Преобразователи частоты Vacon - это финское high-tech оборудование нового поколения для управления скоростью вращения электродвигателей. Их применяют в промышленности, энергетике, транспорте, строительстве. Они обеспечивают высокую точность, производительность, экономию электроэнергии. Мы разберем все аспекты частотников Vacon: технические характеристики, варианты исполнения, принцип работы, области применения, преимущества и недостатки, отзывы.
История создания и развития компании Vacon
Компания Vacon была основана в 1993 году в городе Вааса на западном побережье Финляндии. Изначально основатели компании занимались производством частотных преобразователей для регулирования скорости вращения асинхронных электродвигателей.
Уже в первые годы своего существования компания Vacon завоевала репутацию надежного производителя качественных частотных преобразователей и начала активную экспансию на международные рынки.
В начале 2000-х годов были отрыты представительства и филиалы Vacon в таких европейских странах как Германия, Швеция, Италия. Позже присоединились Испания, Нидерланды, Великобритания, Австрия и другие страны. В 2014 году компанию Vacon выкупил концерн Danfoss, и теперь бренд Vacon входит в состав этой крупной международной группы компаний.
Основным направлением деятельности Vacon является производство следующей продукции:
- Преобразователи частоты (частотники) для управления электродвигателями
- Устройства плавного пуска электродвигателей
- Сетевые фильтры для преобразователей частоты
Компания Vacon регулярно выпускает инновационные разработки, одна из последних - технология электромагнитного перемешивания жидких сред EMS на базе частотных преобразователей.
За 20 с лишним лет своего развития компания Vacon прошла путь от небольшого стартапа до крупной международной корпорации, имеющей широкую дилерскую сеть по всему миру. Сегодня более 90% всех частотных преобразователей Vacon экспортируется за рубеж.
Назначение и принцип работы частотного преобразователя Vacon
Частотный преобразователь (частотник) — это электронное устройство для управления скоростью вращения ротора асинхронных электродвигателей переменного тока. Частотный преобразователь выполняет следующие функции:
- Преобразует параметры сети (напряжение, частоту, форму сигнала) в необходимые параметры для питания электродвигателя.
- Плавно регулирует частоту вращения ротора двигателя путем изменения частоты и амплитуды подаваемого на обмотки статора напряжения.
- Обеспечивает режимы плавного пуска, торможения, реверса, а также защиту от перегрузок и аварий двигателя.
Принцип работы частотного преобразователя Vacon основан на широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Входное однофазное или трехфазное напряжение выпрямляется в цепи постоянного тока. Затем с помощью транзисторных ключей это напряжение преобразуется в трехфазное с изменяемыми частотой и амплитудой и подается на обмотки статора двигателя.
Устройство современного цифрового частотного преобразователя Vacon состоит из следующих функциональных блоков:
- Выпрямитель - преобразует входное переменное напряжение в постоянное
- Звено постоянного тока накапливает электроэнергию
- Инвертор - формирует на выходе трехфазный сигнал переменного напряжения
- Аналоговые и цифровые схемы управления
- Система вентиляции обеспечивает отвод тепла от элементов преобразователя
- Панель управления с элементами индикации и кнопками
Для запуска частотного преобразователя Vacon необходимо выполнить настройку его параметров с учетом характеристик подключенного электродвигателя. Вводятся следующие исходные данные:
- Номинальная мощность двигателя
- Ток обмоток статора
- Cos φ - коэффициент мощности
- Номинальная скорость вращения
Эти данные берутся из паспортной таблички подключаемого асинхронного электродвигателя или протоколов его испытаний. После программирования всех параметров можно приступать к настройке скоростного режима и запуску привода.
Модельный ряд преобразователей частоты Vacon
Ассортимент выпускаемых компанией Vacon преобразователей частоты весьма широк. Они классифицируются по нескольким основным признакам:
1. Классификация по уровню мощности
- Малой мощности (до 7,5 кВт)
- Средней мощности (7,5 – 30 кВт)
- Большой мощности (от 30 до 560 кВт)
2. Классификация по виду питающей сети
По виду питающей электрической сети частотные преобразователи Vacon делятся на:
- Однофазные 200-240 В
- Трехфазные 380-500 В
Однофазные модели имеют мощность до 7,5 кВт, остальные модели - трехфазные 380-500 В.
3. Классификация по типу корпуса
По исполнению корпуса различают:
- Навесное исполнение для монтажа на DIN-рейку
- Напольное исполнение с отдельным шкафом
- Исполнение для встраивания в технологические линии
4. Сравнительная характеристика серийных моделей
Для примера приведем сравнительную таблицу характеристик трех популярных серий преобразователей Vacon:
| Модель | Vacon 10 | Vacon 20 | Vacon NX |
| Мощность, кВт | 0,25 – 7,5 | 0,75 – 18,5 | 5,5 – 560 |
| Класс защиты IP | IP 20 | IP 21 / IP 54 | IP 55 |
5. Универсальная модель для жестких условий - Vacon NX
Серия частотных преобразователей Vacon NX разработана специально для работы в неблагоприятных условиях со сложными нагрузками. Эти преобразователи обладают высокой механической прочностью корпуса, защитой от вибраций и ударов, широким температурным диапазоном.
Преобразователи частоты Vacon NX находят применение в различных отраслях:
- Горно-добывающая промышленность
- Морские платформы и судовое оборудование
- Химическое производство
- Металлургия и машиностроение
6. Преобразователи частоты Vacon серии NXP
Преобразователи частоты vacon nxp предназначены для использования в составе высоковольтных приводов мощностью свыше 800 кВт. Они имеют специализированные схемы для работы с синхронными и асинхронными высоковольтными электродвигателями и генераторами. Хорошо подходят для применения на электростанциях, в ветроэнергетике, насосном оборудовании высокого давления.
7. Функциональные возможности преобразователей Vacon
Рассмотрим основные функциональные возможности и режимы работы частотных преобразователей Vacon:
- Точный бессенсорный векторный контроль частоты вращения электродвигателя
- Режим плавного разгона и торможения (S-рампы)
- Автоматическая компенсация просадки момента и скольжения
- Реверс вращения без остановки электродвигателя
- Режим энергосбережения для оптимизации потребления электроэнергии
8. Точность поддержания скорости вращения
Благодаря встроенному ПИД-регулятору в замкнутом контуре обратной связи по скорости преобразователи частоты Vacon обеспечивают высокую точность поддержания заданной частоты вращения вала двигателя.
Погрешность регулирования скорости у преобразователей Vacon не превышает:
- ± 0,01% - в режиме векторного управления
- ± 0,2% - в режиме скалярного управления
9. Защита электродвигателя и самодиагностика
Частотные преобразователи Vacon оснащены развитой системой защиты силового агрегата от аварийных режимов работы. Обеспечивается контроль рабочего тока, напряжения, температуры. При превышении допустимых пороговых значений преобразователь отключает питание двигателя.
Также в частотных преобразователях Vacon реализованы диагностические функции и система предупреждения о возможных неисправностях оборудования.
10. Интеграция преобразователей Vacon в АСУ ТП
Большинство моделей частотных преобразователей Vacon имеют цифровые и аналоговые интерфейсы для подключения к системам промышленной автоматизации и телеметрии. Обеспечивается совместимость со следующими протоколами и шинами:
- Profibus
- Modbus
- Ethernet
- BACnet
- LON
