2. Выбор преобразователя
При питании электродвигателя от преобразователя напряжение и частота регулируется плавно. Определение напряжения и частоты необходимы для работы двигателя в заданной точке, сводиться к уточнению возможности обеспечение преобразователя уровня напряжения и частоты при различных нагрузках и колебаниях напряжения питающей сети. При питании синхронного двигателя от преобразователя частоты в процессе преобразуется напряжение промышленной частоты. В напряжение регулировки амплитуды и регулировки частоты возникают потери напряжения и мощности преобразователя. Обычно преобразователь имеет внутреннее обратные связи, и при изменении нагрузки двигателя выходное напряжение и частота практически не изменяться. Поэтому в дальнейшем напряжение и частота на статоре электродвигателя будем сочетать независимыми от нагрузки. Синхронная скорость двигателя зависит от частоты питающей сети и числа пар полюсов.
Для устойчивой работы двигателя необходимо изменение частоты поддерживать перегружавшую способность двигателя, что обеспечиваться регулированием напряжения на статоре по различным законам. Зависимость от частоты и от характера изменения статического момента. Эти особенности необходимо учитывать при расчете частоты и амплитуды напряжения. Наиболее распространенный закон изменения амплитуды напряжения пропорционально частоте в виде закона:
U/f=const,
при таком законе максимальный момент постоянен и не зависит от частоты.
Также
не зависит от частоты:
.
Это позволяет в расчетах использовать прием параллельного переноса естественной механической характеристики. При этом естественная характеристика перемешаться вдоль оси «w» и устанавливаться в т.Wзад, Mзад.
Из паспортных данных преобразователь частоты, следует что:
Из паспортных данных преобразователей частоты следует, что:
Номинальный ток преобразователя частоты должен быть не менее:
По IПЧ выбирается преобразователь частоты
ATV61HD37N4, P = 37 кВт, в количестве 1 штуки
По каталогу Iном = 84 А
С учетом требования тех. задания мощность преобразователя частоты должна превышать мощность двигателя на 20%.
Тогда
Выбираем преобразователь частоты
ATV61HD45N4, P = 45 кВт, Iном = 104 А
Проверочный расчет из условия, что преобразователь частоты обеспечивает перегрузочный пусковой момент 170% от номинального.
Мах. момент на валу двигателя
АИР 200 М4
Где Iном р.с. = 104 А - номинальный ток преобразователя частоты
Iном dv = 68 А - ном. ток двигателя
- условие
выполняется
Окончательно выбираем преобразователь
ATV61HD45N4, P = 45 кВт, Iном = 104 А
Характеристики преобразователя
Двигатель
|
Сеть
|
Altivar 61HD45N4
|
||||||
Р, кВт |
л.с. |
I, А |
S, кВА |
Iк.з.мах, кА |
Iмах, А |
Iперех. |
||
380 В |
480 В |
380 В |
480 В |
|||||
45
|
60 |
104 |
85 |
68,5 |
22 |
94 |
77 |
112,8 |
Применение
Преобразователь частоты Altivar 61 используется для трехфазных асинхронных двигателей мощностью от 0,75 кВт до 630 кВт.
Преобразователь используется для создания современных систем обогрева, вентиляции и
кондиционирования воздуха (HVAC) в промышленных и коммерческих зданиях:
• вентиляция;
• кондиционирование воздуха;
• насосные агрегаты.
Преобразователь частоты Altivar 61 может уменьшить эксплуатационные расходы путем оптимизации потребления энергии, значительно повышая комфортность. Различные встроенные функции позволяют адаптировать преобразователь для использования в электрических установках, сложных управляющих системах и системах диспетчеризации инженерного оборудования здания.
При разработке преобразователя учитывалась необходимость электромагнитной совместимости и уменьшения гармонических составляющих тока.
В зависимости от характеристик, каждый тип (UL типа 1/IP 20 и/или UL типа 12/IP 54) либо имеет встроенные фильтры ЭМС класса A или B и дроссели звена постоянного тока, либо эти элементы доступны в качестве дополнительного оборудования.
Функции
Макроконфигурации и меню ускоренного запуска ПЧ Altivar 61 могут использоваться для быстрого запуска установок и моментальной настройки в дружественных пользователю диалоговых средствах.
Функции, разработанные специально для насосных и вентиляторных агрегатов
Энергосбережение, квадратичный закон по 2 или 5 точкам.
•Автоматический подхват вращающейся нагрузки с поиском скорости.
• Адаптация ограничения тока в зависимости от скорости.
• Подавление шума и резонанса посредством частоты коммутации, которая, в зависимости от номинальной нагрузки, может быть установлена до16 кГц во время работы, и случайной модуляции.
• Предустановленные скорости.
• Встроенный ПИД-регулятор, с предустановленными значениями ПИД и режимом
автоматический/ручной (Auto/Man).
• Счетчик наработки и энергопотребления.
• Определение отсутствия жидкости, определение нулевой скорости потока, ограничение скорости потока.
• Функция "сон", функция "пробуждение".
• Клиентские настройки с отображением физических значений: бар, л/с., °C...
Характеристики момента (типовые кривые)
Нижеприведенные кривые соответствуют установившемуся и переходному перегрузочным моментам для двигателя с естественной и принудительной вентиляцией. Различие заключается в способности двигателя продолжительно развивать значительный момент при скорости ниже половины номинальной.
Электропривод с разомкнутой системой
1 Двигатель с естественной вентиляцией: полезный установившийся момент (1)
2 Двигатель с принудительной вентиляцией: полезный установившийся момент
3 Перегрузочный момент в течение <60 c для ATV 61W••••
(UL типа 12/IP 54)
4 Перегрузочный переходный момент в течение y 60 с для ATV61HD45N4
(UL типа 1/IP 20)
5 Момент на скорости выше номинальной при постоянной мощности (2)