Что такое асинхронный электродвигатель и для чего он используется
Асинхронные двигатели – это самые распространённые электрические машины с простой конструкцией, отвечающие за преобразование электрической энергии в механическую. Такие электромашины служат в качестве привода различных механизмов и устройств, будь то обычная бытовая техника или сложные системы автоматизации, двигатели широко используются во всех отраслях промышленности.
Принцип работы двигателя прост, преобразование энергии происходит благодаря взаимодействию магнитных полей обмоток статора и ротора. Переменный ток создаёт вращающееся магнитное поле статора, что заставляет ротор вращаться в попытках достичь взаимонеподвижности полей статора и ротора. Асинхронными называют те двигатели, где частота вращений ротора и магнитного поля статора под нагрузкой отличаются (это отличие называют скольжением, оно колеблется в зависимости от мощности в пределах 1-8%).
Асинхронный двигатель дешевле и популярнее синхронного, однако непостоянная частота вращения ограничивает их использование там, где требуется постоянство оборотов при различных нагрузках. Здесь на помощь приходит частотный преобразователь.
Частотные преобразователи: где и для чего используются, основные характеристики
Частотные преобразователи – это современные надёжные устройства с расширенными возможностями по управлению асинхронными двигателями. Они помогают регулировать скорость вращения электродвигателей. На что они способны:
- обеспечить плавный пуск и плавное изменение оборотов выше/ниже номинальных значений;
- регулировать и ограничивать пусковые токи;
- синхронизировать моменты силы на валу и нагрузки;
- регулировать с точностью скорость вращения;
- подключать без использования конденсаторов к однофазной сети трёхфазные двигатели.
Частотные преобразователи используются во многих отраслях:
- для управления вентиляторными и насосными приводами;
- управления общепромышленными электроприводами;
- в составе электродвигателей, эксплуатируемых с перегрузкой;
- для внедрения энергосберегающих решений (благодаря адаптации скорости вращения к фактической мощности);
- для повышения производительности и снижения затрат.
В зависимости от напряжения питания частотные преобразователи разделяют на два типа – однофазный и трёхфазный, по конструкции – статические и вращающиеся (электромашинные). Электропривод производственных установок с пределом мощности 7,5 кВт смогут обеспечить частотники для однофазной сети. Для трехфазной сети 380В выпускаются частотные преобразователи с большим диапазоном мощности - 0,75-630 кВт.
Принцип работы частотников строится на зависимости скорости вращения и момента силы от изменения нагрузки. Частотные преобразователи меняют частоту напряжения, подаваемого на двигатель, и таким образом управляют оборотами ротора и моментом силы.
Частота в устройствах может преобразовываться различными путями: есть схемы с непосредственной электрической связью, однако в основе большинства актуальных частотников лежит схема двойного преобразования.
Выбор частотного преобразователя и проектирование электропривода требует специализированного подхода и знания всех нюансов. Когда речь идёт о реализации таких электросистем, особенно в промышленном секторе, эту задачу лучше доверить профессионалам – например, таким, как специалисты компании ЭнергоАвтоматика. Это поможет избежать ошибок при выборе частотников, а также заложить возможность экономии электроэнергии до 50%, сэкономить на ремонте и обслуживании электропривода.
Как осуществляется управление частотным преобразователем
Есть ряд функций, которые контролируются в процессе работы частотного преобразователя:
- Старт/Стоп (контроль начала вращения и торможения электродвигателя);
- Настройка скорости;
- Аварийный стоп (экстренное снятие питания и сигнал к разрешению работы).
Управление этими функциями может осуществляться различными способами – в первую очередь, панелью оправления и внешними устройствами. Однако есть и другие параметры с различными особенностями управления.
Какие существуют способы управления частотниками и в чём их особенности:
- Панель управления (клавиатура). Доступно управление всеми параметрами, в том числе активными при выключенном электродвигателе. Как правило, панель управления выносится на внешнюю часть шкафа управления.
- ДУ-пульт. Может иметь кабель до 0,5 км для передачи сигналов последовательного интерфейса. Пультом можно управлять режимами пуска, стопа и сброса, а также работой в импульсном/толчковом режиме.
- Аналоговый вход. Частотники могут быть оснащены одним или двумя входами с управлением по напряжению или току. Несмотря на простоту, этот метод используют нечасто из-за подверженности помехам.
- Дискретный вход. Обычно количество входов у частотников многозначно, они могут быть запрограммированы на разные функции. Сигналы могут приходить с различных устройств, имеющих дискретные выходы (реле, датчики и пр.). Дополнительно доступно управление запуском и остановкой, аварийная сигнализация, пауза пуска, сброс ошибок и пр. (до 20 различных параметров).
- Специальный адаптер-преобразователь (последовательный интерфейс RS-485 /аналог). Управление осуществляется через контроллер или адаптер с помощью персонального компьютера. Такой способ управления позволяет не только задавать параметры, но и мониторить текущее состояние, взаимодействовать с другими частотниками.
Более подробно об устройстве частотных преобразователей и их выборе мы расскажем в следующей стать
Вы можете отправить нам запрос на расчёт, и мы оперативно подготовим вам оптимальное предложение по выбранному оборудованию. |