Частотные преобразователи (Частотник)

Частотный преобразователь (в народе Частотник) — это электротехническое устройство регулирующее скорость вращения электродвигателя за счет изменения частоты электронапряжения 220 или 380 Вольт. Обычно используются в комбинации с асинхронным электродвигателем (насосы, винтеляторы, шпиндели, зернодробилки, гриндеры). Регулировка частоты оборотов двигателя с применением инвертора позволяет экономить до 30% (у некоторых условиях до 40%) энергии (кВт) в различных механизмах. Эффективность инвертора достигается за счет оптимизации работы основного оборудования.

Сортировать по: умолчанию цене

Как частотный преобразователь управляет двигателем?

Принцип действия инверторов заключается в изменении частоты напряжения, подаваемых на асинхронный электродвигатель, тем самым изменя скорость вращения и момент силы на роторе мотора фрезерных станков или машин. Функционирует частотный преобразователь для электродвигателя по следующему алгоритму:

  1. Подача напряжения из стандартной бытовой однофазной сети 220В или промышленной трехфазной 380В;
  2. Преобразование параметров электропитания (частота и напряжние) за счет комплексного воздействия модулей устройства;
  3. Формирование на выходе устройства напряжения с заданой частоты в пределах от нуля до нескольких сотен Герц.

Что делает частотный преобразователь?

Благодаря изменению преобразователем характеристик питающего напряжения, достигается заданная скорость движущихся частей токарного станка или другого оборудования. Плавное регулирование оборотов исключает резкое изменение усилия на валу двигателя, тем самым продлевается срок службы прочих компонентов механизма. Простыми словами, преобразователь частоты регулирует скорость вращения электродвигателя а также позволяет питать его от однофазной бытовой сети 220В.

Частотный преобразователь для электродвигателя 220 380В

Технические характеристики частотника 220В 380В

Диапазоны параметров частотника должны соответствовать паспортным данным шпинделя. При выборе преобразователя следует ориентироваться на:

  • Входное напряжение, количество фаз и диапазон относительно номинала, от его ширины зависит стабильность работы инвертора;
  • Мощность, нужен запас не менее 10% сверх мощности, которая потребляется асинхронный двигателем на максимальных оборотах;
  • Частота выходного напряжения, особенно важна для высокоскоростных шпинделей от 10 тысяч об/мин (указывается как RPM в импортных версиях);
  • Наличие защиты электродвигателя от перегрузок, отключающей шпиндель при перегреве обмоток, предотвращает поломку двигателя при обработке материала с большим сопротивлением;
  • Способ управления мотром может быть двух вариантов — недорогой скалярный или векторный с более точной регулировкой скорости вращения ротора;
  • Дополнительные функции для комфорта, к примеру, входы/выходы для настройки дистанционного управления.

Актуальна в частотном преобразователе опция автоматического распознавания характеристик двигателя, особенно когда отсутствует документация на шпиндель. Данная функция применяется только в качестве ориентира. Точные значения характеристик электродвигателя следует брать из технических паспортов. Их можно найти в Интернете по маркировке и серийному номеру, указанным на специальной табличке, шильдике, который находится на корпусе шпинделя.

Виды инверторов

Преобразователи частоты производятся двух типов — непосредственные (НПЧ) и двухзвенные. Непосредственный представляет собой реверсивный тиристорный частотник. Достоинство данного вида состоит в подключении к сети напрямую, без дополнительных устройств.

Двухзвенный преобразователь — это тиристорный или транзисторный инвертор. Для его безопасной и корректной работы необходимо дополнительное звено постоянного напряжения. При подключении такого вида устройства к общепромышленным сетям используется выпрямитель, который обычно поставляется вместе с преобразователем и работает в общей системе управления. Двухзвенный частотный регулятор создается на базе автономного инвертора напряжения (АИТ) или тока (АИТ). Для сглаживания пульсаций тока и напряжения, в комплект входит фильтр.

Сферы применения частотников

Не так давно при проектировании сложных механизмов выбирались двигатели постоянного тока, с которыми было возможно точное регулирование скорости, момента, прочих параметров. После появления на рынке инверторов, моторы постоянного тока вытесняются из данных систем, их меняют на модели переменного тока. Даже в тяговых электроприводах более популярным стал асинхронный двигатель, например шпиндель чпу станка.

Повсеместно частотники применяются как средство управления для насоса. Возможна установка на однофазный или трехфазный мотор в системах водоснабжения и очистки воды. Комплектующие необходимы в транспортерах, сушильных агрегатах, на конвейерах, подъемном оборудовании.

Многофункциональный преобразователь частоты используется для плавного пуска и изменения скорости вращения шпинделей в высокоточном станочном оборудовании. Современные лазерные, плазменные, фрезерные станки с ЧПУ рассчитаны на форсированные режимы обработки материалов. Высокооборотный шпиндель, оснащенный инвертором, легко справляется с длительной работой на частотах свыше 20 тысяч об/мин.

Инструкция по эксплуатации

При работе связки шпиндель-частотник может возникнуть такая проблема как внезапный перехода на вращение с пониженной частотой или остановка шпинделя. Часто такая ситуация сопровождается нагревом мотора и даже появлением дымка. Причиной может быть подсыхание электролита конденсаторов внутри частотника для насоса или остановившийся от пыли вентилятор охлаждения. Неисправность устраняется заменой частотного преобразователя для двигателя. При замене в настройках преобразователя потребуется установка программных параметров в соответствии с характеристиками шпинделя.