Преобразователи частоты Delta Electronics, Inc.

Опубликовано: 4 марта 2011 г. в 15:27, 1533 просмотраКомментировать

Крупнейшим мировым производителем преобразователей частоты является Delta Electronics, Inc.

Компания Delta Electronics, Inc. основана в 1971 году в Тайване. Декларируемая миссия компании — обеспечение потребителей передовым энергосберегающим оборудованием для улучшения качества жизни. Сегодня DELTA — это корпорация с годовым оборотом более 5 млрд. USD, имеющая на конец 2009 года: 36 заводов, 44 научно-исследовательских и инженерных центра, 88 офисов продаж, расположенных в Тайване, Китае, Европе, Северной и Южной Америке, Корее, Индии, Таиланде и Японии

Линейка преобразователей частоты VFD, включает в себя 10 серий с диапазоном мощностей от 0,04 до 355кВт, что позволяет выбрать модель для решения практически любой задачи, требующей применения частотно-регулируемого электропривода.

Основные направления применения преобразователей частоты

Преобразователи частоты предназначены для управления скоростью вращения трехфазных асинхронных электродвигателей, за счет изменения частоты питающего напряжения. Применение преобразователей частоты с асинхронными электродвигателями является перспективным и экономически обоснованным способом замены, как регулируемого привода постоянного тока, так и нерегулируемого привода переменного тока. Основными особенностями применения преобразователей частоты с асинхронными электродвигателями обеспечивает возможность регулирования скорости в широком диапазоне, плавный разгон и торможение, защиту электродвигателя от всех типов перегрузок, контроль и отображение параметров, энергосбережение до 60%, увеличение срока службы механической и электрической частей оборудования. Частотные преобразователи нашли широкое применение в ЖКХ и различных областях промышленности:

1. Насосы и вентиляторы

Насосы, вентиляторы и компрессоры транспортируют и/или сжимают газы и жидкости. Основные отличия проявляются в принципе их работы: поршневые и шестеренчатые насосы и осевые вентиляторы используют «объем» в то время как радиальные вентиляторы и центробежные насосы используют центробежные силы.

Типичными применениями являются:

1. Строительное оборудование (HVAC)

2. Химическая и пищевая промышленность

3. Водоснабжение

4. Производство сжатых газов (аэрозоли, кислородные баллоны...)

5. Вакуумные генераторы

6. Промышленные вентиляторы

7. Холодильное оборудование

Многое из вышеперечисленного работает при постоянной скорости и не требует регулировки. Более высокий уровень автоматизации процессов, такой как мониторинг давления, удаленное управление и энергосберегающее оборудование все больше и больше требуют применения преобразователей частоты для управления электромоторами.

2. Главный привод и привод подачи

Главный привод является центральным приводом машины или системы. Скорость главного привода определяет скорость протекания процесса. Обычно главный привод перемещает большие массы, следовательно, обеспечивает технологический процесс необходимой мощностью.

Типичными примерами главного привода являются:

1. Прессы

2. Испытательные стенды

3. Механические станки

4. Промышленные миксеры и мешалки

Вспомогательный привод задает скорость перемещения различных инструментов и механизмов.

Типичными применениями являются:

1. Машинные центры

2. Дробильные, сверлильные, токарные и фрезерные станки

3. Шлифовальные и полировальные машины

3. Приводы для экструдеров и формовочных автоматов

Готовое изделие создается в процессе формирования из сырья или путем придания заготовке конечной формы путем деформации. Существует множество сырья - источника получения готовых изделий, а, следовательно, существует множество различных формовочных процессов и различных приводных решений, работающих в длительном или циклическом режимах.

Типичными применениями длительных процессов являются:

  1. Экструдеры
  2. Вибраторы

Типичными применениями циклических процессов являются:

  1. Прессы
  2. Формовочные машины
  3. Листогибочные станки

4. Подъемники

Приводы подъемников используются для поднятия и опускания грузов, а также для удержания их в заданном положении.

Типичными применениями являются:

  1. Грузовые лифты, подъемные краны, лебедки
  2. Подъемники в складских системах
  3. Подъёмная платформа с шарнирным механизмом типа ножниц
  4. Лифты, эскалаторы, театральное оборудование
  5. Быстродействующие двери

В отличие от приводов горизонтального перемещения, приводы подъемников преодолевают постоянно действующий момент, обусловленный силой тяжести. Во время спуска генерируется энергия. Противовесы используются в лифтовых системах для уменьшения требуемого момента вращения. Для передачи усилия используются кабели, цепи, зубчатые ремни, редукторы, шкивы...

5. Намоточные приводы

Обычно длинные материалы хранятся в рулонах. Зачастую для выполнения технологического процесса рулоны разматывают и сматывают по его завершению. Между разматывающим и наматывающим механизмами устанавливают приводы, которые синхронизируют эти процессы.

Типичными применениями являются:

  1. Механизмы намотки для тканей, пленок, бумаги, листового металла, провода
  2. Печатные машины
  3. Упаковочные машины

Рулонные материалы наматываются и разматываются с постоянной линейной скоростью, зависящей от скорости технологического процесса. Силы натяжения, действующие на материал постоянны или изменяются в зависимости от диаметра. Для их контроля используются датчики контроля натяжения. Так как радиус рулона постоянно меняется в процессе намотки/смотки, то привод должен обеспечивать широкий диапазон скорости и момента на валу. Во время размотки привод работает в генераторном режиме, притормаживая и вырабатывая энергию.

Большинство механизмов намотки с регулировкой силы натяжения материала разработаны для стационарной работы. Резерв динамики привода используется для аварийной остановки бобины с материалом.

6. Приводы синхронизации

Приводы синхронизации обеспечивают постоянное соотношение между скоростью или углом поворота разных исполнительных механизмов (второе название — «электронный редуктор»). Они задействованы в производстве длинномерных материалов, таких как, например, пленка, текстильная нить и полотно, листовой металл и провод.

Типичными применениями являются:

  1. Предприятия по прокатке, протяжке, вытяжке и выпрямлению длинномерных материалов.
  2. Печатные машины.

Приводы синхронизации являются квазистационарными приводами, в которых управление скоростью, моментом или углом является ключевым моментом в производственном процессе. Даже во время пуска, останова машины, или при изменении свойств обрабатываемого материала. Высокая плавность характеристик управления гарантирует протекание рабочего процесса, а также являет показателем качества готовой продукции. Мощность приводов зависит от параметров технологического процесса, определяющих силы натяжения, скорости, моменты инерции, ускорения...

7. Приводы поперечной порезки

Зачастую приводы поперечной порезки и «летающих пил» являются частью машин, работающих с длинномерными материалами.

Типичными применения роботов являются:

Порезка, распилка, перфорирование, сварка, чеканка...

Во всех этих задачах перемещение исполнительного механизма в течение рабочего процесса синхронизируется со скоростью перемещения материала. Позиционирование механизма для каждого последующего цикла должно походить во время между рабочими циклами, и часто механизм синхронизируется по меткам на материале. Следовательно перемещение механизма зависит от заданной длины. Привод при этом работает в пределах одного цикла. Быстрое ускорение и торможение необходимо для обеспечения высокой производительности машины в целом. Следовательно к приводу поперечной порезки предъявляются высокие требования по динамике и точности.

8. Позиционер

Приводы позиционирования передвигают материалы, изделия, инструмент используя вращательное или поступательное перемещение для достижения заданного положения.

Типичными применениями являются:

  1. Сборочные машины.
  2. Поворотные столы.
  3. Лифты, подъемные механизмы, горизонтальные транспортеры.
  4. Устройства смены инструмента.

Позиционирование подразумевает перемещение мобильных частей машины или механизма в заданное положение(пошаговое перемещение, перемещение в конечную точку..) Линейное перемещение может быть реализовано вращательными приводами с использованием ремней, шкивов, передач «шестерня-рейка» или «винт-гайка»... Однако, используются и линейные двигатели. Различные приводные технологии имеют различные характеристики.

9. Координатные приводы для роботов

Роботы и системы управления используются для перемещения объектов, заготовок или инструмента по заданному пути в трехмерной системе координат. Они являются важным компонентом для автоматизации заводов и позволяют проводить серии перемещений, значительно облегчая ручной труд.

Типичными областями применения роботов являются:

  1. Формирование кузовов в автомобильной промышленности, в процессе сварки, склеивания, покраски, герметизации...
  2. Автоматизированные линии сборки.
  3. Загрузка и выгрузка машин и станков.
  4. Сортировка и упаковка.

Мощность приводов зависит от параметров технологического процесса, перемещаемых масс, требуемой динамики. Приводными элементами, использующимися для сочленения приводов и механических частей, являются валы, зубчатые ремни... Иногда редукторы монтируются непосредственно на механические узлы.

Общие рекомендации по выбору преобразователя частоты

При выборе модели преобразователя частоты следует исходить из конкретной задачи, которую должен решать электропривод:

  • типа и мощности подключаемого электродвигателя;
  • точности и диапазона регулирования скорости;
  • точности поддержания момента вращения на валу двигателя.

Так же, можно учитывать конструктивные особенности преобразователя, такие как:

  • размеры;
  • форма;
  • возможность выноса пульта управления и др.

В самом простом случае мощность и тип преобразователя можно определить, зная параметры приводного электродвигателя.

Основные выходные характеристики преобразователя, как известно, определяют:

  • мощность электрического двигателя;
  • потребляемый электрический ток;
  • коэффициент мощности двигателя;
  • коэффициент полезного действия.

На первом шаге при самостоятельном выборе частотного преобразователя независимо от его типа и серии необходимо поступать следующим образом: 

  1. Определить номинальный выходной ток преобразователя, который необходимо выбирать равным номинальному току электродвигателя.
  2. Определить полную выходную мощность преобразователя, ориентируясь на номинальную мощность электродвигателя.

Внимание! В общем случае после первого шага может сложиться ситуация, когда не удается выбрать преобразователь из предлагаемого ряда мощностей, поскольку полученным значениям потребной мощности и выходного тока одновременно не отвечает ни один преобразователь.

Главным параметром при выборе преобразователя является потребляемый электрический ток двигателя, поскольку он определяет режим работы выходных силовых транзисторов.

Полная выходная мощность преобразователя в этом случае должна выбираться больше или равной номинальной мощности электродвигателя. Данная ситуация не является исключительной, так как в настоящее время в эксплуатации находится огромное количество асинхронных электродвигателей самых различных серий и типоразмеров, многие из которых работают уже не одно десятилетие. Преобразователи же проектируются для общепринятого стандартизированного ряда мощностей.

Таким образом, при простом выборе частотного преобразователя известной Вам серии достаточно определить потребный выходной ток и проверить соответствие мощности выбранного преобразователя мощности электродвигателя.

Индивидуальные особенности ЧП будут зависеть от конкретного промышленного механизма.

Рассмотреть всё существующее множество общепромышленных механизмов, применяемых сегодня на фабриках, в заводских цехах, на электростанциях и других предприятиях и написать отдельную методику выбора ЧП для каждого из этого множества в одном методическом пособии невозможно.

Однако многие из этих механизмов имеют аналогичные виды движений рабочих органов, схожие характеры моментов и сил сопротивления, режимы работы и другие характеристики рабочих процессов. Приведем несколько примеров.

Для подъемно-транспортных работ во всех отраслях используются краны, тельферы, лебедки, лифты; перекачка жидкостей и газов, вентиляция, снабжение сжатым воздухом производятся с помощью насосов, вентиляторов, компрессоров; конвейеры, транспортеры, эскалаторы, нории — механизмы для транспортировки грузов и продукции…

Можно и далее приводить примеры однотипных механизмов, но вывод от этого не изменится — механизмы в зависимости от места использования будут отличаться лишь мощностью и индивидуальными особенностями технологического процесса. В этом случае необходимо выбирать преобразователь для электропривода, относящегося к группе типовых промышленных механизмов. Задача выбора упрощается тем, что каждая выпускаемая серия преобразователей частоты ориентирована на свою основную область применения.

Для управления асинхронными двигателями выбираем следующие типовые серии преобразователей различных мощностей:

  • Насосные преобразователи. Основная область использования — разнообразные приводы промышленных механизмов с «вентиляторной нагрузкой».
  • Преобразователи общепромышленного применения. Они широко используется в производственных линиях, технологическом оборудовании, легко адаптируется к разным видам нагрузки.
  • Преобразователи векторного типа. Рекомендуются для механизмов с динамично меняющимися характеристиками и тяжелыми условиями пуска.

Порядок выбора серии преобразователя и определение его характеристик для типовых групп механизмов:

Насосные преобразователи. Специализированная серия преобразователей разработана нами для управления механизмами, предназначенными для транспортировки жидкостей и газов. Эти механизмы подразделяются на три группы:

  • насосы;
  • вентиляторы;
  • компрессоры.

Чаще всего преобразователи ориентированы на наиболее распространенную в настоящее время группу насосов, вентиляторов и компрессоров центробежного типа, которые имеют так называемую вентиляторную нагрузку.

Отличительными особенностями преобразователей этой серии, которые обусловлены типом нагрузки, являются:

  • скалярное управление с фиксированным соотношением между напряжением питания и частотой питающего напряжения (U/f);
  • отсутствие встроенных и дополнительных тормозных устройств;
  • пониженная перегрузочная способность по моменту в пределах 15%-20%.

Некоторое упрощение функций преобразователя позволило снизить стоимость, упростить обслуживание и предложить его для массового внедрения на многих объектах в различных отраслях.

При выборе ЧП для мощных вентиляторов, дымососов, компрессоров с большими инерционными массами необходимо обратить внимание на возможность ограничения пусковых токов. Ограничение пусковых токов требуется также для исключения гидроударов в трубопроводах. Ограничение пусковых токов требуется также для исключения гидроударов в трубопроводах.

Необходимо также, чтобы в преобразователе для исключения ударных нагрузок на двигатель и механическую часть привода имелась функция плавного пуска. Благодаря ей Вы сможете выставить время разгона или торможения электродвигателя независимо друг от друга в довольно широких пределах.

Частотные преобразователи общепромышленного применения и специализированные серии преобразователей, работающих на вентиляторную нагрузку, со скалярным управлением достаточны для большинства практических применений. Однако для отдельной группы механизмов они не обеспечивают потребных динамических характеристик и точности поддержания скорости вращения.

Кроме того, для некоторых механизмов требуется непосредственное управление моментом двигателя и поддержание его на заданном уровне, особенно при скорости, близкой к нулевой. К этой группе механизмов относятся:

  1. Подъемно-транспортное оборудование — лифты, краны, лебедки, подъемники… Механизмы характеризуются полным моментом при пуске и малых скоростях, требуют подъема и опускания груза без рывков, точного поддержание заданной скорости движения на установившихся режимах, мягкого останова.
  2. Прокатные и полосовые станы, волочильные станки, устройства намотки/размотки… Механизмы отличаются значительным моментом нагрузки, динамичным и контролируемым изменением скорости при ускорении и замедлении, требуют точного управления натяжением рабочего материала.
  3. Металлообрабатывающие станки. В процессе работы требуются большие моменты при ускорении и замедлении, точное позиционирование, высокие динамические характеристики.
  4. Экструдеры, дозаторы, шнековые механизмы… Устройства отличают большие пусковые моменты, постоянная мощность на определенных скоростях, необходимость управления моментом при изменении скорости. Для эффективного и точного управления механизмами этой группы необходимо использовать частотные преобразователи векторного типа. Они обеспечивают высокие динамические и статические характеристики привода на переходных и установившихся режимах.

Серии преобразователей частоты Delta Electronics:

VFD-C — универсальный векторный преобразователь частоты 0,75-355кВт.

VFD-E — компактный векторный преобразователь частоты 0,2-22кВт.

VFD-EL — эконом-серия компактных преобразователей частоты 0,2-3,7кВт.

VFD-VL — преобразователи частоты для лифтовых применений 5,5-75кВт.

VFD-F — преобразователи частоты для насосов и вентиляторов 0,75-220кВт.

VFD-G — преобразователи частоты для компрессоров и экструдеров 5,5-220кВт.

VFD-B — универсальные преобразователи частоты общего назначения 0,75-75кВт.

VFD-VE — векторный привод с широким диапазоном скоростей 0,75-75кВт.

VFD-L — Простые и миниатюрные преобразователи частоты 0,04-1,5кВт.

VFD-M — Компактные и функциональные преобразователи частоты 0,4-7,5кВт.

 По материалам компании «ЭлектроСтройСити», официального дилера Delta Electronics

Информация о компании

ЭлектроСтройСити, ООО
Компания производит: Трансформаторные подстанции 6(10)кВ: КТП, 2КТП, БКТП, камеры КСО; НКУ 0,4кВ: ГРЩ, ВРУ, ПР, ЩЭ, ЩО-70, АВР, ШР, ЯУ, Я(РУСМ) и др. Металлокорпуса для НКУ с порошковой окраской. Официальный дистрибьютор(дилер,партнер): General Electric Industry, LS Industrial Systems (LG), Delta Electronics, Rittal, а также ABB, iemens, Schneider, Lenze, Legrand, OBO Bettermann, DKC, TDM, ИЭК, ЭКФ и др.

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.