Частотный преобразователь Vacon: обзор, виды, характеристики и отзывы

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:

1. Преобразует параметры сети (напряжение, частоту, форму сигнала) в необходимые параметры для питания электродвигателя.
2. Плавно регулирует частоту вращения ротора двигателя путем изменения частоты и амплитуды подаваемого на обмотки статора напряжения.
3. 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:

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