Преобразователь частоты CHINT NVF5-5.5/TS4-B: применение в системах промышленной автоматизации

CHINT NVF5-5.5/TS4-B представляет собой трёхфазный преобразователь частоты мощностью 5,5 кВт, предназначенный для регулирования скорости вращения асинхронных электродвигателей. Устройство относится к универсальной серии NVF5 и применяется в системах промышленной автоматизации, где необходимо управлять производительностью механизмов, пусковым моментом и динамикой электропривода. Модель оснащена функциями скалярного и бездатчикового векторного управления, программируемыми входами, встроенным тормозным модулем и интерфейсом RS-485. Такое сочетание обеспечивает использование оборудования как в автономных установках, так и в автоматизированных производственных комплексах.

Технические характеристики

Электрические параметры CHINT NVF5-5.5/TS4-B определяют допустимую нагрузку, возможности регулирования и условия совместимости с промышленными электродвигателями. Модель предназначена для трёхфазных сетей и обеспечивает широкий диапазон изменения выходной частоты. Основные характеристики устройства:

• серия оборудования — NVF5,
• модель — NVF5-5.5/TS4-B,
• артикул производителя — 201999,
• номинальная мощность подключаемого двигателя — 5,5 кВт,
• полная мощность преобразователя — 8,6 кВА,
• напряжение питающей сети — трёхфазное, 380–440 В,
• частота входного напряжения — 47–63 Гц,
• номинальный входной ток — 13,1 А,
• номинальный выходной ток — 13 А,
• диапазон выходной частоты — 0–400 Гц,
• выходное напряжение — от 0 до номинального напряжения питания,
• допустимая перегрузка — 150 % номинального тока в течение 60 секунд,
• кратковременная перегрузка — 180 % номинального тока в течение 2 секунд,
• частота коммутации силовых ключей — 1–15 кГц,
• дискретность цифровой установки частоты — 0,01 Гц,
• степень защиты корпуса — IP20,
• габаритные размеры — 89,5 × 206 × 149,2 мм,
• масса — около 1,79 кг.

Номинальный выходной ток 13 А является важным параметром при подключении электродвигателя. Его паспортный ток должен соответствовать возможностям преобразователя с учётом характера нагрузки и условий эксплуатации. Перегрузочная способность позволяет устройству выдерживать непродолжительное увеличение момента сопротивления, возникающее при запуске механизма, изменении технологической нагрузки или ускорении вращающихся элементов.

Особенности конструкции

CHINT NVF5-5.5/TS4-B выполнен в компактном пластиковом корпусе, предназначенном для установки внутри электротехнического шкафа. Конструкция объединяет силовую электронику, систему управления, элементы охлаждения и интерфейсы подключения внешнего оборудования. Внутреннее устройство преобразователя включает следующие компоненты:

• входной выпрямительный блок для преобразования переменного напряжения в постоянное,
• звено постоянного тока со сглаживающими конденсаторами,
• силовой инвертор на полупроводниковых ключах,
• электронную плату управления с микропроцессорной обработкой сигналов,
• измерительные цепи контроля электрических параметров,
• встроенный тормозной модуль для подключения внешнего резистора,
• вентилятор охлаждения силовых элементов,
• клеммные соединения для силовых и управляющих цепей,
• панель настройки с цифровым индикатором и клавишами управления.

Функционирование и режимы управления

Работа преобразователя основана на последовательном преобразовании электрической энергии. Трёхфазное переменное напряжение поступает на выпрямитель, после чего сглаживается в звене постоянного тока. Инвертор формирует напряжение требуемой частоты для питания двигателя. Микропроцессорная система рассчитывает управляющие воздействия в зависимости от заданной скорости, электрических параметров двигателя и выбранного алгоритма регулирования. В CHINT NVF5 предусмотрены следующие способы управления:

• скалярное регулирование U/f с изменением напряжения пропорционально частоте,
• бездатчиковое векторное управление с расчётной оценкой состояния двигателя,
• регулирование с использованием линейных и нелинейных характеристик U/f,
• управление ускорением и замедлением по заданным временным характеристикам,
• многоступенчатое управление с использованием предустановленных скоростей,
• автоматическое регулирование технологического параметра с помощью ПИД-регулятора.

При скалярном регулировании поддерживается установленное соотношение напряжения и частоты. Такой режим применяется в вентиляционных системах, насосных установках и механизмах с относительно плавным изменением нагрузки. Векторный режим обеспечивает более точное формирование электромагнитного момента без обязательного подключения энкодера. Для серии NVF5 заявлена возможность получения пускового момента до 150 % номинального при выходной частоте 0,5 Гц в режиме бездатчикового векторного управления. При использовании скалярного алгоритма предусмотрено достижение 100 % номинального момента на частоте 1 Гц при соответствующих условиях настройки.

Регулировки и программируемые функции

Преобразователь имеет набор параметров, позволяющих адаптировать управление к динамическим характеристикам оборудования. Настройка производится через панель управления либо посредством внешней системы автоматизации. К основным регулируемым функциям относятся:

• установка минимальной и максимальной выходной частоты,
• настройка времени ускорения и замедления,
• программирование четырёх вариантов линейного ускорения и торможения,
• использование S-образной характеристики изменения скорости,
• задание до 15 предварительно установленных скоростей,
• настройка ПИД-регулирования технологического параметра,
• ограничение тока и крутящего момента,
• автоматическая компенсация скольжения двигателя,
• пропуск частотных диапазонов с механическим резонансом,
• настройка реакции на аварийные состояния.

S-образная характеристика обеспечивает более плавное изменение ускорения. Она полезна для транспортных механизмов и оборудования, в котором резкое изменение скорости приводит к ударным нагрузкам. Функция пропуска резонансных частот снижает вероятность возникновения повышенных механических колебаний. Она применяется при наличии рабочих диапазонов, вызывающих вибрации конструкции.

Области применения

CHINT NVF5-5.5/TS4-B используется в приводных системах, рассчитанных на регулируемое питание трёхфазных электродвигателей мощностью до 5,5 кВт при соблюдении ограничений по выходному току. Преобразователь применяется в следующих видах оборудования:

• центробежных насосах с регулируемой производительностью,
• промышленных вентиляторах и вытяжных установках,
• ленточных транспортёрах и конвейерных линиях,
• смесительных агрегатах и дозирующих механизмах,
• упаковочных и фасовочных машинах,
• текстильном и перерабатывающем оборудовании,
• технологических станках со вспомогательными регулируемыми приводами,
• автоматизированных установках подачи материалов.

В насосных системах регулирование частоты позволяет изменять расход жидкости в соответствии с технологическим потреблением. При использовании ПИД-регулирования преобразователь способен изменять скорость двигателя на основании сигнала датчика давления.

Таким образом, CHINT NVF5-5.5/TS4-B 201999 представляет собой универсальный преобразователь частоты для управления трёхфазными асинхронными электродвигателями мощностью 5,5 кВт. Его технические возможности включают регулирование скорости, бездатчиковое векторное управление, программирование режимов ускорения и торможения, защиту электрических цепей и взаимодействие с промышленными контроллерами. Компания «Олниса» является поставщиком промышленного оборудования на территории России и стран СНГ. В рамках своей деятельности компания осуществляет поставки преобразователей частоты CHINT и других компонентов для систем промышленной автоматизации. Оборудование CHINT NVF5-5.5/TS4-B входит в категорию электротехнической продукции, востребованной при оснащении и обновлении производственных предприятий.