1ton-auto.ru

Тон Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подключение и настройка частотного преобразователя

Подключение и настройка частотного преобразователя

Подключение частотных преобразователей

Частотный регулятор (он же преобразователь) – подключаемое к электродвигателю устройство, которое выполняет ряд функций:

  • регулирует вращательную скорость ротора;
  • наращивает/снижает крутящий момент на выходе;
  • защищает подвижные детали от чрезмерного нагрева;
  • контролирует уровень нагрузки (предупреждает сбои из-за кратковременных перегрузок оборудования);
  • предупреждает поломки механизмов из-за резких колебаний характеристик.

Преобразователи могут выполнять и другие функции в зависимости от назначения, способа исполнения, элементов сборки и других характеристик. В любом случае (каким бы ни был набор опций) эффективность работы устройства минимум на 50% зависит от правильного монтажа частотного преобразователя. Как его провести без ошибок?

Назначение ПИД-регулятора

Установка ПИД-регулятора является самым эффективным фактором, позволяющим регулировать параметры систем с частотными преобразователями в цепи управления. Регулировочный модуль воспринимает цепочку данных от задействованных элементов системы, обрабатывает их, и на основе полученной информации формирует собственный управляющий сигнал.

На примере контроля значения температуры, в подверженных к нагреву установках, ПИД-регулятор в автоматическом режиме производит изменения мощностных параметров системы. Это позволяет понизить обороты электродвигателя, либо снизить мощность подконтрольной установки. Таким образом предотвращается перегрев технологического оборудования.

Похожее взаимодействие различных узлов системы широко применяется во многих сферах производства и жизнедеятельности. Наибольшее распространение регулировочные блоки получили в управлении процессами поддержания расхода, давления, скорости и температуры.

Особенности и принцип ПИД-регулирования в частотниках

Регуляторный модуль считается основным узлом замкнутой самокоординирующей системы. Осуществление грамотной настройки ПИД-регулятора, необходимо для самостоятельного мониторинга состояния системы, с последующим формированием управляющих импульсов. Основным принципом точной настройки модуля, является получение максимальной точности и высокого качества переходного процесса регулирования.

Поиск необходимых коэффициентов, на основании которых формируется управляющий сигнал, может осуществляться различными способами. Однако определённый алгоритм всё же имеется.

Поэтапный алгоритм ПИД-регулирования:

Выставление всех регулирующих параметров на значения равные «0».

Установка максимальной рабочей мощности регулируемой установки. Осуществление ступенчатого увеличения значения пропорционального регулятора. Непрерывное наблюдение за реакцией системы на изменение параметров. Увеличение производить до момента появления отчётливых колебаний, вызванных процессом перерегулирования.

Произвести уменьшение значения пропорционального регулятора. Достигнуть стабильности системы, зафиксировав момент положения регулятора, при котором достигнуто полное затухание колебаний.

Уменьшить значение регулятора ниже стабилизационного предела системы на 15%. После этого понизить рабочую мощность подконтрольной установки.

Поэтапно увеличивать рабочую мощность системы. Повышать положение интегрального регулятора до тех пор, пока не станет очевидным процесс затухания колебаний. Показатель интегрального регулятора понизить до уровня, при котором установка снова станет стабильной.

В случае необходимости установки значения дифференциального регулятора, надлежит постепенно повышать скорость вращения привода. Следует добиться положения дифференциального регулятора, при котором система останется стабильной, а значение времени восприятия управляющего сигнала установкой будет минимальное. Значение считается правильно подобранным, когда система требует не более одного перерегулирования.

Читайте так же:
Как отрегулировать схождение колес на таврии

Произвести тестирование параметров настройки, выставляя различные значения мощности подконтрольной установки.

Настройка ПИД-регулятора

Настройка регулировочного модуля осуществляется в соответствии с тремя требуемыми параметрами:

  • запрос управляемого оборудования;
  • сигнал задания;
  • сигнал обратной связи.

Подробная процедура настройки ПИД-регулятора описана в инструкции по эксплуатации непосредственно для используемого частотного преобразователя.

Параметры доступные для ПИД-регулирования:

Выходной управляющий импульс ПИД-регулятора частотного преобразователя формируется из трёх составляющих сигнала:

  • пропорциональное звено;
  • интегрирующее звено;
  • дифференцирующее звено.

Пропорциональная составляющая

Пропорциональное звено осуществляет усиление отклонения между заданным сигналом и сигналом обратной связи. Это необходимо для соблюдения коррекции пропорционально значению отклонения. При возрастании этого параметра, увеличивается скорость реакции системы на управляющее воздействие сигнала. Чрезмерное превышение значения коэффициента пропорциональности, приведёт к потере стабильности регулировочного процесса и появлению колебаний негативного происхождения.

В процессе формирования значения управляющего сигнала, использование лишь одного пропорционального регулятора невозможно.

Пример: При приближении к установленной отметке значения температуры нагревателя, мощность установки будет неизменно снижаться. При падении мощности, приближение к заданной температурной отметке будет происходить, но уже медленнее. В итоге необходимая температура так и не будет достигнута, а мощность установки упадёт до критических значений.

Для предотвращения таких случаев, следует производить настройку дополнительных регуляторов интегрального и дифференциального звена.

Настройка пропорциональной составляющей (П-звена) ПИД-регулятора:

Интегральная составляющая

Интегрирующее звено производит финальную корректировку остаточного отклонения значения пропорциональной составляющей. Соразмерное увеличение коэффициента интегрирования позволит свести остаточное отклонение к нулю. Однако значительное превышение указанного параметра может вызвать всё ту же нестабильность в работе установки, вызванное появлением пагубных колебаний.

Настройка интегральной составляющей (И-звена) ПИД-регулятора:

Дифференциальная составляющая

Дифференцирующее звено повышает степень реагирования оборудования, в результате чего уменьшается время, требуемое на отклик системы. Существенное превышение значения этого коэффициента, способно привести к сбою в работе установки.

Фильтр задержки

Настройка параметров фильтра задержки производится для сглаживания стремительно изменчивых отклонений. Если увеличить задержку — процесс замедлится, и наоборот.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Как подключить частотный преобразователь

Для подключения частотного преобразователя к оборудованию, прежде всего необходимо убедиться в том, что характеристики такого прибора подходят для работы с конкретным электродвигателем. Также важно, чтобы напряжение питающей сети позволяло использовать данный частотный преобразователь.

При установке и подключении ЧП необходимо, чтобы условия эксплуатации соответствовали классу защищённости от влаги и пыли, а также были выдержаны все расстояния от движущихся частей машин и механизмов, от людских проходов и электрооборудования и аппаратуры.

Схема подключения ПЧ

Особенности и схема подключения частотного преобразователя к разным типам электродвигателей

Частотные преобразователи бывают как для трехфазных сетей, так и для однофазных. При этом к однофазной сети также можно подключать и трехфазный частотный преобразователь по схеме «треугольник», который дополнительно оснащен специальным конденсаторным блоком (при этом значительно падает мощность и понижается КПД устройства). Подключение же трехфазного преобразователя в соответствующей сети производится по схеме «звезда».

Читайте так же:
Утилита для регулировки оборотов кулера

Управление частотным преобразователем может осуществляться с использованием контакторов, встроенных в различные релейные схемы, микропроцессорных контроллеров и компьютерного оборудования, а также вручную. Поэтому при подключении автоматизированных систем требуется участие специалистов по наладке такого оборудования.

Обратите внимание! Частотный преобразователь может иметь дополнительные настройки, выполняемые с помощью DIP-переключателей, а также встроенным программным обеспечением.

Принцип подключения частотных преобразователей в целом одинаковый, но может несколько отличаться для разных моделей. Поэтому правильным решением будет перед подключением изучить инструкцию, сопоставить характеристики устройств и убедиться в том, что устройство подключается по схеме, предложенной производителем.

Для трехфазного электродвигателя

Для трехфазного электродвигателя принцип подключения следующий: к клеммным колодкам на выходе трехфазного частотного преобразователя подключаются фазные проводники к каждому выводу, а на вход подключаются фазы питающего напряжения. В данном случае всегда реализуется схема подключения «звезда» в двигателе. При подключении трехфазного двигателя через частотный преобразователь к однофазной сети применяют схему «треугольник».

Особенности и схема подключения частотного преобразователя к разным типам электродвигателейОсобенности и схема подключения частотного преобразователя к разным типам электродвигателей

Для однофазного электродвигателя

Для однофазного электродвигателя необходимо подключить фазный и нулевой проводник к преобразователю частоты, а обмотки двигателя подключаются к соответствующим клеммам на выходе частотного преобразователя. Например, обмотка L1 будет подключаться к клемме А преобразователя, обмотка L2 к клемме B, а общий провод к клемме C. Если применяется конденсаторный двигатель, то от частотного преобразователя фаза подключается к двигателю, а конденсатор обеспечивает сдвиг фаз.

Во всех случаях, при подключении частотных преобразователей и электродвигателей, всегда следует применять устройства защиты: автоматические выключатели и УЗО, рассчитанные на высокие пусковые токи, а также обязательно подключать заземляющий проводник к корпусам устройств. Также важно обратить внимание на сечение проводников электрокабеля, которым будет производится подключение – сечение должно соответствовать параметрам подключаемого частотного преобразователя и нагрузки.

Настройки и схемы подключения частотного преобразователя VFD-CP

Delta VFD-CP — корейский специальный преобразователь частоты, предназначенный для управления насосом (группой насосов) или вентилятором (группой вентиляторов).

Это достаточно качественный частотник. Его стоимость на самую маленькую мощность 2,2 кВт составляет примерно 24000 рублей.

У Дельты я хочу выделить следующие достойные качества:

  1. Удобочитаемый и большой дисплей на несколько строк, то есть вам не требуется инструкция под рукой. Всё будет видно на экране. Поддерживает несколько языков.
  2. Очень много различных настроек, что придаёт гибкость системе управления.
  3. Доступны различные схемные решения с применением Дельты
  4. Он почти не ломается. (естественно при грамотной эксплуатации)
Читайте так же:
Чистка и регулировка карбюратора мотоблока

А теперь перейдём к схемным решениям:

Система поддержания давления

В первую очередь вносятся параметры двигателя (с шильдика или паспорта) в параметры 05-01…05-5.
Также проверяется уставки защиты в параметрах группы 06-хх. Затем настраиваются параметры под
технологическую задачу.

Настройка VFD-СP в системах поддержания давления (ПИД-регулирование) для датчика давления
с выходным сигналом 4…20 мА и диапазоном измерения 0…10 бар.
Подключаем датчик давления в соответствии со схемой приведенной в паспорте на ПЧ.

Чередование насосов по времени

В данном режиме в один момент времени работает только один насос в режиме поддержания давления. Переключение насосов производится по времени для равномерного износа.

Настройка VFD-СP в системах поддержания давления (ПИД-регулирование + чередование по времени
двух насосов) для датчика давления с выходным сигналом 4…20 мА и диапазоном измерения 0…10 бар.
Подключаем датчик давления в соответствии со схемой приведенной в паспорте на ПЧ.

Каскадное управление насосами

В данном режиме частотный преобразователь регулирует обороты одного насоса с целью поддержания
давления. В случае нехватки производительности одного насоса ПЧ подключает основной насос
напрямую от сети и начинает регулировать обороты дополнительного насоса.

Настройка VFD-СP в системах поддержания давления (каскадный режим с двумя насосами с ПИД-
регулированием). Для датчика давления с выходным сигналом 4…20ма и диапазоном измерения
0…10 бар.

Эти схемы подключения подойдут и для частотников от других производителей. Меняться будут настройки и небольшие нюансы в схеме подключения.

К вышеописанному преобразователю частоты можно подобрать отечественный аналог ОВЕН ПЧВ3 .

На самом деле, трудно писать статьи о преобразователях, потому их делают миллион производителей. Каждый со своими функциями, характеристиками и особенностями настроек.

Так что я представил вам общую информацию о схемных решениях для насосов и вентиляторов. На самом деле не многие о них знают.

Как выбрать преобразователь

На что следует обратить внимание при подборе частотных преобразователей на свой насос:

Блок управления насосами с частотным преобразователем

  1. Мощность оборудования – от этого зависит частота вращения насоса, регулируемая преобразователем.
  2. Диапазон входного напряжения – уровень напряжения в сети, при котором частотник сохраняет свою функциональность. В этом случае стоит произвести расчет, какое напряжение может возникнуть в сети. Этот показатель позволит «пережить» преобразователю колебания напряжения в сети, полностью сохранив свою работоспособность.
  3. Диапазон изменений частоты – убедитесь, что выбираемое оборудование выдает именно ту частоту, которую смогут поддерживать механизм насоса и его двигатель.
  4. Количество управляющих входов – для ввода различных команд, которые могут потребоваться при управлении насосом (старт, реверс, стоп, аварийная остановка и др.). Входы устанавливаются самим пользователем. Если вы стремитесь построить сложную систему, в таком случае, чем больше входов, тем лучше, для бытого применения подойдет частотник с небольшим количеством входов.
  5. Количество выходных сигналов – потребуются для аналогового управления преобразователем.
  6. Метод управления – как осуществляется оперативное управление преобразователем (через входы управления с автономного или локального пульта, от ПК или контролера, переключаемое или комбинированное управление).
Читайте так же:
Регулировка форсунок зил 645

Учитывая представленные характеристики, вы сможете подобрать такое оборудование, которое подойдет именно для вашего насоса и для ваших нужд.

Устройство

С учетом сказанного выше сформулируем заново ответ на вопрос, что это такое:

Частотный преобразователь — это электронное устройство для изменения частоты переменного тока, следовательно, и числа оборотов ротора асинхронной (и синхронной) электрической машины.

Условное графическое обозначение согласно ГОСТ 2.737-68 вы можете видеть ниже:

УГО частотного преобразователя по ГОСТ

Электронным он называется потому, что в основе лежит схема на полупроводниковых ключах. В зависимости от функциональных особенностей и типа управления будут видоизменяться и принципиальная электрическая схема, и алгоритм работы.

На схеме ниже вы видите как устроен частотный преобразователь:

Блок-схема преобразователя частоты

Принцип действия преобразователя частоты лежит в следующем:

  • Сетевое напряжение подаётся на выпрямитель 1 и становится выпрямленным пульсирующим.
  • В блоке 2 сглаживаются пульсации и частично компенсируется реактивная составляющая.
  • Блок 3 – это группа силовых ключей, управляемых системой управления (4) методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Такая конструкция позволяет получить на выходе двухуровневое ШИМ-регулируемое напряжение, которое после сглаживания приближается к синусоидальному виду. В дорогих моделях нашла применение трёхуровневая схема, где используется больше ключей. Она позволяет добиться более близкой к синусоидальной формы сигнала. В качестве полупроводниковых ключей могут использоваться тиристоры, полевые или IGBT-транзисторы. В последнее время наиболее востребованы и популярны последние два типа из-за эффективности, малых потерь и удобства управления.
  • С помощью ШИМ формируется нужный уровень напряжения, простыми словами – так модулируют синусоиду, поочередно включая пары ключей, формируя линейное напряжение.

Так мы кратко рассказали, как работает и из чего состоит частотный преобразователь для электродвигателя. Он используется в качестве вторичного источника электропитания и не просто управляет формой тока питающей сети, а преобразует его величину и частоту в соответствии с заданными параметрами.

Смотрите также

Дома стоит циркуляционный насос Oasis CN-25/6, о себе не напоминает – как поставили, так и крутит воду в отоплении, все радиаторы прогреты по всей поверхности, если верить пирометру. Не стучит, не шумит, электричество не мотает.

можно ремонтировать не закрывая воду а то у меня нету закрывалок спаяно только воду слить надо

можно ли установить джилекс 50 горизонтально?

Насосная станция гордена отстой!

Да, всё верно. Вот уже 5 лет у меня гидросистема в частном доме. В цокольном этаже под домом стоит ёмкость 100 литров, (хватает), датчик протока воды (ТВО,6), реле давления, повысительный насос TAIFU, обратные клапаны, клапан блокировки перепадов давления воды. Элементы, в основном, о которых идёт речь в этой теме. Всё простое и не дорогое действительно.

Читайте так же:
Отрегулируйте зацепление в редукторе рулевого механизма

А принцип работы такой. 1 ступень работы системы. При падении давления воды после датчика протока воды — он включает насос повысительный, докачивает давление до 2,5 атмосфер, и отключает насос. Вторая ступень работы системы. Если давление воды из городской магистрали падает до 1 атмосфера, клапан блокировки перепадов давления воды открывает выход воды из 100 литровой ёмкости. (клапан блокировки перепадов давления воды), я выбрал из довольно надёжного принципа работы. Пока есть давление в городской гидромагистрали хоть до 1 атмосфера, это давление и удерживает — прижимает створку клапана к ободку латунного цилиндра, и вода из 100 литровой ёмкости, не может вытекать и так же в бак не может затекать вода из городской магистрали.

Реле давления воды о котором идёт речь в этом посте, срабатывает на это низкое давление 1 атмосфер, и включает тот же повысительный насос TAIFU, который, начинает качать воду из 100 литровой ёмкости, накачав давление до 2 атмосфер, размыкает контакты насоса, тот отключается. Таким образом, если где то в доме открывают кран или душ. насос включается и работает, выкачивая воду из ёмкости. Как только ток воды останавливается, насос докачивает давление до нужной нормы и отключается. ((Соседи летом в жару страдают от отсутствия воды, а нам хватает ёмкости на три дня и помытся и попить, всё такое. (фильтры стоят). 100 литровый бак — пластиковый. В датчик протока воды параллельно подключены контакты датчика давления воды, отрегулировано на согласованную работу. Обратные клапана стоят в разрыве водяного стояка, и они нужны для того что бы вода не стекала обратно в дюймовую трубу стояка при отключении городской воды и для создания нужного давления повысительным насосом. Если вода начинает подаватся в городскую магистраль, то она поступает в опустошённый 100 литровый бак через (простое гениальное решение на мой взгляд), устройство, которое используется в туалетных унитазных бачках. Как говорится, дёшево и сердито!

Свой Грундфос СЛ-10 я брал в Доминоре. Магазин понравился всем, и ассортиментом, и ценами, и обслуживанием. Рекомендую.

У меня Гном 25-20 уже почти три года работает. Хоть и говорят, что вибрационные насосы ломаются достаточно быстро, никаких поломок за все время эксплуатации не наблюдал.

У меня погружной насос от Грундфос с выносным пультом управления. Могу сказать, что это очень удобно — подачу воды из скважины я включаю даже не выходя из дому.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector