Вариаторы скорости siemens

Для регулирования скорости асинхронного электропривода могут применяться два типа устройств: механические вариаторы и преобразователи частоты. Эти устройства отличаются принципами и особенностями применения. В данной статье мы рассмотрим эти принципы и особенности, а также постараемся помочь Вам сделать выбор между этими двумя типами устройств. Вариаторы Вариатор — механическая передача, позволяющая бесступенчато изменять частоту вращения вала приблизительно в диапазоне 1:6. Принцип его действия основан на изменении передаточного отношения между входным и выходным валом вариатора. Изменение передаточного отношения может производиться различными способами, например, за счет изменения радиусов качения обоих колёс, при неизменном диаметре промежуточного элемента (рис. 1, а-в) и т.п.

Вариаторы или преобразователи частоты?, image0026

При этом мощность, передаваемая от ведущего вала к ведомому (за исключением потерь на трение) сохраняется P=MЧn=const. То есть при уменьшении частоты вращения выходного вала момент на нем увеличивается.

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 двигателя Вентилятор 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. При использовании общепромышленных двигателей с разным числом полюсов не следует вращать их выше 3000 об/мин, так как это может привести к проблемам с подшипниками. Для работы на более высоких скоростях используйте специализированные двигатели.

Лучшие характеристики векторного режима, однако, не отменяют частотного регулирования. Например, в групповом приводе, где от одного преобразователя питаются несколько двигателей, можно использовать только частотный режим.