Преобразователь частоты векторный ОВЕН ПЧВ101-К75-А

Линейка компактных преобразователей частоты общепромышленного применения ОВЕН ПЧВ1,2

Универсальная линейка частотных преобразователей может быть использована для управления приводами на базе асинхронных двигателей в промышленности и ЖКХ. Широкий набор функций для решения базовых задач частотного управления. Основные функциональные возможности:

• Плавный пуск и останов двигателя, в том числе отложенный запуск и пуск под нагрузкой по S-образной характеристике разгона;
• Компенсация нагрузки и скольжения;
• Вольт-частотный или векторный алгоритмы управления;
• Автоматическая адаптация двигателя без вращения;
• Автоматическая оптимизация энергопотребления, обеспечивающая высочайший уровень энергоэффективности;
• Полная функциональная и аппаратная диагностика и защита работы ПЧВ;
• Встроенный сетевой дроссель  и дроссель в звене постоянного тока;
• Встроенный ПИ-регулятор для управления в замкнутом контуре (поддержание давления, температуры, уровня и т.д.);
• Встроенный ПЛК для решения сложных задач управления и позиционирования привода
• Возможность работы с внешними инкрементальными энкодерами, в том числе для поддержания малых частот вращения с большой точностью.
• Возможность динамического торможения, в том числе с применением тормозных резисторов.
• Гибкая структура управления с возможностью одновременного управления по физическим входам и по интерфейсу RS-485, что обеспечивает удобную интеграцию в современные системы управления и диспетчеризации.
• Простая настройка в русскоязычном конфигураторе или с использованием локальной панели оператора. Быстрые меню и готовые конфигурации под типовые задачи.

Основные параметры

• Питание 1×220 В (0,18…2,2 кВт) и 3×380 В (0,37…22 кВт);
• Выходная частота до 400 Гц;
• Диапазон регулирования до 1:1000;
• Точность поддержания скорости до 0,1% от фактической;
• Точность поддержания момента до 0,5% от фактического;

По электромагнитной совместимости ПЧ относятся к оборудованию класса А по ГОСТ Р 51522

ОВЕН ПЧВ1,2 будут лучшим решением в технологическом оборудовании, где применяется управляемый электропривод: станках, смесителях, производственных линиях, системах водоснабжения, вентиляции, дымососах, подъемно-транспортном и т.п. оборудовании.

«Быстрый старт»

В состоянии поставки ПЧВ1 и ПЧВ2 имеют программную конфигурацию и значения параметров по умолчанию для типового применения с разомкнутым контуром процесса по принципу векторного управления.

Для безаварийной работы  применяемого типа электродвигателя с ПЧВ выполните рекомендации, приведенные ниже.

Шаг 1. Выберите модификацию ПЧВ в соответствии с типом питающей сети и номинальным  током электродвигателя.

Шаг 2. Выполните внешние подключения к ПЧВ, питающей сети и электродвигателя согласно требованиям  РЭ и включите питание.

Шаг 3.  Введите в ПЧВ значения из паспортных данных электродвигателя (таблица 1).

Таблица 1 - Параметры электродвигателя

Шаг 4.  Проведите автоматическую адаптацию электродвигателя (ААД).

• Установите для параметра 1-29 значение (2) – «ААД. Включено».
• Нажмите кнопку «ВВОД» - на ЖКИ появится cообщение «PUSH  hand».
• Нажмите кнопку «ПУСК/РУЧН.» для запуска процесса ААД.
• После автоматического выполнения последовательности операций на ЖКИ появится сообщение «PUSH OК».
• Автоматическая адаптация завершается после нажатия кнопки «ВВОД».

Проведите пробный пуск ПЧВ с электродвигателем

Нажмите кнопку «ПУСК/РУЧН», затем вращением ручки потенциометра на ЛПО1 или кнопками «БОЛЬШЕ/МЕНЬШЕ» на ЛПО2 управляйте скоростью вращения  АД. После опробования ПЧВ готов к работе,  или дальнейшему программированию для приводов различных механизмов.

Подключение электродвигателя (кабель А, клеммы «Motor») и сетевых проводов (кабель Б, клеммы «Mains»)

Пример работы с RS-485

В разделе размещены примеры опроса и управления частотным преобразователем ОВЕН ПЧВ по интерфейсу RS-485. Для удаленного опроса и управления ОВЕН ПЧВ может быть использовано любое устройство, которое может быть мастером сети и в котором поддержан протокол связи ModBusRTU (ПЛК, панель оператора, SCADA-система).

Примеры программирования

Таблица 1 - Номинальные значения входных и выходных токов серии ПЧВ1

Таблица 2 -  Номинальные значения входных и выходных токов серии ПЧВ2

Векторное управление

Векторное управление позволяет существенно увеличить диапазон управления, точность регулирования, повысить быстродействие электропривода. Этот метод обеспечивает непосредственное управление вращающим моментом двигателя. Вращающий момент определяется током статора, который создает возбуждающее магнитное поле. При непосредственном управлении моментом необходимо изменять кроме амплитуды и фазу статорного тока, то есть вектор тока. Этим и обусловлен термин «векторное управление».

Для управления вектором тока, а, следовательно, положением магнитного потока статора относительно вращающегося ротора требуется знать точное положение ротора в любой момент времени. Задача решается либо с помощью выносного датчика положения ротора, либо определением положения ротора путем вычислений по другим параметрам двигателя. В качестве этих параметров используются токи и напряжения статорных обмоток.

Менее дорогим является частотно регулируемый электропривод с векторным управлением без датчика обратной связи скорости, однако векторное управление при этом требует большого объема и высокой скорости вычислений от преобразователя частоты. Кроме того, для непосредственного управления моментом при малых, близких к нулевым скоростям вращения работа частотно регулируемого электропривода без обратной связи по скорости невозможна.

Векторное управление с датчиком обратной связи скорости обеспечивает диапазон регулирования до 1:1000 и выше, точность регулирования по скорости – сотые доли процента, точность по моменту – единицы процентов.

Оптимизация энергопотребления

Применяется для оптимального энергосберегающего регулирования скорости центробежных насосов и вентиляторов. Обеспечивает подачу напряжения, оптимизированного для характеристики нагрузки квадратичного крутящего момента двигателя. Кроме того, функция АОЭ точно адаптирует напряжение к изменяющейся токовой нагрузке, уменьшая тем самым расход энергии и акустический шум двигателя.

Включается в работу по выходу на заданное значение. Позволяет экономить 10-15 % электроэнергии.

Спящий режим

Спящий режим используется с целью обеспечения программного останова ПЧВ3 в ситуациях, в которых экономически нецелесообразна постоянная работа привода и  система может некоторые промежутки времени находиться в простое. Спящий режим позволяет сократить энергопотребление и не допускает превышение нормальных условий работы системы (слишком высокое давление, переохлаждение воды в охладительных колоннах, проблемы герметизации здания). Спящий режим также важен по той причине, что некоторые устройства не позволяют ПЧВ3 снизить скорость двигателя. Это может стать причиной раннего износа насосных систем, преждевременной выработке смазки в коробках передач или неравномерной работе вентиляторов. Контроллер Спящего режима обладает двумя функциями: способностью переходить в Спящий режим в любое время и способностью в любое время выходить из него. Целью является удержание ПЧВ3 в спящем режиме как можно дольше с тем, чтобы не допустить частое включение и выключение двигателя и, в то же время, поддерживать изменения в управляемой системе в приемлемых пределах.

Встроенный ПЛК

Пользователь определяет последовательность действий и событий во встроенном ПЛК.  Действия и события нумеруются и образуют пары (всего может быть запрограммировано до 20 таких пар). Событие может принимать значение ИСТИНА или ЛОЖЬ. В качестве события ПЛК могут быть использованы состояния дискретных входов, значения таймеров, компараторов и логических выражений. Событие наступает, если оно принимает значение ИСТИНА.

Действие, выполняется, если происходит событие с тем же номером. ПЛК может быть включен или выключен.

ПЛК запускается и останавливается по событию. Когда ПЛК стартует, он ожидает наступления события [0] (и только его) в каждый интервал сканирования. После этого ПЛК будет ждать наступления события [1], чтобы выполнить действие [1]  и т.д.  После выполнения последней пары событие - действие начинается новый цикл с первой пары (событие [0] - действие [0]). В каждый момент времени ожидается наступление только одного события. Если событие оценивается как ЛОЖЬ,  то ничего не происходит в течение текущего интервала сканирования и никакие другие события не будут ожидаться. Если привод останавливается (при управлении по коммуникационной шине или от дискретных входов и т.п.), то ПЛК автоматически останавливается, если привод стартует – ПЛК тоже запускается.

Автоматическая адаптация двигателя (ААД)

Процедура выполняется без вращения вала двигателя (что очень удобно, т.к. не всегда имеется возможность пускать весь агрегат в таком режиме).

Во время этой процедуры ПЧ измеряет и запоминает актуальные параметры двигателя, чтобы затем использовать их в эквивалентной схеме замещения (модели) двигателя в алгоритме управления.

Удобная коммуникация

Стандарт компании ОВЕН - все ПЧ имеют встроенный изолированный интерфейс RS485. RS485 предназначен для программирования и диагностики ПЧВ с помощью программы-конфигуратора, обмена данными по сети между ПЧВ и другими устройствами АСУ ТП (ПЛК, SCADA). Набор встроенных протоколов зависит от конкретной модели ПЧВ. Протокол Modbus RTU поддерживают все ПЧ.

• Основные возможности работы с интерфейсом:
• Удаленное управление приводом с помощью командного слова;
• Удаленное изменение уставок и конфигурации управления;
• Отображение аварий и режимов работы с помощью слова состояния;
• Одновременное управление со входов и по RS-485;
• Функции защиты привода при пропадании связи по RS-485.

Программное обеспечение

Документация

Как согласуется выходное напряжение ПЧ с входным?

Выходное напряжение может меняться от 0 до уровня входного напряжения ПЧ (возможна перегрузка в несколько процентов). Соответственно при питании ПЧ от сети 220В не возможно развить номинальный момент на двигателе подключенным по схеме питания 380В.

Возможно ли управлять ПЧ однофазными двигателями?

Нет.

Возможно ли управлять ПЧ с однофазным питанием, трехфазными двигателями?

Да, до 2,2 кВт.

Что такое гармоники?

Гармоники – это синусоидальные волны суммирующиеся с фундаментальной (основной) частотой 50 Гц (т.е 1-я гармоника = 50 Гц, 5-я гармоника = 250 Гц). Любая комплексная форма синусоиды может быть разложена на составляющие частоты, таким образом комплексная синусоида есть сумма определенного числа четных или нечетных гармоник с меньшими или большими величинами.

Гармоники вызывают такие проявления  как импульсы, перекосы фаз, броски и провалы.

Гармонические искажения тока также могут вызывать перегрев силового трансформатора, повышенное потребление реактивной мощности, увеличение потерь в меди силовых проводов и трансформатора.

Как подбирается преобразователь частоты под двигатель?

ПЧ подбирается в первую очередь по току. Рабочий ток двигателя должен быть меньше номинального тока ПЧ (большинство применений).

В каких случаях рекомендуется использовать тормозной резистор?

Тормозные резисторы рекомендуется использовать при наличии на валу электродвигателя большого момента инерции и необходимости быстрого торможения. Также их применяют при условии возможности работы привода в генераторном режиме.

До какой скорости можно разогнать АД без векторного управления?

АД без векторного управления можно разогнать до номинальной скорости вращения.

До какой скорости можно разогнать АД с векторным управлением?

Двигатель можно разогнать до скорости выше номинальной, но не более чем в 2 раза больше номинальной.

Как  подобрать ПЧВ для управления одновременно несколькими двигателями?

. Если используется более одного двигателя подключенных параллельно к одному ПЧВ, выбирайте ПЧВ с номинальным током ≥1.25 номинального тока специального двигателя или суммы номинальных токов всех подключенных в параллель двигателей.

В каких случаях рекомендуется использовать внешний механический тормоз?

Если произойдет отключение ПЧ из-за срабатывания одной из его защит, то напряжение с выхода инвертора будет снято, а двигатель будет тормозиться на свободном выбеге. При необходимости быстрой остановки двигателя при аварийном отключении используйте внешний механический тормоз.

Ограничено ли число повторных пусков ПЧВ?

Количество повторных пусков ПЧВ командами ПУСК/СТОП неограничено, если инвертор не перегружается, иначе каждый последующий пуск двигателя от ПЧ должен осуществляться не ранее, чем через 5 - 10 минут (время необходимое для охлаждения IGBT модуля).

В каких случаях может потребоваться дополнительная внешняя вентиляция двигателя?

Длительная работа двигателя на низкой скорости или высокий уровень напряжения торможения постоянным током может привести к перегреву двигателя. Рекомендуется использовать в таких случаях дополнительную вентиляцию двигателя.

В каком случае при работе на номинальной нагрузке потребляется больше энергии – при работе от сети или от ПЧВ?

При питании стандартного трехфазного асинхронного двигателя от преобразователя частоты потери в двигателе меньше, чем при его непосредственном питании от сети переменного тока. За счет снижения реактивной составляющей тока.