Векторный или скалярный преобразователи частоты?

Вопрос выбора векторного или скалярного преобразователя рано или поздно встает перед каждым пользователем, который заинтересован в покупке электропривода переменного тока.Производители уже давно утвердили определенные стандарты, на основе которых создаются преобразователи частоты и формируются их функции.

Помимо существенного ценового различия (векторные более дорогие) скалярные и векторные преобразователи отличаются и в техническом плане. Однако для того, чтобы понять все технические особенности каждого типа, необходимо углубиться в тему и изучить понятия, давшие названия частотным преобразователям. Характеризовать преобразователь частоты с помощью указанных выше терминов представляется не совсем правильно. Особенно это касается понятия «скалярный». Здесь необходимо вспомнить элементарную физику. Скалярной называется величина со значением в виде одного числа, то есть все значения могут быть изображены линейно. Это позволяет отнести длину, время, площадь, температуру к скалярным показателям. Векторы в отличие от скаляр имеют не только число, но и направление. Именно поэтому относить эти термины к преобразователям частоты может быть некорректно. Основная причина такой классификации может быть связана с желанием увеличить достоинства каждой модели и, соответственно, ее стоимость.

Здесь важно изучить технический вопрос. Вращающий момент вала в электродвигателе корректируется, когда изменяется величина и частота тока обмоток. В результате сила магнитного поля статора также изменяется. Большая часть моделей преобразователей производятся с учетом возможности настройки электрических показателей для различных типов оборудования. В качестве примера, выходной ток может быть линейным, параболической или гиперболической формы. Это зависит от того, какую величину будет иметь момент инерции оборудования. Гиперболическая форма будет у выходного тока, который используется для привода в движение большой массы транспортера. Параболическая кривая способствует началу движения вентиляторов и водяных насосов. Таким образом, можно сэкономить электроэнергию. Такая схема работы характерна для большинства частотников скалярного типа. Существует еще один способ увеличить момент на валу в электродвигателе. Для этого применяется третья гармоника выходного тока с вектором прямой последовательности (вращается с вектором тока главной гармоники в одном направлении). Для других гармоник характерно обратное направление работы. В ходе работы этой схемы увеличивается мощность выходного тока и момент на валу.

Векторный частотник появился с развитием технологий, которые позволили управлять моментом по-новому. А именно, стала использоваться как сила и частота, так и фаза тока. Первые модели векторного преобразователя частоты функционировали на основе измерения показателей напряжения и выходного тока, таким образом можно было вычислить необходимый сдвиг фазы. Однако серьёзных результатов в изучении этой области не было достигнуто. Положительный опыт был получен только после того, как был введен контур обратной связи, контролирующий положение ротора. Так, в режиме реального времени вычислялась скорость, с которой должно вращаться магнитное поле статора. В результате стала возможной оптимизация стабильного момента вращения с учетом применения еще одного сдвига фазы.

Таким образом, можно выделить основное различие между скалярным и векторным преобразователями. В скалярном частотнике управляется и контролируется магнитное поле только статора, а в векторном преобразователе значение имеет взаимодействие магнитных полей статора и ротора, что способно оптимизировать момент вращения при работе на разной скорости.
Основная задача производителей векторного частотного преобразователя – обеспечение высокого момента при малой скорости вращения. В данном случае компенсация потери момента из-за невысокой скорости осуществлялась за счет повышения тока и улучшения взаимодействия магнитных полей. 100% достижение этой цели привело бы к тому, что частотно регулируемый привод стал сервоприводом с высоким постоянным моментом при любой скорости. Однако достичь подобного результата чрезвычайно сложно. Именно поэтому векторные частотные преобразователи сегодня не обладают достаточным количеством преимуществ, особенно если Вы работаете с малыми скоростями вращения. Стоит также отметить, что сочетание повышенного тока и небольших скоростей приводит серьезному перегреву двигателя, поэтому в данной системе обязательно использование внешнего вентилятора обдува.

С развитием технологий результативность или нерезультативность работы векторного ЧП будет подтверждена. Но на данный момент векторные преобразователи не отличаются серьезными преимуществами и надежностью, как и любая усложненная система. Кроме того, по сравнению со скалярными преобразователями векторные не могут использоваться в работе многодвигательных приводов.

Преобразователь частоты: назначение, классификация и управление


Частотный преобразователь — устройство, применяемое в регулировании работы электродвигателей синхронного и асинхронного типа и другого оборудования. С его помощью постоянно контролируется процесс трансформации входных сигналов в выходные.

Для чего нужен преобразователь и как он устроен


Преобразователь частоты применяют для преобразования переменного тока в оборудовании. То есть входная частота переменного тока трансформируется в переменный ток требуемой выходной частоты. Благодаря этому достигается плавное регулирование скорости вращения вала в электрических двигателях.




Векторный преобразователь частоты ПЧВ1



Частотник применяют для достижения стабильной и бесперебойной работы электрооборудования. Кроме этого, устройство позволяет:

  • Оптимизировать производственные процессы;
  • Продлить срок эксплуатации оборудования;
  • Снизить уровень потребления энергетических ресурсов.


Конструкция частотного преобразователя зависит от принципа его функционирования, предназначения, способа управления. Но у всех частотников есть общие конструктивные элементы:

  • Тиристорный или диодный выпрямитель (или преобразователь). Пропускает токовый поток, выпрямляя его. Первая разновидность позволяет работать с оборудованием без дополнительных коммутирующих устройств. Выпрямители на диодах надежны и имеют минимальный уровень пульсации.
  • Фильтр. Необходим для сглаживания пульсации выходного напряжения.
  • Инвертор. Преобразует полученный постоянный ток в переменный. Инвертор включает в себя IGBT-транзисторы — каскадно подсоединенные между собой полевой и биполярный транзисторы.  


Все элементы электрической схемы преобразователей частоты можно поделить на силовые и управляющие. К первым относятся тиристоры или транзисторы. Управляющие элементы — микропроцессоры, которые контролируют работу выпрямителей, обрабатывают сигналы, а также защищают устройство от перегрузок.

Классификация преобразователей


Распределение частотников по видам можно вести на основании разных факторов:

  • Электропитание;
  • Функционирование;
  • Способ управления;
  • Сфера применения.


В зависимости от типа электропитания выделяют однофазные и трехфазные ЧП. Также существуют устройства, предназначенные для работы с высоковольтным оборудованием.


Функционирование устройства может быть непрерывным и не требующим дополнительных приборов. В то же время бывают преобразователи, выступающие в роли промежуточного звена. В таком случае для корректной работы потребуется дополнительное оборудование.


Зачастую частотники оснащены дисплеем, на котором можно задавать и отслеживать различные параметры, что также расширяет функциональные возможности устройства.


Управлять прибором можно разными способами:

  • Вручную — с помощью панели и пульта;
  • Дистанционно — благодаря подключению к удаленному ПК;
  • По событиям — возможно автоматизировать время пуска/остановки.


В зависимости от области применения выделяют преобразователи:




Общепромышленные преобразователи частоты KIPPRIBOR AFD-L


  • Промышленные;
  • Для насосных и вентиляционных систем;
  • Для взрывоопасных производств;
  • Устанавливающиеся на крановых/подъемных механизмах;
  • Для монтажа на корпус электродвигателей.


Существуют также приборы с управлением векторным методом.



Как подобрать частотный преобразователь


Перед выбором частотника необходимо учесть характеристики того оборудования, для которого он необходим. Помимо этого, важно обратить внимание на технические сведения о самом преобразователе:

  • Входное и сетевое напряжение;
  • Мощность;
  • Ток;
  • Тип нагрузки;
  • Степень защиты;
  • Перегрузочная способность и пр.


Кроме этого, важно знать, как подключить и настроить ЧП. Сначала необходимо внимательно изучить инструкцию частотного преобразователя. Большинство приборов имеют разнообразные интерфейсы и выводы для подключения к оборудованию и электродвигателям. В процессе настройки необходимо корректно подсоединить все жилы проводов к соответствующим выводам.


Если возникли вопросы в выборе преобразователя частоты, или нужна консультация, вы можете связаться с техническими специалистами СОЮЗ-ПРИБОР по телефону, электронной почте или через форму обратной связи.

Преобразователь частоты с векторным управлением

Главная | Карта сайта

Подробнее

ГлавнаяИнверторыПреобразователь частоты с векторным управлением

Этот преобразователь частоты поставляется нашей фабрикой со встроенной функцией векторного управления. Этот инвертор может работать в непрерывном режиме, даже если питание отключено на несколько секунд. Эта новая функция позволяет двигателю работать автоматически в условиях нестабильного электропитания, кроме того, он может отслеживать скорость асинхронного двигателя в режиме реального времени и запускать его с текущей скоростью при отключении питания. питание включено, эта функция обеспечивает более плавную работу электродвигателя с меньшими затратами на техническое обслуживание. Кроме того, этот преобразователь частоты использует самые популярные технические функции, такие как ПИД-регулирование, связь Modbus RS 485 и т. д.

Характеристики инвертора

  1. Диапазон мощности: от 0,4 кВт до 2,2 кВт при однофазном напряжении 220 В; от 0,75кВт до 400кВт в трехфазном 380В
  2. Диапазон колебаний входного напряжения: ±15%
  3. 32-битный высокоскоростной процессор, специально предназначенный для управления скоростью двигателя переменного тока
  4. Простой ПЛК с функцией многоступенчатого управления
  5. Онлайн изменение и проверка параметров инверторов
  6. Перегрузочная способность: 60 с для 150% номинального тока
  7. Динамический контроль крутящего момента, быстрая реакция на изменение нагрузки
  8. Выходная низкая частота при высоком пусковом моменте: 0,5 Гц/150%
  9. Регулятор частоты качания специально для текстильных машин
  10. Простые настройки: нет необходимости специально настраивать параметры электродвигателя и контроллера. Легкий сброс заводских настроек по умолчанию, если какой-либо параметр был установлен неправильно
  11. Богатая функция защиты от сбоев и мониторинга работы
  12. Встроенный ПИД-регулятор для управления как разомкнутым, так и замкнутым контуром
  13. Непрерывная работа при мгновенном отключении электропитания
  14. Отслеживание скорости двигателя переменного тока в режиме реального времени
  15. Встроенный тормозной блок для мощности 15кВт и ниже
  16. Предложение RS485, поддержка протокола связи MODBUS-RTU
  17. Преобразователь частоты может реализовать интеллектуальную саморегулировку при внезапном изменении нагрузки и быстром ускорении/торможении, чтобы избежать проблем с перегрузкой по току и коротким замыканием.

Вам может понравиться:

Высококачественные преобразователи частоты для управления скоростью электродвигателя в энергосберегающих решениях.

Поиск инверторов

Категория

инверторы

Рекомендуемые

Однофазный инвертор

Однофазный инвертор обычно предназначен для регулирования скорости электродвигателя малой мощности, с однофазным входом от 220 В до 240 В для трехфазного напряжения . ..

Преобразователь частоты с векторным управлением

Этот преобразователь частоты поставляется нашим заводом со встроенной функцией векторного управления. Этот инвертор может работать непрерывно даже при отключении питания на несколько …

Рынок преобразователей частоты

Производители преобразователей частоты в основном сосредоточены на исследованиях и разработках, чтобы разрабатывать новые и улучшенные продукты, которые предлагают более выдающиеся и революционные функции …

Что такое преобразователь частоты?

Преобразователь частоты изменяет частоту и величину выходного напряжения, чтобы изменять скорость, мощность и крутящий момент подключенного асинхронного двигателя в соответствии с условиями нагрузки. …

Реконструкция преобразователя частоты для экономии энергии

Реконструкция преобразователя частоты ТЭЦ способствовала повышению экономического эффекта. Преобразователь частоты завоевал признание пользователей своей высокой надежностью, …

Типичные области применения преобразователя частоты

Инверторы Gozuk подходят для электроэнергетики, черной металлургии, ОВКВ, нефтяной, шахтной, строительной и т. д. для регулировки скорости высоковольтного двигателя, энергетики …

Преобразователь частоты для вентиляторов для энергосбережения

При использовании преобразователя частоты для регулировки скорости скорость вентилятора уменьшится с N1 до N2. Поскольку статическое давление вентилятора Pst=0, в соответствии с …

Последние

Преобразователь частоты 60 Гц в 50 Гц
Двигатель 50 Гц, работающий от источника питания 60 Гц
Преобразователь из одной фазы в трехфазный
Типичные недостатки преобразователя частоты
Поиск и устранение неисправностей преобразователя частоты
Преобразователь частоты, лучшее решение для энергосбережения
Преобразователь частоты лучше регулирующих клапанов в регуляторах расхода
Преобразователь частоты для насосов
Зачем двигателю переменного тока нужен преобразователь частоты?
Определение размера преобразователя частоты
Расчет энергоэффективности преобразователя частоты
Преобразователь частоты для тяжелых условий эксплуатации (горнодобывающая промышленность)

Copyright © 2015 Преобразователи частоты

Узнать цену | О | Термины

Векторное управление в частотно-регулируемых приводах

w3.org/1999/xhtml» cellspacing=»0″>

привод с регулируемой скоростью, который используется для управления скоростью и крутящим моментом двигателей
обычно асинхронные двигатели, контролируя напряжение и частоту на входе
к мотору. Хотя доступны различные методы управления, широтно-импульсная модуляция (ШИМ) ориентирована на поле.
управление (FOC), также известное как векторное управление, используется повсеместно.

Технология векторного управления, используемая в трехфазном переменном токе
мощность асинхронного двигателя посредством управления величиной напряжения, напряжением
угол и частота. Первоначально он использовался для приложений, требующих
постоянный крутящий момент во всем диапазоне скоростей, постоянная скорость независимо от нагрузки
вариации и полный крутящий момент при нулевой скорости.


предположим, что читатель уже имеет достаточные знания о частотно-регулируемых приводах и их
работа с ШИМ.)

Базовая работа векторного управления

Стандартный частотно-регулируемый привод (назовем его скалярным
Drive) выдает шаблон PWM, предназначенный для поддержания постоянного шаблона V/Hz для
двигатель в идеальных условиях. Как двигатель реагирует на этот ШИМ-шаблон,
сильно зависит от условий нагрузки. Скалярный привод ничего не знает о
что он только говорит двигателю, что делать. Если, например, он обеспечивает 43 Гц для
двигатель, а двигатель вращается со скоростью, эквивалентной 40 Гц, скалярный привод
не знает. Вы не можете обеспечить истинное управление крутящим моментом со скалярным приводом, потому что это
не имеет возможности узнать, каков выходной крутящий момент двигателя (кроме образованного
предполагать).

Эти проблемы связаны с неспособностью скалярного частотно-регулируемого привода изменять свой выходной сигнал.
при изменении нагрузки ухудшается по мере снижения опорной скорости, поэтому
«правило большого пальца» при определении необходимости использования технологии
заключается в том, что скалярные приводы работают нормально в диапазоне скоростей от 5: 1 (приложения 50 Гц)
или 6:1 (приложения 60 Гц). Поэтому, если вашему приложению потребуется точный контроль
ниже 10 Гц скаляр может вам не подойти.

Векторный привод использует обратную связь с различной информацией реального мира (подробнее об этом).
позже) для дальнейшего изменения шаблона ШИМ для обеспечения более точного управления
требуемый рабочий параметр, будь то скорость или крутящий момент. Использование более мощного
и более быстрый микропроцессор, он использует информацию обратной связи для расчета
точный вектор напряжения и частоты для достижения цели. В истинном замкнутом цикле
моды, он продолжает постоянно обновлять этот вектор, чтобы поддерживать его. Оно говорит
двигатель, что делать, затем проверяет, сделал ли он это, затем меняет свою команду
исправить любую ошибку. Векторные приводы бывают двух типов: разомкнутые и замкнутые.
Цикл, основанный на том, как они получают информацию об обратной связи.

Имя «Векторное управление»

«вектор», который появляется в
описание и название этой приводной технологии — вращающийся пространственный вектор
который описывает поток в двигателе. Поскольку поток и ток совпадают по фазе,
также описывает ток в статоре.

Векторный привод с замкнутым контуром

Настоящий векторный привод с замкнутым контуром использует
энкодер на двигателе, чтобы дать положительную индикацию положения вала обратно на
микропроцессор. Итак, когда микропроцессор говорит, что нужно переместить x радиан, энкодер говорит:
«он переместил только x-2 радиана». Затем микропроцессор изменяет ШИМ.
подпись на лету, чтобы компенсировать ошибку. Для управления крутящим моментом обратная связь
позволяет микропроцессору настроить шаблон таким образом, чтобы постоянный уровень
крутящий момент может поддерживаться независимо от скорости, т. е.
диаметры постоянно меняются. Если вал движется в ту или иную сторону
много, требование к крутящему моменту неверно, и ошибка исправлена. Настоящий закрытый
Контурный векторный привод также может заставить двигатель переменного тока постоянно развивать полный крутящий момент при
нулевая скорость, на что раньше были способны только приводы постоянного тока. Что
делает их пригодными для использования в кранах и подъемниках, где двигатель должен
создайте полный крутящий момент до того, как тормоз будет отпущен, иначе нагрузка начнет
падает, и это невозможно остановить. Closed Loop также очень близок к сервоприводу.
диск, что некоторые люди используют их как таковые. Энкодер может использоваться для
обеспечивают точную обратную связь о ходе путем подсчета импульсов.

Бессенсорный векторный привод

Открытый контур на самом деле является
на самом деле система с замкнутым контуром, но петля обратной связи исходит изнутри
Сам ЧРП вместо внешнего энкодера. В связи с этим наблюдается тенденция к
называют их «векторными бессенсорными приводами». Микропроцессор создает
математическая «модель» параметров работы двигателя и сохраняет ее
в памяти. Во время работы двигателя микропроцессор контролирует выходной ток (в основном),
сравнивает его с моделью и на опыте определяет, чем отличается
текущие эффекты означают с точки зрения производительности двигателя. Затем микропроцессор выполняет
необходимые исправления ошибок, как это делает векторный привод с замкнутым контуром.
Единственным недостатком является то, что по мере замедления двигателя способность микропроцессора обнаруживать
тонкие изменения в магнетизме становятся более трудными. На нулевой скорости это
общепризнано, что векторный привод с разомкнутым контуром недостаточно надежен для использования
на кранах и подъемниках. Хотя для большинства других приложений это нормально.

Управление скоростью и крутящим моментом

Асинхронный двигатель очень похож на двигатель постоянного тока
мотор. Ему нужен ток намагничивания и ток, создающий крутящий момент. В DC
двигатель, эти два тока подаются на две разные обмотки; обмотка возбуждения
и обмотка якоря. В асинхронном двигателе имеется только один набор
обмотки: обмотка статора. Таким образом, векторный привод должен разделять два
компоненты другим способом.

Это достигается за счет того, что ток намагничивания всегда отстает от
(индуктивная) напряжение на 90 градусов и что ток, создающий крутящий момент, равен
всегда в фазе с напряжением. Он контролирует ток намагничивания (обычно
Id) в одном контуре управления и ток, создающий крутящий момент (Iq), в другом.
контур управления. Два вектора Id и Iq, которые всегда отстоят друг от друга на 90 градусов, равны
затем складывается (векторная сумма) и отправляется в модулятор, который превращает вектор
информацию во вращающуюся трехфазную систему с ШИМ-модуляцией с правильным
частота и напряжение.

Как только отклонение от правильной скорости или крутящего момента или тока намагничивания
обнаруженные контурами управления, соответствующая переменная будет изменена
контроллер для исправления переменной.