Подбор преобразователей частоты по номинальному току, указанному на заводской табличке

Абсолютно новый электродвигатель, номинальная мощность которого (в кВт) идеально соответствует характеристикам частотного преобразователя, тем не менее вызывает срабатывание защиты по мгновенному току при обычном пуске. Такая, на первый взгляд, парадоксальная ситуация возникает, если подбирать преобразователь, ориентируясь исключительно на номинальную мощность в лошадиных силах или киловаттах, не учитывая фактический ток в цепи и электрические потери в многополюсных обмотках статора.

Стандартные номинальные параметры ориентированы на четырехполюсные машины
Стандартные показатели мощности частотных преобразователей рассчитаны исходя из работы с четырехполюсными асинхронными двигателями (частота вращения — около 1800 об/мин). При выборе преобразователя для промышленного оборудования необходимо учитывать ток при полной нагрузке: шести- или восьмиполюсные двигатели требуют значительно более высокого непрерывного тока для достижения той же мощности на валу при меньшей частоте вращения.

С увеличением числа полюсов номинальный ток при одной и той же механической мощности заметно возрастает. Так, стандартный четырехполюсный двигатель мощностью 15 кВт потребляет около 30 ампер, тогда как восьмиполюсный аналог — почти 40 ампер. Использование преобразователя без учета этих особенностей неизбежно приведет к преждевременным отключениям из-за перегрева.

Электротехнические причины роста тока в многополюсных машинах
Для обеспечения низкой частоты вращения требуются более крупные магнитные цепи в сердечнике статора. Многополюсные машины характеризуются более низким коэффициентом мощности и требуют значительно большего тока намагничивания. Инвертор преобразователя вынужден обеспечивать эту реактивную составляющую, что приводит к увеличению нагрузки по току и требует выбора устройства более высокого номинала.

На параметры также влияют характеристики питающей сети. Например, при преобразовании параметров сети (например, 240 В / 50 Гц в 120 В / 60 Гц) изменение полного сопротивления (импеданса) влияет на потребляемый ток. При эксплуатации низкооборотных шестиполюсных двигателей мощность инвертора должна быть на ступень выше, чем номинальная мощность двигателя в киловаттах.

Коэффициенты снижения номинальных характеристик (дерейтинг) для длительной работы на низких скоростях
Работа многополюсных двигателей на пониженных частотах снижает эффективность встроенного вентилятора охлаждения. Ухудшение принудительного обдува в сочетании с повышенными потерями в обмотках ускоряет термический износ изоляции. Чтобы обеспечить стабильную работу под нагрузкой на низких оборотах, необходимо иметь запас по току инвертора.

Порядок проверки соответствия оборудования
Для правильного подбора оборудования следует придерживаться трехэтапного протокола:

Определите фактический ток при полной нагрузке, указанный на заводской табличке (шильдике) двигателя.

Установите число полюсов статора, чтобы оценить величину индуктивной реактивной составляющей тока.

Рассматривайте номинальную мощность на валу (в кВт) лишь как вспомогательный, ориентировочный параметр. Практические правила выбора для установок с большим количеством полюсов
При настройке частотного преобразователя с частотой 50 Гц на 60 Гц (трехфазный) необходимо проверить следующие правила эксплуатации:

Убедитесь, что непрерывный выходной ток превышает ток полной нагрузки двигателя при максимальном рабочем крутящем моменте.

Увеличьте мощность шасси инвертора, когда количество полюсов двигателя достигнет шести или восьми.

Дополнительные проверки обеспечат бесперебойную работу двигателя:
Подтвердите, что запас пускового момента поддерживает механическую инерцию без срабатывания пороговых значений привода.

Компенсируйте снижение потока воздуха для самоохлаждения при длительной работе на низкой частоте с помощью внешних вентиляторов.

Убедитесь, что выходные фильтры защищают изоляцию обмоток от пиков отражения высокого напряжения.

Игнорирование увеличения тока, вызванного полюсами, приводит к ненужным простоям на техническое обслуживание. Успешное управление двигателем зависит от выбора оборудования, которое обеспечивает ток полной нагрузки в реальных условиях эксплуатации. Номинальный ток, указанный на паспортной табличке, определяет запас прочности, а показатели в киловаттах носят чисто информативный характер.