Чем заменить Danfoss FC 51 и ABB ACS150: сравнение с PROMPOWER PD150

При проектировании нового оборудования или модернизации существующего шкафа управления нередко возникает задача подобрать частотный преобразователь вместо ранее применявшегося Danfoss или ABB. Важно сохранить необходимые функции управления двигателем, правильно выбрать номинальный ток и учесть особенности подключения.

Для таких задач можно рассмотреть PROMPOWER PD150 — серию компактных частотных преобразователей для насосов, вентиляторов, компрессоров и других механизмов с подходящими характеристиками нагрузки.

Сравним PROMPOWER PD150 с Danfoss VLT Micro Drive FC 51 и ABB ACS150 на примере трёхфазных исполнений 2,2 и 4 кВт. Разберём, какие характеристики важны при подборе альтернативы и в каких случаях замена потребует изменения схемы управления.

Почему при замене частотного преобразователя недостаточно сравнить мощность

Предположим, в шкафу установлен частотный преобразователь Danfoss FC 51 мощностью 2,2 кВт. Двигатель работает с насосом, а скорость регулируется внешним сигналом.

Первое, что необходимо проверить при подборе другого ПЧ, — номинальный выходной ток. Мощность 2,2 кВт у разных производителей не всегда означает одинаковые условия эксплуатации и допустимую нагрузку.

Помимо тока, нужно учитывать:

• напряжение питающей сети;
• номинальный ток электродвигателя;
• перегрузочную способность преобразователя;
• характер нагрузки и условия охлаждения;
• способы задания частоты и команд пуска;
• интерфейсы связи с ПЛК;
• габариты, монтаж и требования к электромагнитной совместимости.

Особенно внимательно проверяют оборудование для механизмов с высокими пусковыми моментами, длительной работой на низкой скорости и повторяющимися перегрузками.

Поэтому подбор альтернативного преобразователя начинается с параметров двигателя и условий работы, а не только с обозначения модели.

PROMPOWER PD150, Danfoss FC 51 и ABB ACS150: какие серии сравниваем

Danfoss VLT Micro Drive FC 51 — компактная серия частотных преобразователей для управления скоростью электродвигателей. В руководстве предусмотрены настройки разгона и торможения, работа с дискретными и аналоговыми сигналами, последовательный обмен и функции управления технологическим процессом.

ABB ACS150 — компактная серия для простых приводных задач. Преобразователи имеют встроенную панель управления, программируемые входы, аналоговое задание частоты и функции защиты двигателя.

PROMPOWER PD150 — серия частотных преобразователей с двумя номиналами мощности и тока в зависимости от режима нагрузки. Для рассматриваемых исполнений предусмотрены встроенный тормозной прерыватель, ЭМС-фильтр, аналоговые и дискретные входы, а также RS-485 с Modbus RTU.

Все три серии можно рассматривать при решении определённых задач управления электродвигателями. Однако их электрические характеристики, функциональные возможности, подключения и монтажные размеры различаются.

Сравнение выходных токов на 2,2 и 4 кВт

Для корректного сопоставления рассмотрим трёхфазные исполнения класса 400 В.

Для Danfoss приведены значения непрерывного выходного тока при напряжении 380–440 В. Для ABB — номинальный выходной ток I2N. Для PROMPOWER — номинальный ток в тяжёлом режиме HD.

Из таблицы видно, что у рассмотренных моделей PROMPOWER номинальный выходной ток выше, чем у указанных исполнений Danfoss и ABB.

Однако это не означает, что любой преобразователь PD150 той же мощности автоматически заменяет существующий привод. Необходимо также сопоставить перегрузочную способность, режим работы двигателя и требования к монтажу.

Два номинальных режима PROMPOWER PD150

Одна из особенностей серии PD150 — возможность выбора номинала для тяжёлого (HD) и нормального (ND) режима нагрузки.

Режим HD предназначен для условий с более высокими требованиями к перегрузочной способности. ND применяется при подходящем характере нагрузки и соблюдении предусмотренных производителем ограничений.

Например, для вентилятора с умеренными пусковыми нагрузками может оказаться применим режим ND. Но выбор этого режима должен основываться на фактическом токе двигателя, характере нагрузки и требованиях руководства.

Нельзя считать, что преобразователь с маркировкой 2,2/4 кВт всегда подходит к любому двигателю мощностью 4 кВт.

Чем отличаются возможности управления

При подборе замены важно сохранить привычный для оборудования способ управления.

Управление с клемм

Во многих небольших установках команды пуска и останова поступают на дискретные входы ПЧ, а частота задаётся аналоговым сигналом.

Например, ПЛК управляет насосом: выдаёт команду пуска и задаёт требуемую скорость сигналом 0–10 В или 4–20 мА.

У PROMPOWER PD150 предусмотрены дискретные входы, аналоговый вход и релейный выход. Аналогичные задачи управления можно реализовать на Danfoss FC 51 и ABB ACS150, но назначения клемм и параметры настройки отличаются.

При замене необходимо составить новую схему подключения по руководству выбранной модели, а не переносить провода на визуально похожие клеммы.

Управление по RS-485

PROMPOWER PD150 поддерживает Modbus RTU по RS-485. Это позволяет организовать обмен данными с ПЛК или другим совместимым устройством.

У Danfoss FC 51 также предусмотрен последовательный обмен, включая Modbus RTU. При замене потребуется изменить настройки связи и, возможно, программу контроллера.

При этом наличие одинакового протокола не означает совпадения адресов регистров, командных слов и правил интерпретации данных.

Если установленный ABB ACS150 управляется обычными дискретными и аналоговыми сигналами, переход на PD150 можно рассмотреть без обязательного изменения архитектуры системы на Modbus.

Главное правило: сначала определить действующий способ управления, а затем проверить, способен ли выбранный PROMPOWER PD150 воспроизвести необходимую функцию.

Что проверить при замене Danfoss FC 51

Рассмотрим насосную установку с преобразователем Danfoss FC 51 P2K2 мощностью 2,2 кВт.

По руководству Danfoss номинальный выходной ток этого исполнения составляет 5,3 А при напряжении 380–440 В.

У PROMPOWER PD150-A4022B номинальный ток в режиме HD составляет 6 А. Поэтому его можно включить в перечень моделей для технического подбора.

Но перед окончательным решением необходимо установить:

1. Номинальный ток и напряжение установленного двигателя.
2. Требуемую перегрузочную способность.
3. Способ подачи команд пуска и останова.
4. Способ задания частоты — панель, аналоговый сигнал или интерфейс связи.
5. Необходимость торможения, внешнего резистора и дополнительных функций.
6. Габариты преобразователя и условия охлаждения в шкафу.

После этого составляют таблицу соответствия клемм и параметров управления.

Если существующая система использует последовательную связь с ПЛК, дополнительно проверяют протокол, регистры и программную логику обмена.

Таким образом, PD150-A4022B можно рассматривать как кандидата на замену FC 51 P2K2 по мощности и номинальному току, но окончательная применимость определяется характеристиками установки.

Что проверить при замене ABB ACS150

Второй пример — преобразователь ABB ACS150-03E-08A8-4 мощностью 4 кВт.

Его номинальный выходной ток составляет 8,8 А. У PROMPOWER PD150-A4040B в режиме HD указан ток 10 А.

По этим двум параметрам PD150-A4040B представляет интерес для замены. Однако следует проверить характер нагрузки, требуемые функции и подключение.

Особое внимание необходимо уделить:

• назначению дискретных входов и выходов;
• источнику задания частоты;
• аналоговым сигналам и их масштабированию;
• настройкам времени разгона и торможения;
• работе реле аварии;
• параметрам двигателя и защит;
• фактическим монтажным размерам.

При модернизации шкафа нельзя рассчитывать на полное совпадение подключения или настроек ABB и PROMPOWER.

Если оборудование эксплуатируется в составе автоматизированной линии, дополнительно проверяют взаимодействие с контроллером, межблокировки и действия системы при аварии или потере управляющего сигнала.

Когда PROMPOWER PD150 подходит для насосов и вентиляторов

Для насосных и вентиляторных механизмов частотное регулирование позволяет изменять скорость двигателя в соответствии с потребностью технологического процесса.

Например, в системе вентиляции производительность можно регулировать по сигналу датчика или команде контроллера. В насосной установке изменение частоты вращения применяется для управления подачей и поддержания заданного давления.

PROMPOWER PD150 можно рассматривать для таких задач благодаря наличию аналогового управления, дискретных входов и Modbus RTU.

При этом подбор зависит от конкретного двигателя, требуемого диапазона регулирования и условий работы механизма.

Если насос работает с тяжёлым пуском, возможными заклиниваниями или повышенными перегрузками, необходимо отдельно оценивать требования к приводу. Для некоторых задач может потребоваться другая серия преобразователя.

Пять ошибок при подборе замены

1. Выбирать преобразователь только по мощности двигателя. Даже при одинаковой мощности допустимые токи и режимы перегрузки могут различаться.

2. Сравнивать HD одного преобразователя с ND другого без учёта нагрузки. Номиналы должны соответствовать фактическим условиям эксплуатации.

3. Переносить старую схему подключения без проверки клемм. Назначения входов и выходов у разных производителей отличаются.

4. Предполагать совместимость по Modbus RTU без проверки регистров. Протокол может быть одинаковым, но организация управления и адресация — различными.

5. Не учитывать монтаж и охлаждение. Новый ПЧ должен подходить по габаритам, допустимым расстояниям, вентиляции и условиям окружающей среды.

Как подобрать PROMPOWER PD150 на замену

Для предварительного подбора желательно указать модель установленного частотного преобразователя, модель и ток двигателя, напряжение питания и назначение механизма.

Если управление осуществляется от ПЛК, дополнительно понадобятся сведения о сигналах и протоколе связи.

Специалисты ИРСАС помогут сопоставить характеристики оборудования и выбрать подходящее исполнение PROMPOWER.

В каталоге представлены, в частности, модели PD150-A4022B и PD150-A4040B для рассматриваемых задач.

Посмотреть частотные преобразователи PROMPOWER в каталоге ИРСАС

Посмотреть PROMPOWER PD150-A4040B

Частые вопросы

Можно ли заменить Danfoss FC 51 на PROMPOWER PD150 без изменения проводки?

Рассчитывать на это нельзя. Необходимо проверить назначение клемм, схему питания, цепи управления и защитные функции. Даже при подходящих электрических номиналах может потребоваться изменение подключения.

Является ли PD150 прямым аналогом ABB ACS150?

PD150 можно рассматривать как альтернативу для определённых задач, но это не универсальный прямой аналог. Применимость устанавливается по характеристикам двигателя, функциям управления и требованиям установки.

Почему у PROMPOWER PD150 указаны две мощности?

Серия предусматривает два режима нагрузки — HD и ND — с разными допустимыми номиналами. Выбор зависит от условий эксплуатации и требуемой перегрузочной способности.

Что важнее при подборе — мощность или выходной ток?

Нужно учитывать оба параметра, но проверка номинального тока двигателя и допустимого выходного тока ПЧ обязательна. Совпадение мощности в киловаттах само по себе недостаточно.

Можно ли использовать PD150 с существующим ПЛК?

Да, если выбранная схема управления и необходимые функции поддерживаются обоими устройствами. Для сигналов с клемм проверяют типы и уровни входов, для Modbus RTU — параметры связи и карту регистров.

Итог

PROMPOWER PD150 можно рассматривать как альтернативу отдельным исполнениям Danfoss FC 51 и ABB ACS150 при проектировании новых систем и модернизации существующих установок.

В рассмотренных примерах на 2,2 и 4 кВт PD150 имеет более высокий номинальный выходной ток в режиме HD. Дополнительная особенность серии — выбор между режимами HD и ND.

Но замена частотного преобразователя — это технический подбор, а не простое сопоставление артикулов. Для правильного решения необходимо проверить двигатель, нагрузку, управление, монтаж и условия эксплуатации.

ИРСАС поможет подобрать PROMPOWER по характеристикам существующего преобразователя или требованиям нового проекта.