Які основні плюси використання перетворювача частоти у роботі з насосним обладнанням?
Частотний перетворювач – це правильний і найчастіше використовуваний термін для пристрою, який застосовується для керування роботою електродвигуна.
Визначення частотника
У Вікіпедії визначення для цього апарату сформульовано найточніше. Тут вказано, що перетворювач частоти є приладом, до функцій якого належить регулювання швидкості обертів асинхронного мотора, при цьому фіксується зменшення споживаної потужності.
Конструкція цього пристрою передбачає міст інвентора або випрямляч, завдання якого – перетворення вхідної сили змінного струму у проміжну силу постійного струму.
Двонапівперіодний міст із трьома фазами, який складається з діодів – це і буде випрямляч. Далі проміжна сила постійного струму змінюється інвентором на силу змінного струму. Найбільш важливою деталлю частотного перетворювача буде інвенторна схема. Вона відповідає за перетворення однофазного струму постійного виду у змінний трифазний, який і застосовується для роботи асинхронного мотора.
Саме такі перетворювачі частоти забезпечують високий коефіцієнт потужності, зменшують кількість спотворень і забезпечують нижчу сприйнятливість до покроковості вхідних фаз у порівнянні з частотниками старішого зразка з керуванням фазового типу.
Оскільки вхідний змінний струм змінюється на постійний, апарати приймають і трифазну, і однофазну напругу (працюючи не тільки як фазовий перетворювач, а й як перетворювач частоти). Але застосовуючи однофазне живлення, прилад повинен працювати за зниженої напруги, тому що підключене навантаження проходить лише крізь частину випрямляча. Це одні з важливих робочих моментів перетворювача частоти. Важливо також і те, що прилад для керування електромотором безконтактний, тому можливість його перегоряння відсутня.
Сучасні перетворювачі частоти мають також функцію виправлення показника потужності, що дозволяє у деяких випадках застосовувати і однофазну напругу, що надходить. Фактично в електроприводах змінний струм перетворюється у постійний, і застосовується модуляція тривалості частоти електрохвилі. Що це означає? 50 Гц – це звичайна вхідна частота. Вона перетворюється і знижується не більше ніж на 50%, а посилюється – не більше ніж на 20% у порівнянні з вхідною. Саме це і забезпечує різну швидкість електромотора.
Тому ще одне важливе завданням, із яким справляється перетворювач частоти, – це зміна швидкісних режимів роботи електродвигуна, до якого його підключають. Крім того, перетворювач має свою захисну систему від збоїв під час подачі живлення, а саме:
- обривання фази;
- визначення фаз;
- захист від низьких або високих показників напруги.
Раціональне використання частотників для насосних установок
До його функцій також належить визначення напряму роботи мотора, що позитивно позначається на автоматичному перезавантаженні. Під час застосування мотора з підключеним електроприводом, сполученим з відцентровим насосом, спрацьовують закони схожості насосних установок. За умов постійного розміру насосного колеса та одночасної зміни швидкості його руху ці закони зумовлюють наступне:
- пропорційність швидкості обертання валу та потоку води;
- визначення напору пропорційно швидкості валу в квадраті;
- потрібний показник потужності пропорційний обертанню валу в третій степені.
Це і буде перевагою використання частотника для насосних установок, оскільки один і той самий насос може демонструвати різні показники потоку та виробленого ним напору води. Це дозволяє утримувати максимально ефективні показники під час їх роботи. При цьому витрати на електроенергію залишаються раціональними, тому що не здійснюються витрати на керування клапанами та ін.