Частотные регуляторы

Задача частотного регулятора – управление асинхронными двигателями переменного тока, которые широко применяются в станкостроении. Один из самых серьезных минусов таких двигателей – это мощные скачки токопотребления в момент включения, создающие значительные перегрузки коммутации и подстанций промышленных цехов. Частотный регулятор, купить который можно для двигателя практически любой мощности, позволяет легко реализовать плавный старт и управление частотой вращения вала электромотора с наивысшим КПД.

Для станков с числовым программным управлением частотные регуляторы наиболее актуальны для питания силовых приводов шпинделей, позволяя снизить нагрузки на электросеть, устранить вредное влияние просадок напряжения на чувствительную электронику, реализовать легкое управление скоростью вращения шпинделя без необходимости в сложной механической трансмиссии.

Типы и особенности оборудования

По способу реализации выходных каскадов частотные регуляторы можно разделить на два типа.

• Тиристорные схемы частотных регуляторов с непосредственной связью наиболее просты: в них модуляция входной синусоиды ведется на частотах меньших, чем сетевая. Но из-за этого неизбежно снижение КПД двигателя, возникают серьезные помехи, требующие усложнения схемы эффективными фильтрами. Достоинство непосредственной связи – стойкость к импульсным перегрузкам, возможность работы на высоких напряжениях, высокий собственный КПД преобразователя.
• Тиристорные или транзисторные схемы частотных регуляторов со звеном постоянного тока имеют на входе выпрямитель, а питание обмоток электродвигателя ведется через ключи модулятора, работающего на частотах выше сетевой – до нескольких десятков килогерц в некоторых моделях. Такой способ управления значительно более эффективен, чем в схеме с непосредственной связью, а с современными IGBT-транзисторами достигается максимальный КПД преобразователя. Появление на рынке доступных IGBT-транзисторов высокой мощности делает транзисторные частотные регуляторы все более доступными.

Переход на микропроцессорное управление в частотных регуляторах дает возможность гибкого регулирования токовых характеристик. Если наиболее простой скалярный метод управления обеспечивает диапазон регулирования оборотов не более 1 : 10, то при векторном управлении доступный диапазон доходит уже до 1 : 200, позволяя с помощью частотного регулятора полностью отказаться от трансмиссии и управлять оборотами шпинделя непосредственно с компьютера, связанного с преобразователем цифровой шиной. Наличие датчика оборотов на электродвигателе позволяет реализовать в частотном регуляторе векторный алгоритм по замкнутой петле, где достижимый диапазон регулирования доходит до 1 : 1500, причем с наивысшей точностью.

Однако при установке на станок частотного регулятора необходимо принимать во внимание, что система охлаждения электродвигателей рассчитывается на номинальные обороты, причем зависимость эффективности крыльчаток центробежных вентиляторов них нелинейна. Длительная работа электромотора на низких оборотах, поддерживаемых частотным регулятором, может привести к перегреву обмоток и риску повреждения двигателя. Дополнительное охлаждение электродвигателей на подобных станках обязательно.

Дополнительное достоинство частотных регуляторов со звеном постоянного тока – независимость от фазности питающей сети (так как питание идет уже после выпрямления тока), что позволяет легко подключать трехфазную нагрузку к однофазной промышленной сети. При этом необходимо учитывать суммирование нагрузок на всех фазах с достаточным запасом, выбирая соответствующий частотный регулятор.

После физического подключения к электродвигателю современные устройства с микропроцессорным управлением необходимо настроить под конкретную эксплуатацию. Способ программирования и количество настроек определяются моделью частотного регулятора и подробно описываются в инструкции завода-изготовителя.

Выбор оборудования

В предлагаемом нами ассортименте частотные регуляторы представлены в широком выборе. Оптимальный под ваши конкретные запросы преобразователь должен соответствовать ряду требований.

• Тип питания, номинальная мощность нагрузки – для частотных регуляторов с непосредственной связью фазность сети и нагрузки должна совпадать, мощность задается с запасом относительно расчетной.
• Способ управления – если предполагается управление частотным регулятором от внешних устройств, он должен обеспечивать поддержку соответствующего протокола.
• Точность регулирования оборотов должна учитываться в первую очередь при установке частотного регулятора на прецизионные станки.

Все необходимые консультации по характеристикам, применяемости и особенностям эксплуатации представленных в каталоге интернет-магазина частотных регуляторов можно получить у наших менеджеров.