1.3 Выбор преобразователя и его технические характеристики.
Для расчета потребуются следующие величины.
Pn – номинальная мощность двигателя (кВт);
J – приведенный к валу двигателя момент инерции нагрузки (Нм). Если двигатель работает на холостом следует учитывать только момент инерции ротора двигателя.
n – частота вращения (об/мин), до которой нужно разогнать двигатель за время t.
t – время (сек) в течении которого требуется разогнать двигатель до частоты вращения n.
Un – значение напряжения (В) на обмотках двигателя на номинальных оборотах.
k – коэффициент искажения тока, на выходе преобразователя. k=0.95…1.05.
η – коэффициент полезного действия (КПД) двигателя.
cosφ – коэффициент мощности электродвигателя.
Pn, кВт |
J, кг∙м2 |
n, об/мин |
t, с |
Un, В |
η |
cosφ |
30 |
3,01 |
960 |
0,382 |
400 |
0,89 |
0,84 |
Номинальный момент на валу двигателя
Динамический момент на валу
Расчет пусковой мощности двигателя
На основании этой величины выбирается мощность преобразователя частоты, которая должна соответствовать условию
При этом ток, потребляемый двигатель при линейном разгоне – Id, не должен превышать пусковой ток преобразователя частоты.
Согласно расчетным данным выбираем частотный преобразователь фирмы HITACHI для реализации скалярного управления АД. Технический паспорт преобразователя частоты HITACHI SJ700-1100HFEF2.
Рис 1.3 Преобразователь частоты
Номинальная мощность |
110 кВт |
Номинальный ток |
217 А |
Напряжение питания |
3 фазы 380В - 15% ~ 480B + 10%, 50/60Гц ± 5% |
Выходное напряжение |
3 фазы от 0В до напряжения питания (настраивается в пределах 20-100%) |
Выходная частота |
0,1 - 400 Гц |
Точность частоты |
При цифровой установке: ± 0,01% от максимальной частоты При аналоговой установке: ± 0,2% |
Шаг изменения частоты |
При цифровой установке: 0,01 Гц При аналоговой установке: максимальная частота/4000 Гц |
Хар-ка напряжение/частота |
U/f - постоянный момент, Безсенсорный векторный контроль Безсенсорный векторный контроль в области 0Гц Векторный контроль с обратной связью (плата энкодера – опция) |
Колебание скорости |
0,5% при безсенсорном векторном контроле |
Перегрузка по току |
120% в течение 60 сек |
Разгон |
0,01 - 3600сек, линейная и S-образная кривые, первая/вторая ступени, с функцией подавления перегрузки по току при старте |
Пусковой момент |
150% на 0,5Гц при безсенсорном векторном контроле, 90кВт и более – 120% |
Торможение |
0,01 - 3600сек, линейная и S-образная кривые, первая/вторая ступени, выбегом, постоянным током, с функцией торможения за минимальное время без тормозного резистора, с тормозным резистором |
Установка частоты |
аналоговыми сигналами (12бит: 0-10В, -10…+10В, 4-20мА) кнопками «больше» и «меньше» на преобразователе через сетевой интерфейс MODBUS или другой последовательностью импульсов на импульсные входы программой встроенного контроллера функцией вычисления потенциометром или кнопками выносного пульта (опция) |
· Пуск / Стоп / Реверс |
напряжением 24В на дискретных входах, Кнопками на встроенном пульте, программой встроенного контроллера через сетевой интерфейс MODBUS или другой, кнопками выносного пульта (опция) |
Входной терминал |
2 аналоговых входа, 9 дискретных программируемых многофункциональных входов, 1 термисторный вход независимый |
Выходной терминал |
3 аналоговых выхода 5 дискретных программируемых выхода (открытый коллектор), 1 релейный выход перекидной, |
Функции защиты преобразователя и мотора |
Защита от перегрузки по току, От повышенного и пониженного напряжения, От перегрева преобразователя (датчики встроены), От перегрева мотора (электронная защита по току/частоте/времени или по термодатчикам мотора) От короткого замыкания на выходе преобразователя межфазного и фаза-земля (при включении питания), ограничение перегрузки по току и по напряжению, и т.д. |
Температура окружающей среды |
Работа: от -10 до +50°С, Хранение: от -20 до +65°С (больше +50°С только на время транспортировки) |
Влажность воздуха |
20-90%, без конденсата |
Уровень вибрации |
до 5,9m/s2 (0,6 G) 10-55Гц до 30кВт, до 2,9m/s2 (0,3 G) 10-55Гц более 30кВт |
Место эксплуатации |
Высота не более 1000 м, в помещении, свободном от коррозийных газов и пыли |
Дополнительное оборудование |
Выносной пульт, пульт с большим дисплеем и с функцией копирования, Платы сетевых интерфейсов, кабель подключения к компьютеру, Сетевой дроссель, сетевой фильтр, моторный дроссель, тормозной резистор |