Так называемая технология 87 Гц подразумевает управление трехфазным стандартным асинхронным электродвигателем 230 V (треугольник) / 400 V (звезда), 50 Гц с подключением обмоток треугольником и управлением от преобразователя частоты питанием 380В. Параметры настройки максимальной частоты (С0011) и рабочей точки характеристики управления v/f (С0015) преобразователя должны быть установлены в значение 87Гц.

Преимущества:

• Диапазон регулирования электродвигателя увеличивается в √3 (т. е. с 1:50 до 1:87)
• Эффективность использования электродвигателя увеличивается, так как увеличивается его номинальная скорость. Скольжение при этом не изменяется.
• Мотор выдает большую мощность (P = M * ω), следовательно в конечном итоге может быть выбран меньший, более дешевый электродвигатель для приводного решения.
• результирующая скорость существующей машины может быть увеличена без модификации редуктора и/или двигателя.

Заметки к использованию 2-х полюсных моторов:

• Учитывайте увеличение скорости (примерно 5000 об/мин) для 2-х полюсных моторов.
• Из-за низкой индуктивности таких моторов следует уменьшить добавку напряжения на низких оборотах Umin (C0016).

Номинальный ток преобразователя частоты с трехфазным питанием через сетевой дроссель является током активной нагрузки (cos φ ≈ 1) Статический выходной ток преобразователя - это мнимый полный ток электродвигателя, который состоит из активной (момент) и реактивной (потокосцепление) составляющих. Следовательно номинальный ток преобразователя частоты с сетевым дросселем меньше, чем выходной номинальный ток.

Преобразователи частоты Lenze имеют один вход для термодатчика электродвигателя. Существует два способа для контроля температуры, например 2-х моторов:

• Последовательное соединение термодатчиков (термоконтакт или РТС) к клеммам Т1 и Т2.
• Подключение термодатчиков первого электродвигателя к клеммам Т1 и Т2. Подключение термодатчиков второго мотора к кламмам 20 (+24 VDC) и, например, дискретному входу Е1 и назначить дискретному входу Е1 функцию TRIP-SET.

В первом случае, при срабатывании термозащиты, сообщение об ошибке не даст нам информации о том, какой именно электродвигатель отключен по перегреву.

Во втором случае эта информация может быть получена из сообщения об ошибке (например: OH3 ошибка для электродвигателя 1 или EEr ошибка для электродвигателя 2)

Примечание:
В некоторых преобразователях Вы можете использовать два паралельных входа для подключения термодатчиков (например: Servo Drives 9400 HighLine с версией прошивки 7.0 и выше)

Коэффициент мощности для преобразователя частоты примерно равен 0,98 (≈ 1).

Коэффициент мощности асинхронного электродвигателя, подключенного на выход преобразователя часототы имеет индуктивный характер. Однако, это значение не оказывает влияния на коэффициент мощности для преобразователя частоты.

В связи с этим приводная система, состоящая из преобразователя частоты и электродвигателя, не требует применения установок компенсации реактивной мощности.

Примечание:
Из-за нелинейности компонентов (выпрямителей) на входе преобразователя существует так называемая реактивная мощность, которая влияет на коэффициент мощности. Корректировка коэффициента мощности для компенсации влияния потребления нелинейного тока может быть осуществлена только специальными фильтрами гармоник. Такие фильтры обычно используются только в системах с высокими требованиями к гармоническим составляющим.

PTC датчики (PTC = positive temperature coefficient) - это компоненты, у которых внутреннее сопротивление возрастает с ростом температуры. Особенностью является нелинейность зависимости сопротивление / температура (см. диаграмму). После достижения температурного предела (Т_пр) характеристика имеет резко возрастающий наклон. Если температура незначительно поднимается всего на несколько градусов - внутреннее сопротивление при этом резко возрастает от нескольких Ом до значения более 1кОм. Температурный предел Т_пр может изменяться в зависимости от исполнения.

Свойства PTC элементов, необходимых для термодатчиков, определены в DIN44081/44082.

Соединение нескольких PTC последовательно:
Зависимость сопротивления РТС от температуры позволяет соединять два РТС датчика последовательно. Однако необходимо учитывать удвоение сопротивления при выборе соответствующей электроники.

Подключение и заземление в соответствии с требованиями Инструкции - важная мера для уменьшения токов в подшипниках. Заземление должно иметь не только низкое сопротивление для обеспечения защиты обслуживающего персонала, но также иметь низкое высокочастотное сопротивление насколько это возможно.

Обычно, затухание тока может быть достигнуто снижением несущей частоты. Следовательно, несущая частота (С0018) должна быть установлена в минимальное значение. Однако, низкая несущая частота становится источником шума в приводе.

Так как основная проблема подшипниковых токов наблюдается при мощности более 15 кВт, Lenze предлагает специальные дроссели для уменьшения подшипниковых токов в этом диапазоне мощностей. Они позволяют уменьшить подшипниковые токи в 5 - 10 раз, так что достаточный срок службы электродвигателя будет гарантирован.

Нет ограничений для работы преобразователей частоты и сервопреобразователей с такими дросселями. Можно принебречь их влиянием на управление током электродвигателя в сервопреобразователе.

Дополнительные преимущества могут быть получены при использовании симметричных кабелей двигателя. Это может быть любой 3-проводный кабель с заземленным экраном или 6-проводный кабель с тремя симетричными заземляемыми проводниками меньшего сечения.

Для экономии средств Lenze рекомендует применять электродвигатели с изолированными подшипниками для электродвигателей мощностью 90кВт и выше. Текие подшипники имеют такие же размеры и допуски как и стандартные. Однако, применяя изолированные подшипники, приспособления на валу (приводная и неприводная стороны) должны также иметь изоляцию, иначе, например подшипники на присоединенном редукторе могут поглощать такие токи, что негативно скажется на долговечности работы.

Обратите внимание на следующее:

• Необходимо использовать экранированные кабели двигателя
• Экран кабеля двигателя должен быть заземлен с обеих сторон
• Экран должен контактировать по всей окружности кабеля (соединение хомутами).
• Экран соединяется с двигателем с специальным ЕМС кабелем через клеммную коробку.

Падение напряжения и, следовательно, уменьшение напряжения на зажимах электродвигателя подключенного к преобразователю частоты может быть рассчитано следующим образом:

Индуктивное реактивное сопротивление (X_L) сетевого дросселя зависит от индуктивности сетевого дросселя (L) и частоты напряжения питания (f_mains):

Падение напряжения (U _k) на сетевом дросселе рассчитывается исходя из номинального тока преобразователя частоты с сетевым дросселем I _ном и индуктивного реактивного сопротивления сетевого дросселя (X _L):

Пример:

Рассчитаем падение напряжения (U _k) на сетевом дросселе ELN3-0022H130 (0.22мГн / 130A) для преобразователя частоты 8200 Vector 75 кВт (Напряжение питания 400В / 50Гц / 135А):

Неуправляемый входной выпрямитель преобразователя частоты выпрямляет переменное напряжение сети в постоянное звена постоянного тока. В последнем для хранения энергии присутствуют электролитические конденсаторы. Через входной выпрямитель в шину постоянного тока передаются и пиковые значения напряжения сети, а форма питающего тока зависит от формы питающего напряжения. Из-за низкого внутреннего сопротивления наблюдаются пики напряжения в питающей сети. Они наводят помехи в сеть.

Сетевой дроссель в питающей сети преобразователя частоты увеличивает время нарастания тока. Это обусловлено его внутренним индуктивным сопротивлением. Благодаря ему уменьшаются пульсации тока в сети. Следовательно уменьшается реакция (увеличивается инерционность) системы электропитания.

Положительная сторона использования сетевых дросселей: Уменьшение пиков тока значительно увеличивает срок службы электролитических конденсаторов звена постоянного тока.