Скалярные преобразователи частоты

Скалярные преобразователи частоты реализуют пропорциональный закон управления и наиболее просты конструктивно. Скалярные частотные преобразователи экономичны и способны управлять группой двигателей.

Модели приборов и аналоги

В таблице приведен краткий обзор модельных рядов скалярных частотных преобразователей от нескольких производителей. Полное их описание, в том числе по отдельным моделям, на соответствующих страницах. При выборе рекомендуется проконсультироваться со специалистами.

Серия	Диапазон мощностей	Вход	Регуляторы процесса	Уровень защиты	Температура среды	Примечания, особенности
Lenze SMD	0,25…22 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В	ПИ	IP20	0…+40°С	Доступны дополнительные устройства
Innovert ISD	0,4…22 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В	ПИД	IP20	-10…+50°С	Доступны специализированные модели
Innovert ISD mini	0,09…2,5 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В	ПИД	IP20	-10…+50°С	Доступны специализированные модели
IRD	0,25…0,55 кВт	1Ф 220В	–	IP20	-10…+40°С	Преобразователь частоты для простых применений
Innovert IBD	0,75…560 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В	ПИД	IP20	-10…+40°С	Широкий диапазон мощностей
Innovert IPD	0,75…11 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В	ПИД	IP54 IP65	-10…+50°С	Для работы в запыленных помещениях и при высокой влажности
Innovert IDD	0,4…2,2 кВт	1Ф 220В	ПИД	IP20	-10…+50°С	Для управления скоростью вращения однофазных электродвигателей
Delta VFD-B	0,75…75 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В 3Ф 600В	ПИД	IP20	-10…+40°С	Универсальный преобразователь частоты общего назначения. Возможность векторного управления
Delta VFD-EL	0,2…3,7 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В	ПИД	IP20	-10…+50°С	Экономичная серия компактных преобразователей частоты
Delta VFD-F	0,75…220 кВт	3Ф 230В 3Ф 460В	ПИД	IP20	-10…+40°С	Специализированная серия для насосов и вентиляторов
Delta VFD-L	0,025…2,2 кВт	1Ф 220В	–	IP20	-10…+40°С	Простой миниатюрный преобразователь частоты
Delta CH2000	0,75…280 кВт	3Ф 230В 3Ф 460В	ПИД	IP20	-10…+50°С	Преобразователь частоты для подъемно-транспортного  оборудования и тяжелых нагрузок
Delta CP2000	0,75…400 кВт	3Ф 230В 3Ф 460В	ПИД	IP20	-10…+50°С	Для управления двигателями насосов и вентиляторов  с широким диапазоном мощностей
AD80	0,37…4,0 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В	ПИД	IP20	-10…+45°С	Преобразователи частоты с расширенным набором функций для применения в различных механизмах
AD800B	0,37…22 кВт	1Ф 220В 3Ф 380В	ПИД	IP20	-10…+45°С	Модульные частотные преобразователи для управления асинхронными и синхронными двигателями в легком и тяжелом режимах

Иные серии на странице ...

Подробная таблица сравнения некоторых преобразователей Innovert и Lenze.

Области применения скалярных частотных преобразователей

Скалярные преобразователи находят применение во множестве сфер, где используется электропривод с двигателями переменного тока.

• Приложения, где требуется поддержка на определенном уровне конкретного технологического параметра (давление в трубах, температура и т.п.)
• Системы, требующие одновременного управления группой электродвигателей
• Металлургия (оборудование прокатных станов)
• Текстильная, целлюлозно-бумажная промышленность
• Линии производства ленточных материалов (пленка, картон)
• Высокооборотные механизмы (шпиндели станков и т.д.)
• Строительство (экскаваторное, крановое оборудование)
• Системы вентиляции/кондиционирования, водоснабжение/водоотведение (электропривод насосов и вентиляторов, компрессоры)
• ЖКХ (системы отопления, автоматические двери/ворота и т.п.)
• Металлургия, добывающая/перерабатывающая промышленность
• Пищевая индустрия
• Подъемно-транспортное оборудование (лифты, конвейеры, шнеки, транспортеры и т.п.)
• Фасовочно-упаковочное оборудование
• Намоточно-размоточные узлы
• Миксеры, дозаторы, центрифуги и т.д.
• Буровое оборудование, электробуры

Назначение скалярных преобразователей частоты

• Управление работой двигателя от пуска до останова с использованием пропорционального закона управления в АСУ:
  • Реализация специальных методов регулирования (+ оптимизированных под конкретный вид нагрузок)
  • Разгон/торможение, рабочие параметры и т.п.
  • Обмен информацией с системой высокого уровня
• Защита оборудования и самого электродвигателя от аварий и недопустимых рабочих режимов (температура, критические токи и т.п.)
• Экономия энергопотребления
• Диагностика оборудования

Преимущества

Скалярные преобразователи частоты (ПЧ) обладают следующими важными достоинствами:

• Возможность использования одного ПЧ для управления несколькими двигателями (групповое управление)
• Наиболее простая конструкция и легкая реализация метода управления + экономичность
• Универсальность (скалярного ПЧ достаточно для большинства промышленных двигателей и нагрузок)
• Постоянная перегрузочная способность

Недостатки

1. Недостатки метода скалярного управления: 
   Отсутствует возможность точного управления скоростью вращения вала. Однако, в отдельных преобразователях реализованы специализированные законы управления.
2. Не контролируется момент на валу. В редких случаях это может привести к возникновению недопустимо больших статорных токов.
   Решение проблемы: если требуется поддерживать постоянный момент на валу, то для этой задачи лучше подойдут векторные преобразователи частоты. Также возможна установка датчиков момента, но это сильно повышает общую стоимость + нельзя одновременно регулировать и момент, и скорость
3. Относительно низкий диапазон регулирования частоты вращения
4. Относительно невысокое быстродействие

Недостатки 3 и 4 также можно исправить применением векторного закона управления.

Принцип работы скалярных частотных преобразователей

Скалярный преобразователь основан на использовании закона Костенко и предполагает изменение амплитуды/частоты напряжения питания по закону U/fⁿ, где n>1. Значение «n» определяется типом нагрузки и конкретными требованиями к приводу (в частности, для вентиляторной нагрузки n=2). Объект контроля при таком методе – магнитное поле статора. Используемые для контроля величины – ток преобразователя и выходная частота.

Сам преобразователь является промежуточным звеном между промышленной питающей сетью и электродвигателем. Силовое питание поступает на вход прибора, а на выходе, в соответствии с вышеуказанным законом и внутренними методами регулировки, формируется напряжение для питания электрического двигателя.

Если установлен датчик скорости, то реализуется контур управления с обратной связью по скорости.