Отличие частотного преобразователя от инвертора

ОТЛИЧИЯ ЧАСТОТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА

Устройство плавного пуска (далее УПП) можно представить, как урезанную версию инвертора. Если преобразователь частоты изменяет частоту и выходное напряжение, при этом выполняя дополнительно ряд важных функций, то УПП отвечает лишь за изменение напряжения без контроля над выходной частотой. При этом УПП технически устроено несколько проще, чем частотный преобразователь и, соответственно, стоимость этого изделия значительно дешевле.

Преобразователи частоты (частотники).

Преобразователи частоты (или иначе инверторы) обеспечивают контроль над моментом вращения вала двигателя в соответствии с технологическими потребностями. Кроме этого инвертор защищает мотор от повышенного пускового тока, a также в некоторых моделях может нести функцию плавного торможения и защиты от «холостого хода». Частотник допускает управление сразу несколькими исполнительными механизмами через программное обеспечение. Вне всякого сомнения, преобразователь частоты по своим функциональным возможностям значительно превосходит УПП.

ФОТО 1. Внешний вид частотного преобразователя.

Что такое устройство плавного пуска двигателя.

Устройство плавного пуска (или иначе пускатель) предназначено для запуска и остановки приводов механизмов в «щадящем» режиме. Это подразумевает защиту двигателя от кратковременных перегрузок и в целом повышает энергоэффективность при использовании различных агрегатов. Регулирование выходного напряжения обеспечивается тиристорной группой, которые обеспечивают взаимодействие между питающей сетью, управляющим модулем и самим электродвигателем. Собственно, на этом все функциональные обязанности УПП заканчиваются.

ФОТО 2. Внешний вид устройства плавного пуска.

Разница между УПП и частотным преобразователем.

Выбор способа защиты двигателя и применяемого для этой цели оборудования зависит от конкретной технологической задачи, характеристик питающей сети, типа и мощности электродвигателя, условий эксплуатации, величины бюджета потребителя и многих иных факторов.

Говоря o частотниках, следует отметить весьма широкий модельный ряд. Различают трёхфазные и однофазные приборы по типу питающей сети, с векторным либо скалярным управлением и т.д. По области применения можно выделить частотные преобразователи общего назначения, высоковольтные и специальные.

B целом каждый инвертор преобразует стандартную частоту в 50 Гц от источника питания в различные частоты переменного тока, чтобы обеспечить управление электродвигателем, работающим с переменной скоростью.

B свою очередь УПП такие задачи выполнить не может. Смысл применения УПП состоит только в линейном увеличении или уменьшении питающего привод напряжения. Это позволяет произвести плавный старт и плавный останов двигателя, защитить двигатель от повышенного пускового тока и обеспечить аварийное отключение при запуске. И да, конечно, все эти мероприятия приводят к общему снижению энергозатрат.

ВАЖНО! При использовании УПП, по достижении двигателем штатного режима работы, пускатель только контролирует параметры подаваемого на привод напряжения, но никак не влияет на режим работы и крутящий момент электродвигателя.

Заключение.

Для сложных технологических комплексов промышленности и сельского хозяйства, a также при использовании оборудования высокой мощности, требующего подключения сложных систем телеметрии и телемеханики, подавляющее преимущество, однозначно, за использованием преобразователя частоты.

Но в более мелких проектах возможно равноценное использование частотника или простого пускателя. B обоих случаях без ущерба технологии и электробезопасности. Здесь уже нужно рассматривать каждый случай индивидуально и оценивать целесообразность применения того или иного типа приборов с позиций не электротехники, a экономики.

Также следует обратить внимание на следующее:

• частотно-регулируемые системы ввиду наличия большого объема памяти, обеспечивают надёжное управление двигателями различной мощности в диапазоне номинальной мощности частотника. Системам с УПП это не доступно, и для решения задачи требуется установка отдельного УПП для другой мощности привода.;
• приводные системы решают задачи по регулированию производительности двигателей в заданных пределах без применения дополнительных устройств, системы с УПП c подобной задачей не справятся.;
• в схемах с применением УПП требуется наличие компенсации реактивной мощности, в то время как для схем с частотником в этом нет необходимости.

Обратите внимание у нас можно приобрести российские и зарубежные мотор-редукторы по низким ценам. Подробная информация тут

Источник

Отличия частотного преобразователя и устройства плавного пуска

Эти устройства существенно различаются как по принципу действия, так и по функциональному назначению.

Благодаря невысокой стоимости, простоте конструкции и другим достоинствам, асинхронные электрические двигатели широко используются в приводах бытовых инструментов и промышленного оборудования. Их основные недостатки – большие пусковые токи и затруднения регулирования частоты вращения.

Для регулировки скорости вращения ротора электрических машин такого типа, обеспечения плавного запуска и торможения в схемах электропривода используются частотные преобразователи и устройства плавного пуска (УПП).

Принцип действия

Принцип действия частотных преобразователей основан на изменении скорости вращения электродвигателя при изменении частоты питающего напряжения. Самое широкое распространение получили ЧП на базе схемы двойного преобразования с ШИМ-модуляцией. Такая схема включает в себя выпрямитель, блок управления и инвертор. Питающее переменное напряжение сначала выпрямляется, затем инвертируется в напряжение другой частоты. Задание значений частоты определяется широтой и длительностью управляющих импульсов, отпирающих полевые транзисторы инвертора.

Устройства плавного пуска бесступенчато изменяют величину напряжения, подаваемого на обмотки электродвигателя во время его пуска, разгона и торможения. Принцип действия УПП основан на бестрансформаторном регулировании напряжения в цепи обмоток статора электродвигателя.

При достижении номинальной частоты вращения вала двигателя, включаются шунтирующий контактор, ток в силовой цепи протекает, минуя УПП. Таким образом, устройство плавного пуска включатся только при запуске и остановке электрической машины.

Назначение преобразователя частоты и устройства плавного пуска

Частотные преобразователи – многофункциональные устройства. Их используют:

• Для обеспечения регулирования скорости вращения ротора и необходимого момента силы на валу электрических машин в зависимости от фактической нагрузки.
• Для ограничения пусковых токов и защиты электродвигателя от аварий и ненормальных режимов работы.
• Точного позиционирования вала двигателя претенциозных механизмов.
• Поддержание необходимых величин технологических параметров.

ЧП позволяет обойтись без редукторов, электромагнитных муфт и других устройств для механического регулирования скорости.

Устройства плавного пуска применяются:

• Для запуска и остановки электродвигателей в плавном режиме.
• Для снижения пусковых токов.
• При использовании электродвигателей в сети ограниченной мощности.
• Синхронизации момента на валу двигателя с нагрузкой при пуске оборудования.

Назначение УПП и частотных регуляторов существенно различаются. Существуют модели УПП, позволяющие изменять скорость вращения ротора электродвигателя. Они не заменяют частотный преобразователь, так как не предназначены для длительной эксплуатации в таком режиме.

Когда следует выбрать УПП и в каких случаях необходим частный преобразователь

При помощи преобразователя частоты можно решить практически любые задачи. Выбор УПП вместо частотника имеет в основном только экономическое обоснование. Перед выбором необходимо тщательно проанализировать условия работы электропривода, его цели и задачи, параметры питающей сети и другие факторы.

• Для обеспечения низкого крутящего момента при пуске механизма или технологической установки.
• При небольшой или средней нагрузке.
• Для эксплуатации на номинальной скорости вращения электродвигателя.
• При необходимости снижения ударной нагрузки на шестеренки редуктора или другого механизма.
• В условиях, когда плавный запуск и ограничение пусковых токов являются главными требованиями.

Частотные преобразователи целесообразно выбрать:

• Для оборудования, работающего с переменной нагрузкой.
• При необходимости изменения скорости вращения двигателя выше или ниже номинальной.
• Для повышения энергоэффективности привода.

Главные преимущества устройств плавного пуска перед преобразователями частоты – небольшие габариты и низкая стоимость. Размеры и стоимость этих устройств одинаковой мощности могут различаться в 1, 5–10 раз.

Частотные преобразователи и УПП обеспечивают:

• Снижение износа электродвигателей, а также производственного оборудования. За счет снижения негативного влияния токов большой величины, отсутствия ударной нагрузки при запуске возможно удлинить промежутки между текущими и капитальными ремонтами оборудования и электрических машин.
• Экономию электроэнергии. Снижение потребляемой мощности в УПП достигается ограничением тока при запуске. Частотные преобразователи позволяют синхронизировать работу привода с требуемой нагрузкой.
• Возможность управления приводом с удаленных пунктов и интеграции электроприводов в АСУТП или САР. Частотные преобразователи и УПП комплектуются микроконтроллерами, поддерживающие один или несколько протоколов обмена данными.
• Защиту электродвигателя от перегрева, несимметричной нагрузки, перегрузок и других аварийных режимов. ЧП и УПП имеют входы для подключения датчиков температуры, реле аварий. Они осуществляют отключение двигателей при неисправностях или авариях в сети.

Выбор конкретного устройства зависит от требований к электроприводу и промышленному оборудованию и особенностей сети. Он осуществляется на основании анализа производственных факторов, инженерно-технических и экономических расчетов.

Источник

Преобразователь и инвертор 2022

Конвертер против инвертора

Чтобы правильно управлять устройством и не взорвать его, вам необходимо обеспечить его правильным уровнем напряжения. Но при наличии разных напряжений нам нужно преобразовать напряжение в то, что нам нужно. Преобразователи и инверторы — это то, что нам нужно для достижения этого. Основное различие между преобразователями и инверторами — это то, что они делают с напряжением. Инвертор изменяет напряжение постоянного тока на переменное напряжение и либо увеличивает, либо уменьшает его до соответствующего уровня. Для сравнения, преобразователь изменяет уровень напряжения, но не меняет его тип; поэтому переменное напряжение все равно будет переменным, а постоянное напряжение все равно будет постоянным.

Самая большая цель для инвертора — обеспечить мощность, которая аналогична той, которую мы получаем от основной линии электропередачи, когда она недоступна. Ярким примером этого является источник бесперебойного питания, где постоянное напряжение, обычно 12 В или 24 В, преобразуется в переменное напряжение 110 В или 220 В при отключении питания от сети. Для сравнения, преобразователи обычно используются только для преобразования напряжения в соответствующие уровни. Хорошими примерами этого являются преобразователи напряжения, которые используются, если у вас есть устройство 220 В и сеть 110 В или наоборот. Другим примером является преобразователь напряжения, используемый для зарядки сотовых телефонов, которым требуется напряжение 5 В постоянного тока, от напряжения 12 В постоянного тока в розетке автомобиля. В обоих случаях изменяются только уровни напряжения, а не от переменного тока до постоянного тока и наоборот.

Когда дело доходит до сложности, инвертор намного сложнее, поскольку генерация переменного тока из источника постоянного тока намного сложнее. Преобразователи относительно просты, так как преобразование DC-DC или AC-AC, особенно если это шаг вниз, легко.

Большую часть времени, что человек действительно хочет, это конвертер, чтобы напряжение питания соответствовало требуемому напряжению устройства. Единственный раз, когда вам понадобится инвертор, — это если вы хотите запустить устройство или устройство, предназначенное для работы с основной линией электропитания, когда у вас есть только батареи. Инверторы становятся все более популярными наряду с системами солнечной энергии, где вы получаете только источник питания низкого напряжения постоянного тока для питания обычных приборов, работающих либо на 110 В, либо на 220 В переменного тока.

1. Преобразователь изменяет напряжение, но не меняет его тип, в то время как инвертор изменяет напряжение, а также тип
2. Инверторы используются в источниках бесперебойного питания, в то время как преобразователи используются практически во всех устройствах
3. Инверторы обычно намного сложнее, чем преобразователи

Источник

4 типа инверторов, которые должен знать каждый инженер по автоматизации

Из этой статьи вы узнаете:

• Что такое инвертор и преобразователь частоты,
• Какие бывают типы инверторов,
• Чем однофазный инвертор отличается от инвертора от однофазного двигателя,
• Когда использовать скалярное и векторное управление.

Инвертор — это устройство, преобразующее постоянный ток в переменный с регулируемым значением напряжения и частоты. Преобразователь частоты — это устройство, которое изменяет частоту и напряжение переменного тока для регулирования скорости и крутящего момента асинхронного двигателя, который приводит в движение машин.

В зависимости от типа управления некоторые приводы могут запускать несколько двигателей одновременно. Тем не менее, на рынке автоматизации преобразователи частоты обычно называют инверторами , поэтому в этой статье мы будем использовать эти названия как синонимы.

Преобразователи частоты — незаменимый элемент привода машины, которая должна работать с точно определенными параметрами.

При выборе инвертора для конкретного применения стоит знать типы, доступные на рынке.

1. Инвертор для трехфазного двигателя

Среди преобразователей частоты для трехфазных двигателей бывают однофазные и трехфазные преобразователи.

Что такое однофазный инвертор?

Однофазный инвертор питается от одной фазы 230 В переменного тока, а выход имеет 3 фазы с межфазным напряжением 230 В. Он используется в электроприводах с небольшими двигателями мощностью до 2,2 кВт с номинальным напряжением 230 В.

Что такое 3-фазный инвертор?

Трехфазный инвертор питается от трех фаз 3 × 400 В переменного тока. Выход инвертора также имеет три фазы с межфазным напряжением 400 В. Преобразователи частоты для трехфазных двигателей могут работать в более крупных электроприовдах, они могут работать в диапазоне выходной мощности, обычно от 0,7 кВт до даже 500 кВт. Они более распространены на рынке, чем однофазные инверторы, и поэтому обладают рядом функций.

2. Инвертор для однофазного двигателя

Инверторы для однофазных двигателей обычно питаются от одной фазы. Используется для питания однофазных асинхронных двигателей, то есть с одной основной обмоткой, одной вспомогательной обмоткой и фазосдвигающим конденсатором. Они используются в таких устройствах, как насосы и вентиляторы мощностью до 1,1 кВт — они не рекомендуются для использования в сложных условиях.

Очень важно различать однофазные инверторы и инверторы для однофазных двигателей. Преобразователи для однофазных двигателей имеют на выходе одну фазу, а для однофазных двигателей — три фазы. В автоматизации гораздо чаще используются преобразователи для трехфазных двигателей.

3. Скалярный инвертор

Что такое скалярный инвертор?

Инвертор с скалярным управлением (с алгоритмом U / f) используется в простых электроприводах, где не требуется точное регулирование скорости и нет «тяжелого пуска», т. е. нагрузка с самого начала не имеет высокой инерции. Его работа основана на поддержании постоянного отношения U / f, то есть частоты и эффективного напряжения, питающего двигатель. Инвертор с скалярным управлением в основном используется в таких устройствах, как вентиляторы и насосы. Скалярное управление может использоваться в электроприводах с несколькими двигателями, то есть, где несколько двигателей подключены к одному инвертору.

4. Векторный инвертор

Что такое векторный инвертор?

Инверторы с векторным управлением делятся на бессенсорные и управляемые с обратной связью. При бессенсорном управлении скорость вращения рассчитывается на основе математической модели электродвигателя без использования дополнительного датчика. В случае преобразователей с обратной связью управление основано на измерении текущего значения скорости, измеряемого инкрементным энкодером, установленным на валу двигателя.

Преобразователь с векторным управлением может поддерживать постоянное значение крутящего момента двигателя во всем диапазоне регулирования скорости, начиная с частоты питания 0,5 Гц. В этом случае инвертор может одновременно управлять только одним двигателем.

Важно отметить, что любой привод с векторным управлением может работать в скалярном режиме, и это обычно режим управления по умолчанию. Преобразователь, работающий в векторном режиме, требует точного ввода параметров двигателя и выполнения автоконфигурации. Это позволяет инвертору измерять другие электрические параметры, которые не указаны на паспортной табличке двигателя, что позволяет поддерживать постоянный крутящий момент.

Источник