную способность.
Нужно ли всегда брать ПЧ с запасом?
Универсального процента запаса нет. Необходимость выбора преобразователя большего типоразмера зависит от тока двигателя, характера нагрузки, условий пуска и допустимой перегрузки конкретной модели.
Почему ПЧ уходит в ошибку при разгоне?
Причины могут быть разными: слишком короткое время разгона, высокая механическая нагрузка, несоответствие параметров двигателя, неправильные настройки или недостаточные возможности выбранного преобразователя. Причину следует определять по коду ошибки и документации конкретного ПЧ.
Почему ПЧ отключается при торможении двигателя?
Одной из возможных причин является повышение напряжения в звене постоянного тока из-за энергии, возвращаемой двигателем при замедлении. Но точную причину необходимо определять по коду ошибки и руководству производителя.
Заключение
Большинство ошибок при выборе частотного преобразователя связано с попыткой подобрать его только по мощности двигателя. Для корректного выбора необходимо одновременно учитывать напряжение, номинальный ток, характер нагрузки, условия пуска и торможения, перегрузочную способность и необходимые функции управления.
Чем точнее определены параметры двигателя и механизма до покупки, тем проще подобрать подходящий преобразователь и правильно настроить электропривод.