Подключение датчика давления к частотному преобразователю
Использование частотных преобразователей в системах управления работой электродвигателей в различных техпроцессах само по себе приводит к улучшению параметров управляемости системы. Дополнительно повысить точность работы и экономичность эксплуатации некоторых систем позволяет подключение датчиков к частотному преобразователю
Самым распространенным решением такого типа можно назвать подключение датчика давления к частотному преобразователю, который управляет мотором насоса в различных инженерных системах.
Зачем нужно подключение дополнительного датчика
Если рассматривать классическую насосную станцию, работа электромотора должна обеспечивать подачу жидкости потребителям в требуемом объеме и с заданным давлением. Если уровень потребления снижается, давление в системе растет, что может привести к ее поломкам, а также перерасходу электроэнергии. Установка реле давления в этом случае просто приведет к циклам включения-выключения двигателя, что, в свою очередь станет причиной циклических скачков давления и более быстрому износу оборудования.
Когда дополнительно выполняется подключение датчика давления к частотному преобразователю, система получает дополнительную обратную связь, которая при правильной настройке позволяет:
- Получить постоянное номинальное давление в системе;
- Плавно менять режим работы электродвигателя в зависимости от текущего значения давления;
- Экономить энергоресурс;
- Продлить срок службы компонентов системы.
Для того чтобы подключить дополнительный внешний датчик к частотнику требуется подобрать модель преобразователя с возможностью подключения внешних датчиков и сам датчик, который должен быть совместим с этим типом преобразователя.
Как подключить внешний датчик к частотнику
Типовая схема подключения датчика давления частотному преобразователю достаточно проста и ее можно найти как в документации к частотнику, так и в документации к датчику, где есть спецификация клемм на регуляторе и датчике соответственно.
Как правило, датчики могут иметь двух или трехпроводную линию подключения к частотнику и различное напряжение питания. Это следует учесть при выборе моделей датчика и частотника. На моделях частотников есть возможность использовать датчики с выходом по току или напряжению. Для этого могут быть предусмотрены или соответствующие клеммы или аппаратные переключатели.
В общем случае подключение датчика давления к частотнику выполняется по такому принципу:
- Монтируют внешний датчик давления;
- Прокладывают сигнальный кабель от датчика до частотного преобразователя;
- Подключают провода по схеме к соответствующим клеммам;
- При необходимости устанавливают перемычки или переключатели на частотнике в зависимости от его модели и модели датчика;
- Выполняют настройку программной части частотника с учетом новой обратной связи;
- Тестируют работу системы.
Обратите внимание, что для подключения датчика во избежание помех и наводок должен использоваться только качественный экранированный сигнальный кабель.
Если вам необходимы дополнительные консультации по выбору частотников, датчиков давления и их сопряжения, вы может обратиться за помощью к нашим специалистам.
- Преобразователи частоты
- Устройства плавного пуска
- Мотор-редукторы
- Насосы
- Модульная автоматика
- Сенсорные панели
- Тормозные модули
- Программируемые логические контроллеры
- Тепловая автоматика
- КИПиА
Подключение датчика давления к частотному преобразователю
Преобразователи частоты позволяют регулировать скорость вращения вала и момент электродвигателей переменного тока практически любых типов. Современные ПЧ комплектуют микропроцессорными схемами управления, оборудование широко применяют в системах автоматического регулирования подачи насосных агрегатов с обратной связью по давлению, а также в других системах автоматизированного управления и контроля технологических параметров.
Простейшая схема регулирование подачи насоса по давлению представлена на рисунке.
При включении насосного агрегата, вода подается в гидрофор, откуда поступает в систему водоснабжения. При закрытых кранах, давление достигает заданного значения, срабатывает реле, отключающее насос. При открытых кранах давление падет, реле включает насосный агрегат. Таким образом, в системе поддерживается определенное давление независимо от расхода.
Релейные схемы имеют существенные недостатки:
- Высокая вероятность гидроударов. Прямой пуск привода насосов вызывает резкое изменение скорости потока, что может привести к гидравлическим ударам.
- Повышенная нагрузка на электросеть. Пусковые токи при пуске двигателя непосредственно от сети в разы превышают номинальные.
- Невозможность плавного изменения производительности. Подачу насоса можно регулировать только механически, при помощи задвижек. Работа насоса на полузакрытую заслонку – неоправданный расход электроэнергии. Также можно водить в систему дополнительный насосный агрегат. В этом случае производительность возможно изменять только ступенчато.
Применение частотных преобразователей позволяет решить все проблемы релейных схем. Оборудование ограничивает пусковые токи, осуществляет плавный пуск насоса без риска гидроударов, позволяет оказаться от механических регулирующих устройств, снижает энергопотребление. Схема управления насосом с ПЧ представлена на рисунке.
При необходимости плавного регулирования релейный датчик давления заменяют на аналоговый с унифицированными выходами сигналов тока или напряжения или на импульсное устройство.
Рассмотрим подключение датчика давления к ПЧ и настройку оборудования.
Схема подключения датчика давления к частотному преобразователю и настройка устройства
Рассмотрим подключение датчика давления к преобразователю частоты на примере устройства производства компании «Danfoss» серии VLT AQUA Drive. Схема внешних подключений представлена на рисунке.
Датчики давления могут подключаться к аналоговым входам унифицированных сигналов тока и напряжения. Для внешних устройств также предусмотрены отдельные выводы питания постоянным напряжением 24 В. Некоторым датчикам необходимо независимое электропитание от отдельного блока.
Все электрические соединения выполняют экранированными контрольными кабелями комплексным сопротивлением не более 4 Ом.
Цифровые и аналоговые входы и выходы следует подключать к соответствующим выводам ПЧ отдельными проводами. В противном случае возможно влияние на сигнал взаимных помех. При значительной длине кабелей управления возможны наведенные токи частотой 50/60 Гц от силовых проводов. В этом случае между экраном и шасси устанавливают конденсатор емкостью 100 нФ или разрывают экран контрольного кабеля.
Все подключение выполняют согласно монтажной схеме, которая представлена в проекте электропривода или руководстве по монтажу ПЧ.
Настройка регулирования по давлению осуществляется после подключения электродвигателя и датчиков. Порядок отладки следующий:
- Параметр 20-93 отвечает за пропорциональный коэффициент. При ручной настройке задаем значение 0,3 и увеличиваем его до возникновения колебаний сигнала с датчика. Затем уменьшаем коэффициент усиления пропорционального звена до стабилизации сигнала сдатчика. После исчезновения колебаний снижаем коэффициент еще на 40-60%.
- Параметр 20-94 устанавливает интегральный коэффициент. Для настройки нужно задать его величину 20 с и уменьшать до появления колебаний сигналов с датчика. Далее повышают постоянную времени интегрирования до стабилизации сигнала, после чего увеличивают ее еще на 15-20%.
- Параметр 20-95 задает дифференциальный коэффициент, его настройка рекомендуется для систем с высокой скоростью отклика. К настройке приступают только после отладки коэффициента усиления пропорционального звена и постоянной времени интегрирующего звена. Настройка осуществляется аналогичным образом, при этом необходимо убедиться, что автоколебания сигнала обратной связи подавляются фильтром нижних частот. Значение дифференциальной составляющей обычно составляет 25 % от интегрального коэффициента.
Преобразователи частоты VLT AQUA Drive можно применять для управления сложными системами с обратной связью по нескольким характеристикам. Возможна установка модуля для увеличения количества входов/выходов управления. Устройства также имеют несколько предустановленных функций для управления насосами.
Преобразователи частоты
Преобразователи частоты (инверторы, частотники) — это устройства, позволяющие менять скорость вращения трехфазных асинхронных двигателей путем изменения частоты переменного напряжения, подаваемого на двигатель.
С помощью инвертора можно как снизить скорость двигателя, так и повысить ее. При этом повышение допустимо в разумных пределах, поскольку механика может не выдержать высоких скоростей вращения. При снижении скорости может возникнуть проблема с охлаждением мотора, так как стандартная крыльчатка не будет обеспечивать необходимый для обдува поток воздуха. В таких случаях используют комплекты независимой вентиляции для двигателей.
Помимо функции изменения частоты вращения, практически все современные инверторы обладают такой функциональностью:
- реверсивное вращение двигателя;
- защита двигателя от перегрузки по току;
- плавный пуск и плавное торможение двигателя;
- защита от пропадания фаз, пониженного и повышенного напряжения на входе.
Таким образом, при установке преобразователей частоты отпадает необходимость в использовании магнитных пускателей, тепловых реле или автоматов защиты двигателя, реле контроля фаз.
Часто инверторы позволяют избавиться от применения громоздких редукторов и вариаторов. В последнее время без преобразователей частоты невозможно представить управление насосами водоснабжения — регулирование скорости насоса производится в зависимости от разбора воды, в этом случае удается существенно сэкономить на электроэнергии и увеличить ресурс насоса.
В быту частотники часто используются для подключения станков к сети переменного тока 220В. В этом случае использование инверторов позволяет уверенно запускать трехфазные электродвигатели от однофазной сети. Подавляющая часть производителей ограничивает мощность преобразователей с питанием 220В цифрой 2.2кВт, но в нашем арсенале есть «однофазный» преобразователь на 3.7кВт — INNO VERT ISD372M21E!
Частотные преобразователи с однофазным входом могут быть востребованы в шиномонтажных мастерских, в домашних/фермерских хозяйствах для подключения насосов, компрессоров, лебедок, сепараторов, различного сельскохозяйственного оборудования.
Также частотные преобразователи используют в тех случаях, когда необходимо запитать электродвигатель от бензинового или дизельного генератора. Дело в том, что пусковой ток асинхронного двигателя, как правило, в 4-5 раз превышает номинальный рабочий ток, соответственно и генератор для подключения такого мотора нужно подбирать с 4-5 кратным запасом. Использование же частотника и его функции «плавный старт» позволяет снизить величину пускового тока мотора до величины номинального тока и обойтись менее мощным генератором.
Помимо представленных на сайте, мы можем предложить частотные преобразователи следующих марок:
Если необходимого вам преобразователя не оказалось в этом списке — не стоит отчаиваться: функциональные возможности предлагаемых нами частотников позволяют в большинстве случаев заменить ими вышедшие из строя инверторы других марок.
На складе в Симферополе постоянно присутствуют преобразователи INNO VERT мощностью до 22кВт включительно , при необходимости оперативно доставим нужный вам инвертор в любую точку Крыма.
- Преобразователи частоты INNOVERT
- Преобразователи частоты Advanced Control
- Преобразователи частоты Lenze AC Tech
- Дроссели для преобразователей частоты
- Аксессуары для преобразователей частоты
Видеоинструкция к частотному преобразователю YASKAWA L1000V
Комания Вектор Технологий разработала обучающее видео по настройке частотного преобразователя YASKAWA L1000V. В данном видео отражены все технические моменты для правильной работы частотного преобразователя в составе лифта. Если при просмотре видео у вас возникают дополнительные вопросы, просим вас обращаться к нам любым удобным для вас с пособом.
Заказать проект
Менеджеры компании с радостью ответят на ваши вопросы, произведут расчет стоимости услуг и подготовят коммерческое предложение.