Работа на низкой скорости
В режиме скалярного управления преобразователь обеспечивает диапазон регулирования от примерно 30% до 100% скорости. При векторном управлении – от 10% без обратной связи по скорости или от практически нуля при наличии датчика скорости. Двигатель будет работать и без датчика, при скорости ниже указанных, но возможна неравномерность вращения, рывки и большая ошибка по скорости (в скалярном режиме U/f – вплоть до остановки вала, доступный момент и качество регулирования значительно снижается при низкой частоте).
Нужно также обратить внимание на режим работы силовых ключей – при длительной работе с выходной частотой менее 10 Гц, транзисторы испытывают термические деформации и их срок службы сокращается. В случае необходимости такого режима надо закладывать снижение допустимого тока преобразователя, вплоть до выбора ПЧ 2-х кратной мощности (относительно исходного номинального тока, для работы при номинальном токе и 0 Гц).
В случае тяжелой нагрузки (постоянный момент) электродвигатель может потребовать принудительного охлаждения, т.к. вентилятор на валу будет медленно крутиться и не обеспечивать охлаждения.
Работа на повышенной скорости или с высокой выходной частотой
Конструктивно преобразователь может обеспечивать достаточно высокую выходную частоту (вплоть до 800-1000Гц), однако при повышении частоты необходимо также повышать частоту несущей (переключения силовых ключей), иначе форма выходного напряжения будет искажаться – повышенные гармоники приведут к падению мощности и дополнительному нагреву двигателя. В свою очередь, более частая коммутация ключей приводит к росту потерь в преобразователе и снижению допустимого тока. В случае необходимости использовать выходную частоту свыше 100 Гц рекомендуем обратиться к производителю на предмет правильной настройки и допустимых режимов частотного преобразователя.С точки зрения физики стандартного двигателя, при 50 Гц мы имеем полное напряжение сети и дальше повышать его не можем. Соотношение U/f нарушается и крутящий момент начинает падать. При превышении номинальной частоты двигателя момент снижается пропорционально 1/f, начиная с некоторой скорости – пропорционально 1/f2. Поскольку для подавляющего большинства нагрузок увеличение скорости означает увеличение мощности (для вентилятора, например P ~ f3), то возможностей двигателя скорее всего будет недостаточно для работы без перегрева. В итоге для уже существующих установок можно рассматривать превышение скорости не более чем 110-115 % от номинальной (что можно реализовывать без изменения настроек и режима преобразователя).
Для новых установок можно использовать двигатели в режимах повышенной скорости (после консультаций с производителем двигателя):
- до 87 Гц, с переключением двигателя на треугольник вместо звезды (с некоторыми оговорками, допустимая мощность двигателя увеличивается на один типоразмер)
- до 100 Гц, с учетом снижения момента после 50 Гц, см. рис 1 (при превышении критического момента происходит опрокидывание двигателя и он останавливается)
Рис. 1 Критический момент 4-х полюсного электродвигателя, до и свыше номинальной скорости
Для специальных применений с адаптированными двигателями необходимо получить консультацию производителя.
Нужно также учитывать, что с механической стороны – работа на повышенной скорости будет сопровождаться ускоренным износом подшипников и повышенным шумом вентилятора.