ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ КОМПАНИИ «SCHNEIDER ELECTRIC»
Компания «Schneider Electric» выпускает преобразователи частоты Altivar 11, 28, 38, 68, 71, Преобразователи предназначены для регулирования скорости низковольтных асинхронных двигателей. ПЧ Altivar 68 охватывают диапазон мощностей от 75 до 500 кВт для применения с увеличенным моментом и от 90 до 630 кВт для применения с нормальным моментом. Работа с увеличенным моментом обеспечивает устойчивые малые скорости АД, соответствующие выходной частоте ПЧ 0,5 Гц.
Преобразователь частоты может быть оснащен дополнительным модулем расширения для цифрового датчика скорости. При этом повышаются диапазон регулирования скорости АД и точность регулирования на низких скоростях.
Преобразователь частоты может использоваться для привода механизмов с постоянным и зависящим от скорости моментом сопротивления, Выбор типа момента (постоянный или переменный) осуществляется программными средствами.
При этом возможны следующие виды управления приводом:
нормальный, соответствующий заводской настройке ПЧ и обеспечивающий диапазон регулирования скорости АД 20:1;
с увеличенным моментом, расширяющим диапазон регулирования скорости до значения 100:1 и увеличивающим момент АД на низких скоростях;
специальный для двигателей специального назначения и включенных параллельно на выход одного ПЧ;
энергосберегающий с автоматической адаптацией соотношения U/f для согласования с характеристикой момента сопротивления рабочей машины.
Для настройки статических и динамических характеристик в этих режимах служат следующие параметры регулирования:
IR-компенсация падения напряжения на активном сопротивлении статорной обмотки АД;
поддержание уровня напряжения с целью увеличения момента на низкой скорости;
вид кривой соотношения U/f для согласования с характеристикой момента сопротивления рабочей машины;
усиление и устойчивость контура регулирования, обеспечивающие требуемый вид переходного процесса.
Основными функциями ПЧ являются:
встроенный ПИД-регулятор для регулирования параметров технологического процесса (расход, давление, скорость АД); задание до семи предварительно выбранных скоростей; пошаговая работа механизма с заданием интервалов времени от 0,2 до 10 с. В течение заданного интервала времени поступающие команды на вращение АД выполняться не будут;
последовательность управления электромагнитным тормозом для управления подъемно-транспортных механизмов; настраиваемые аналоговые и логические входы; быстрее-медленнее (настройка нижней и верхней границ скоростей, темпов ускорения);
пропуск частотных окон для предотвращения механического резонанса при работе исполнительного механизма на критических скоростях. В ПЧ предусмотрена возможность задания до трех запретных частотных окон с настраиваемым шириной полосы 2 или 5 Гц; функции компаратора; логические функции;
пуск и регулирование скорости с помощью алгоритма векторного управления магнитным потоком АД;
четыре уровня энергосбережения для применения в электроприводах рабочих машин с зависящим от скорости моментом сопротивления; защита АД и ПЧ;
автоматический захват с поиском скорости («подхват на ходу»);
увеличенный пусковой момент;
раздельное питание цепей управления от источника 24 В; двойная конфигурация (управление от ПЧ двух двигателей).
Программными средствами осуществляется выбор различных законов разгона и-торможения АД: линейный, S - или U - образный с настройкой параметров.
ПЧ оснащается пультом управления с жидкокристаллическим индикатором, позволяющим с помощью клавиатуры осуществлять управление ПЧ, конфигурировать различные параметры, отображать характеристики ПЧ и АД, электрические величины, рабочие параметры и неисправности.
Предусмотрена возможность управления ПЧ от персонального компьютера.
Основные характеристики электропривода, оснащенного ПЧ Altivar 68, приведены в табл. 7.8.
Параметры |
Значение параметров |
Диапазон выходной частоты |
0 - 300 Гц. Стабильность частоты ±0,01 % при 50 Гц. Разрешающая способность 0,01 Гц |
Диапазон регулирования скорости |
100:1 (в конфигурации с увеличенным моментом) |
Статическая точность |
В разомкнутой системе: 30 % от номинального скольжения при скорости больше 10 % от номинальной скорости двигателя; 50 % от номинального скольжения при скорости меньше 5 % от номинальной скорости двигателя. В замкнутой системе (с датчиком обратной связи) ±0,01 % от максимальной скорости двигателя |
Перегрузочный переходный момент |
180 % от номинального момента двигателя (в конфигурации с увеличенным моментом) |
Максимальный переходный ток |
150 % от номинального тока (в конфигурации с увеличенным моментом) в течение 60 с и 120 % в установившемся режиме; 120 % от номинального тока с моментом сопротивления, зависящим от скорости, в течение 60 с и 100 % в установившемся режиме |
Тормозной момент |
До 30 % от номинального момента двигателя (без блока торможения); до 150 % с блоком торможения |
Закон управления U/f |
При отсутствии датчика обратной связи векторное управление магнитным потоком двигателя; с постоянным или переменным моментом с конфигурируемой функцией энергосбережения; с датчиком обратной связи векторное управление магнитным потоком |
Питающая трехфазная цепь |
400 В ± 15 %, 50/60 Гц ± 5 %; 440 В ±10 %, 60 Гц ± 5 %; 500 В - 15 % + 10 %, 50 Гц ± 5% |
Максимальное напряжение на выходе ПЧ |
Равно напряжению питающей сети |
КПД |
97,5 % (включая потери в сетевом дросселе) при 50 Гц и номинальной нагрузке |
Аналоговый вход по напряжению |
0—10 В, полное сопротивление 100 кОм. Разрешающая способность 10 бит. Программируемые ограничение и применение |
Аналоговый вход по току |
0(4) —20 мА максимальная нагрузка 250 Ом. Разрешающая способность 10 бит. Программируемые ограничение и применение |
Преобразователи частоты серии Altivar 38 мощностью от 0,75 до 315 кВт предназначены для электроприводов центробежных насосов и вентиляторов и являются упрощенным вариантом ПЧ, который обеспечивает: ускоренный ввод в эксплуатацию;
быструю настройку доступными диалоговыми средствами; легкую интеграцию установки в системы автоматизации верхнего уровня;
наличие функций, необходимых для управления насосными и вентиляционными установками, таких как ПИ-регу - лятор, автоматический повторный пуск, «подхват на ходу», блокировка резонансных частотных окон, управление насосными станциями;
функцию энергосбережения с автоматической адаптацией питания двигателя с целью оптимизации потребления энергии.
Технические характеристики ПЧ Altivar 38 приведены в табл. 7.9.
В результате сотрудничества компаний «Schneider Electric» и «Toschiba» с 2005 г. налажен выпуск ПЧ нового поколения Altivar 71 для управления двигателями мощностью от 0,37 до 500 кВт на напряжение от 200 до 480 В.
Таблица 7.9 Технические характеристики ПЧ Altivar 38
|
Преобразователи частоты Altivar 71 характеризуются следующими особенностями:
реализуют семь законов управления, включая работу с синхронными двигателями с возбуждением от постоянных магнитов;
выдерживают провалы напряжения питания до 50 % и могут функционировать без снижения мощности при температуре окружающей среды 50 °С;
обеспечивают перегрузочную способность до 220 % по моменту;
имеют встроенный ПИД-регулятор; оснащены графическим терминалом;
благодаря встроенному фильтру обладают хорошей помехозащищенностью;
имеют встроенные коммуникационные протоколы MODBUS и CANopen, позволяющие легко осуществлять интеграцию в системы промышленной автоматизации;
обладают совместимостью программных средств с ПЧ серий Altivar 58 и Altivar 68;
имеют дополнительное оборудование: исполнение по степени защиты оболочки IP54, фильтры ЭМС класса В, фильтры подавления высших гармоник, блоки рекуперации энергии в питающую сеть.
Компания планирует выпуск объектно-ориентированных ПЧ Altivar 61, предназначенных для работы с вентиляторами и насосами. Эти ПЧ выполнены на базе ПЧ Altivar 71 и обладают рядом сходных с ними показателей. Диапазон мощностей от 0,37 до 630 кВт.