Работа преобразователей частоты при провалах питающего напряжения
Frequency converters operation in case of supply voltage failures
В нормальных условиях эксплуатации преобразователи частоты должны получать электроснабжение с отклонением напряжения, как правило, в диапазоне – 15 % … + 10% от номинального значения. Например, для ПЧ серии Vacon NX допустимое напряжение определяется диапазонами: 380 – 500 В для серии NX_5 и 525 – 690 В для серии NX_6. При более глубоких провалах питающего напряжения срабатывает защита, которая учитывает, в том числе, падение напряжения в силовых цепях преобразователя частоты от тока нагрузки.
Чаще всего такая защита реализуется с контролем напряжения в звене постоянного тока преобразователя частоты (Udc).
Просто спросить...?
Работа частотно-регулируемых приводов при провалах напряжения
Смотреть это видео на VK Видео, YouTube, Rutube или Дзен
Например, для преобразователя частоты Vacon NX_5 при минимально допустимом отклонении -15% и питающем напряжении 380 В напряжение в звене постоянного тока будет 456 В. Для преобразователей частоты этой серии со стандартным программным обеспечением пороговое значение срабатывания защиты составляет 333 В и не может быть изменено пользователем. Таким образом, в случае снижения Udc ниже этого значения произойдет аварийная остановка. Для повторного запуска электропривода потребуется время, связанное с ожиданием восстановления напряжения в звене постоянного тока до уровня 456 В, проверкой готовности преобразователя частоты и отработкой алгоритма пуска.
Использование кинетической энергии вращения механической части привода является одним из способов поддержания напряжения в звене постоянного тока преобразователя частоты. Достигается это автоматическим управлением частотой выходного напряжения, подаваемого на статор двигателя, и переводом его в режим генераторного торможения с минимально необходимым снижением скорости привода. Эту задачу решает регулятор низкого напряжения, который активируется при аварийном снижении питающего напряжения и поддерживает заданный в настройках ПЧ уровень напряжения звена постоянного тока.
Ниже приведен пример работы преобразователя частоты Vacon NX_5 с прикладным программным обеспечением «Морское» (Marine Application) при отключении питающего напряжения на время 3,5 секунды и 5,8 секунды.
Подробнее: Программа управления судовыми электроприводами Marine Application
Работа преобразователя частоты Vacon NX_5 при кратковременных глубоких провалах/прерываниях питающего напряжениях (на 3,5 сек. и 5,8 сек.)
При первом отключении напряжения (на 3,5 сек.) кинетической энергии вращающихся масс хватило для поддержания напряжения Udc выше порога срабатывания защиты (333 В). Привод остался в работе.
Во втором случае через 3,7 секунды напряжение в звене постоянного тока опустилось ниже порога срабатывания защиты и привод остановился с сообщением «Низкое напряжение».
Таким образом, энергия инерции маховых масс вращающихся частей (ротор двигателя, лопасти вентилятора или гребного винта и т.д.) и/или инерция движущегося потока среды обеспечивает при кратковременном провале напряжения поддержание работоспособности преобразователя частоты.
Аналогично ведут себя преобразователя частоты Vacon NX_6. Для них при минимально допустимом отклонении -15% и питающем напряжении 525 В напряжение в звене постоянного тока окажется 631 В. Пороговое значение защиты по низкому напряжению, заложенное производителем в стандартных прикладных программах, равно 461 В.
В 2015 году по заказу Инженерного центра «АРТ» компанией Vacon было разработано приложение APFIF204 для преобразователей частоты серии Vacon NX_6. Это приложение позволяет приводу функционировать при глубоких провалах питающего напряжения (с порогом срабатывания защиты 407 В напряжения в звене постоянного тока).
Программное приложение APFIF204 дает возможность более полно использовать энергию, запасенную в маховых массах привода. При 40% нагрузки привода и глубоком провале питающего напряжении загрузка этого приложения позволяет сохранить работу преобразователя частоты в течение 4 секунд без отключения по защите от пониженного напряжения.
Многофункциональное программное приложение APFIF204 загружается в преобразователи частоты специалистами Инженерного центра «АРТ».
Подробнее: Программные средства Vacon для настройки и программирования контроллеров преобразователей частоты
Перед установкой программного приложения необходимо проанализировать характер нагрузки, тип и свойства используемого преобразователя частоты, уровень и продолжительность провала напряжения. Кроме того, важно учитывать величину и характер нагрузки привода, снижение скорости рабочего органа привода при провале питающего напряжения и др.
Преобразователи частоты Hopewind. Работа при провалах напряжения
Смотреть это видео на VK Видео, YouTube, Rutube или Дзен
Преобразователи частоты Inovance. Работа при провалах напряжения
Смотреть это видео на VK Видео, YouTube, Rutube или Дзен
Наладка электроприводов. Чувствительность к провалам и прерываниям напряжения
Смотреть это видео на VK Видео, YouTube, Rutube или Дзен
Бесперебойная работа частотно-регулируемого привода при более длительных и глубоких провалах питающего напряжения или прерываниях напряжения может быть достигнута с применением накопителей электроэнергии.
Подробнее: Бесперебойное питание частотно-регулируемых электроприводов
Предложения Инженерного центра «АРТ»
Разработка и реализация решений, обеспечивающих безостановочную работу частотно-регулируемых электроприводов при провалах и прерываниях питающего напряжения.
