На выставке «Электро-2025» ООО «Норд Индастриз» (г. Санкт-Петербург) представила новинку – полностью отечественный преобразователь частоты «Норд Монолит» мощностью до 250 кВт. Алексей Кудрявцев, генеральный директор «Норд Индастриз», в интервью для портала Elec.ru поделился подробностями.
– Алексей, расскажите вкратце о вашей новинке.
– Наша компания довольно давно работает с преобразователями частоты компаний ABB, Siemens, Schneider Electric, Danfoss. Мы были на всех этих производственных предприятиях, хорошо знакомы с технологией. Почти два года назад мы поставили перед собой задачу разработать свой преобразователь частоты, максимально укомплектованный российскими компонентами и, самое главное, превосходящий по качеству и управлению европейские аналоги.
– Удалось?
– Считаю, что да. За редким исключением все комплектующие – отечественные. Программное обеспечение – полностью нашей разработки. К построению математической модели векторного управления электродвигателем мы привлекли специалистов из СПбГМТУ, ИТМО и МЭИ. Полученную модель наши программисты преобразовали в программный код.
В конце 2024 года мы произвели испытания нашего ПЧ под управлением нашего программного обеспечения. На испытаниях мы оценивали моментные характеристики и сравнивали с аналогичными у ABB и Danfoss. Результаты превзошли все ожидания, я бы даже сказал, что у нас случилась своего рода революция.
– Такой системный подход наверняка стал результатом полученного образования?
– Да, я закончил ЛЭТИ, кафедру преобразовательной электротехники. То есть моя деятельность полностью соответствует и моему образованию, и моим интересам. Я горжусь тем, что полученные знания я могу применять по прямому назначению. С нашими конструкторами, схемотехниками и инженерами мы говорим на одном языке.
– Что, кроме программного обеспечения, позволяет вашему преобразователю конкурировать с европейской продукцией?
– Кроме ПО высокое качество нашего ПЧ обеспечивается конструктивными решениями. Например, управление IGBT-силовыми ключами реализовано на оптических разъёмах, что обеспечивает наивысшую помехоустойчивость, полностью исключая помехи в управлении. Шины на печатных платах покрыты техническим серебром. В составе преобразователя имеются дроссель постоянного тока и фильтр электромагнитной совместимости, тоже нашей собственной разработки.
Все эти компоненты – российские. Исключение составляют IGBT-силовые ключи, тиристоры, центральный процессор. Они китайские. Но это связано с тем, что на отечественные компоненты просто-напросто очередь, свой заказ нужно ждать порядка двух лет. IGBT мы бы хотели закупать в Орле у «Протон-Электротекс», центральный процессор в Воронеже у «НИИЭТ». Кстати, наша схема изначально рассчитана под воронежский процессор, но приходится использовать аналог.
– Для каких применений предназначен ваш ПЧ?
– А вот это самое интересное.
Во-первых, частотные преобразователи делятся на две категории: для простых применений (крутить обычные вентиляторы и насосы) используются скалярные ПЧ с простейшим ПО; для сложных применений, где нужен точный момент (усилие на вал электродвигателя), точный угол поворота – используются векторные ПЧ со сложным программным обеспечением. Например, они умеют определять перегрузочные моменты и выключаться при перегрузке. Имеют переключатель для сброса энергии на резистор либо в сеть при возникновении генераторного момента и переходе электродвигателя в генераторный режим, например, при разгрузке вагона его сначала опрокидывают, а затем возвращают в исходное положение. Во время возврата и возникает генераторный момент. У скалярных ПЧ отсутствуют такие возможности.
Таким образом, наш преобразователь частоты можно использовать везде, где есть электродвигатели, требующие сложного управления. Это буровые установки, насосы для нефтяной промышленности, крановое управление, лифтовое оборудование, управление рулевыми и подруливающими винтами на кораблях. Наше ПО позволяет использовать наш ПЧ во всех этих применениях. Везде, где есть переменный момент. Один из наших проектов – это система управления сдвигом сервисной башни на космодроме Восточный, работа которой осложняется суровыми климатическими условиями – большие морозы и сильные ветры.
– Вы всё время сравниваете свою разработку с европейскими моделями. Китайские преобразователи им уступают?
– Для простых применений российский рынок практически полностью заполняет недорогая китайская продукция. А вот для сложных применений китайские ПЧ уже не всегда подходят. Некоторых узлов, которые обычно в хороших частотниках имеются по умолчанию, в них нет.
Например, дроссель звена постоянного тока, его функция – снижать гармоники тока, поступающего в ПЧ. В большинстве дешёвых моделей, особенно китайских, его просто нет. Отсутствие дросселя не мешает преобразователю работать, однако при этом мощность трансформатора, к которому он подключен, очень сильно падает. Представьте себе завод, на котором множество самого различного оборудования с электродвигателями и, соответственно, с большим количеством ПЧ. И если они все без дросселей, то мощность вводного трансформатора люто просядет, а там же 1600, 2000, 2500 кВА. В таких условиях оборудование перестаёт нормально работать.
Ещё один узел, который редко встречается даже в европейских ПЧ. Это фильтр электромагнитной совместимости (ЭМС). Присутствует только в дорогих западных моделях. Нужен для снижения высокочастотных помех, которые создаёт сам частотный преобразователь. Эти помехи крайне негативно влияют, например, на работу датчиков тока. Они либо неправильно работают, либо вообще перестают работать. Фильтр ЭМС у нас собственной разработки со специальным сердечником и ферритовыми кольцами, гасит все помехи и электромагнитные наводки.
Подчеркну, что наше изделие содержит в себе все узлы, необходимые для современного качественного преобразователя частоты. И по качеству, и по характеристикам, и по цене наш продукт соответствует продукции лучших европейских производителей.