Под частотно-регулируемым приводом (ЧРП) чаще всего принято понимать систему, состоящую из электродвигателя, преобразователя частоты и некоторых других вспомогательных элементов.
Для более эффективного использования электроэнергии и управления режимами работы двигателя обычное напряжение из питающей сети подается не прямо на двигатель, а сначала – на частотник, где на основе схемотехнических и программных решений осуществляется преобразование питающего напряжения и тока. В результате на двигатель от преобразователя подается ток и напряжение с заданными параметрами, прежде всего частотой и амплитудой.
Это позволяет существенно повысить эффективность использования электроэнергии, значительно увеличить срок службы двигателя и других узлов привода, оптимизировать технологические режимы в зависимости от конкретных потребностей.
Перечислим основные области применения ЧРП:
– Транспорт:
= судовые электроприводы больших, средних и малых мощностей;
= железнодорожные тяговые и вспомогательные приводы;
= двигатели трамваев, троллейбусов и других видов электротранспорта;
= конвейеры, подъемники, лифты, эскалаторы.
– Тяжелая промышленность:
= станки, прессы, различные машины и агрегаты;
= обслуживающие устройства на электродвигателях;
= вентиляционное и очистительное оборудование;
= системы подачи жидких и газообразных веществ;
– Легкая и пищевая промышленность:
= ткацкие, швейные, мотальные и другие станки и линии;
= смешивающее, фасовальное и упаковочное оборудование;
= системы управления подачей ингридиентов.
– Деревообрабатывающая, бумажная и мебельная промышленность:
= пилорамы, насосы, строгальные и шлифовальные станки;
= другие производственные технологические системы на основе электродвигателей;
– Полиграфия:
= прессы, резаки, биндеры;
= приводы подающих систем, печатных и листоподборных машин;
= системы утилизации отходов.
– Сельское хозяйство:
= тракторы и другие системы на основе электродвигателей;
= линии сортировки, отгрузки и переработки сельскохозяйственной продукции;
= автоматизированные и полуавтоматизированные животноводческие комплекты.
– Другие сферы хозяйственной деятельности:
= медицина (медицинское оборудование, системы доставки грузов, больных, медицинских препаратов);
= торговля (складское оборудование, системы подачи товаров, эскалаторы);
= быт (управление приводами дверей, окон, жалюзи);
= системы управления микроклиматом;
= практически любые системы, в которых требуется регулировать режим работы электродвигателей.
Как показала многолетняя практика использования преобразователей частоты в приводах двигателей, наибольший экономический эффект достигается в таких областях, как системы кондиционирования, вентиляции и водоснабжения.
Причин этого несколько, вот основные:
– в таких системах требования к функциональным возможностям частотных преобразователей существенно ниже, чем в других сферах, поэтому удается разрабатывать и выпускать специализированные модели, существенно более доступные по стоимости;
– широкое распространение упомянутых систем позволяет организовать достаточно массовое производство упрощенных преобразователей, что также несколько снижает их стоимость для потребителей;
– применение ЧРП в системах водозабора и водоснабжения позволяет гораздо более эффективно подавать воду по трубопроводным магистралям, избегая потерь, аварий и снижая ее расход.
Перечислим также основные преимущества использования преобразователя частоты:
– гораздо более высокая точность управления параметрами работы двигателя;
– существенная экономия электроэнергии;
– пусковой момент может регулироваться в широких пределах вплоть до максимального;
– широкие возможности автоматизации и удаленного управления работой привода;
– удобный учет и архивирование статистики работы системы;
– продление срока службы электродвигателя и других элементов системы за счет резкого снижения вероятности аварий и сбоев;
– обеспечение плавного пуска и останова приводного устройства;
– возможность обеспечения автоматического регулирования скорости вращения вала привода в зависимости от показателей датчиков той или иной величины (например, давления в трубопроводе);
– автоматическая реакция привода на нарушений нормального функционирования питающей сети (например, короткого замыкания, значительных выбросов по амплитуде, сильных помех, кратковременного пропадания напряжения и т.д.);
– возможность реализовать все функции автоматического выключателя, в том числе и организовать работу привода по заданному заранее расписанию.
Наряду с множеством преимуществ, у приводов, регулируемых частотным методом, имеются и некоторые недостатки. Их обязательно следует учитывать при проектирования систем с ЧРП ипри выборе преобразователя частоты. Вот основные из них:
– большинство частотно-регулируемых приводов являются источниками заметных помех, что может влиять на работу находящихся устройств и систем; Решение данной проблемы является установка сетевого фильтра на входе преобразователя частоты.
– для агрегатов большой мощности частотные преобразователи будут иметь достаточно высокую стоимость, их приобретение и пусконаладка потребуют значительных разовых затрат, но как правило они быстро окупаются.
– мощные конденсаторы главных силовых цепей “стареют”, поэтому необходимо предусмотреть возможность их замены. Но тем не менее как минимум 50 000 часов преобразователь частоты должен отработать.
