Диапазон регулирования вариатора
В простейшем случае частотного регулирования управление скоростью вращения вала осуществляется с помощью изменения частоты и амплитуды трехфазного напряжения питания двигателя.
Две зоны регулирования (частотное управление)
Меняя параметры питающего напряжения можно делать скорость вращения двигателя как ниже, так и выше номинальной. В зависимости от этого различают две зоны регулирования: Зона сохранения момента (при скоростях ниже номинальной) В этой зоне напряжение и частота двигателя связаны зависимостью:
U/f=const=UНОМ/fНОМ
Как следует из названия, в этой зоне двигатель сохраняет свой момент, однако потребителю необходимо помнить ряд особенностей использования преобразователей в этой зоне.
— Ухудшение вентиляции двигателяВентилятор любого общепромышленного двигателя рассчитывается, исходя из работы на номинальной скорости. Если же скорость уменьшается — уменьшается и эффективность работы вентилятора, что может вызвать перегрев двигателя.
Преобразователи ведущих фирм снабжены специальной электронной термозащитой, не позволяющей двигателю перегреться. Но для работы в длительном режиме на пониженных частотах и с номинальным моментом необходимо использовать специальный двигатель или общепромышленный двигатель, обдуваемый внешним вентилятором.
Не во всех механизмах эта проблема стоит столь остро. Существует широкий класс устройств, нагрузка которых зависит от скорости и уменьшается с уменьшением скорости (или квадрата скорости). Это, например, насосы и вентиляторы. Для таких устройств формируется специальная зависимость U от f и проблема перегрева на низкой скорости, как правило, не стоит в силу малых потерь в двигателе.
— Фактическое снижение момента на низкой скорости
Этот эффект присущ частотному управлению и вызван повышением тока намагничивания двигателя при низких частотах управляющего напряжения. В результате при за-коне регулирования U/f=const и частотах ниже ~UНОМ/7 момент двигателя начинает падать. Для повышения момента в преобразователях предусмотрена функция повышения начального напряжения. Эта функция повышает момент, за счет увеличения тока на низкой скорости, но снижает КПД двигателя и увеличивает потери.
Зона сохранения мощности (при скоростях выше номинальной)
При частоте вращения выше номинальной мощность двигателя сохраняется, но момент падает.