Частотний перетворювач для вентилятора: Управління та оптимізація системи вентиляції

Великий вибір частотних перетворювачів для вентиляції

Роль частотного перетворювача у системі вентиляції

Основні функції частотних перетворювачів у системах.

Перетворювач частоти в системах вентиляції відіграє важливу роль у регулюванні оборотів електродвигунів, що використовуються для приводу вентиляторів. Він надає низку основних функцій, які покращують ефективність, економію енергії та контроль системи вентиляції. Частотний перетворювач для систем вентилювання має деякі основні функції, а саме:

1. Зміна обертання: Однією з основних функцій частотника є можливість плавного регулювання продуктивності вентиляторів.
2. Енергозбереження: Перетворювачі частоти дозволяють ефективно керувати споживанням електроенергії системи вентиляції. Шляхом зменшення обертів вентиляторів при низькому навантаженні можна значно знизити енергоспоживання порівняно з постійною максимальною швидкістю.
3. Плавний пуск та зупинка: Інвертор забезпечують плавний пуск електродвигуна вентилятора, що знижує механічні навантаження на обладнання та зменшує пускові струми.
4. Точний контроль: Інвертори забезпечують точне керування швидкістю, що дозволяє підтримувати задані параметри вентиляції, такі як тиск, температура або об'єм повітря, на необхідному рівні.
5. Сумісність із автоматизованими системами: Інвертори можуть інтегруватися в автоматизовані системи керування будівлею (BMS) або інші системи управління, що дозволяє реалізувати більш складні сценарії управління та оптимізації роботи вентиляції.

Переведення постійного струму (ПС) у змінний струм (ЗС) та регулювання частоти обертання двигуна вентилятора.

• Переведення ПС до ЗС за допомогою:

  Частотники перетворять постійний струм (ПС) на змінний струм (ЗС) шляхом використання інвертора напруги. Інвертор перетворює постійне напруга, що надходить від джерела живлення в змінну напругу з регульованою частотою та амплітудою. Ця змінна напруга подається на електродвигун вентилятора, що дозволяє змінювати швидкість його обертання.

• Регулювання частоти обертання двигуна вентилятора:

  Частотники дозволяють змінювати частоту змінного струму, що подається на електродвигун вентилятора. Шляхом зміни частоти обертання можна контролювати швидкість вентилятора. Чим вища частота, тим вища швидкість обертання, і навпаки. Це забезпечує плавне та точне коригування об'єму повітря, що генерує вентилятор.

Переваги застосування частотних перетворювачів: енергозбереження, точне керування, зниження зносу обладнання.

• Ефективне керування об'ємом повітря та тиском у системі вентиляції в залежно від потреб.
• Енергозбереження шляхом зменшення обертів обертання вентилятора при низькій навантаженні.
• Плавний пуск та зупинка, що знижує механічні навантаження та пускові струми.
• Можливість автоматичної адаптації обертів обертання під мінливі умови.
• Точне управління та можливість інтеграції з автоматизованими системами управління.

Вибір частотного перетворювача для керування вентиляторами

Як вибрати відповідний частотний перетворювач, враховуючи вимоги системи вентиляції та характеристики вентиляторів.

Вибір відповідного інвертора для системи вентиляції та характеристик вентиляторів вимагає ретельного аналізу та обліку кількох факторів. Ось деякі ключові кроки, які можна зробити для правильного вибору:

1. Визначення вимог системи вентиляції: Спочатку визначте основні вимоги системи вентиляції, такі як необхідний об'єм повітря, тиск, температура та інші параметри. Це допоможе зрозуміти, які характеристики інвертора будуть необхідні для керування вентиляторами згідно з вимогами.
2. Аналіз характеристик вентиляторів: Вивчіть технічні характеристики вентиляторів, такі як максимальна потужність, струм, напруга, частота, тип двигуна (асинхронний, синхронний тощо), їх механічні параметри та інші особливості. Ці дані допоможуть визначити сумісність вентиляторів із частотним перетворювачем.
3. Визначення необхідної потужності Частотника: Розрахуйте максимальну та середню потужність, яку потрібно забезпечувати частотному перетворювачу для ефективної роботи системи вентиляції в різних режимах. Це допоможе вибрати НП з відповідної номінальної потужністю та резервом за потужністю.
4. Вибір типу ЧП: Існує кілька типів частотних перетворювачів, таких як скалярне та векторне управління. Скалярні перетворювачі рекомендується використовувати на малопотужних системах, де не використовується важке колесо, якщо у вас важкий пуск, велика інерція робочого колеса равлика – використовуєте частотники з векторним керуванням.
5. Врахування додаткових функцій: Розгляньте додаткові функції та можливості, які можуть знадобитися у вашій системі вентиляції. Наприклад, функції діагностики, захисту від перевантажень, комунікаційні можливості (Modbus, Ethernet тощо), можливість інтеграції з іншими системами керування.

Якщо у Вас виникають труднощі з вибором частотника – зверніться до спеціалістам нашої компанії.

Розгляд потужності, типу перетворювача, частотного діапазону та інших параметрів.

Розгляд різних параметрів під час вибору інвертора для систем. Вентиляція є важливим етапом проектування. Ось деякі ключові параметри, які слід врахувати:

• Потужність (кВт): Визначте потужність двигуна вентилятора, який буде підключений до частотного перетворювача. При паралельному підключенні переконайтесь що сумарна потужність двигунів не перевищує допустиму потужність частотного перетворювача Виберіть перетворювач, який може забезпечити достатню потужність для надійної роботи обладнання.
• Тип управління: Розгляньте тип управління: векторне чи скалярне. Векторне керування надає більш точне та динамічне управління, особливо при низьких швидкостях, але зазвичай дорожче.
• Частотний діапазон: Врахуйте діапазон частот, у якому має працювати перетворювач. Він має бути досить широким, щоб забезпечити необхідну швидкість обертання вентилятора.
• Напруга та частота мережі: Переконайтеся, що напруга та частота мережі відповідають вимогам обраного перетворювача.
• Функціональність та додаткові можливості: Визначте, які додаткові функції потрібні для вашої системи. Це може бути ПІД-регулювання, зворотний зв'язок з датчиками, підтримка комунікаційних протоколів та інші.
• Захист та надійність: Зверніть увагу на захист від перевантажень, коротких замикань та інших неполадок.
• Встановлення та охолодження: Врахуйте фізичні розміри та способи охолодження перетворювача. Він повинен легко інтегруватися у вашу систему вентиляції та мати достатнє охолодження для запобігання перегріву. Рекомендується встановлювати перетворювач частоти в окрему шафу в який встановлений фільтр від пилу.

Частотний перетворювач для вентилятора 220в

Для підключення однофазних двигунів ідеально підходить серія частотних перетворювачів NZE. Вони призначені для підключення двигунів які не мають перемикання зірка-трикутник. Для підключення до мережі 220в двигунів які мають можливість перемикання схеми зірка - трикутник рекомендуємо використовувати серію однофазних частотників NLP1000.

Частотний перетворювач для вентилятора 380в

Для підключення електродвигуна вентилятора до мережі з 380В підходять 2 серії частотників, а саме:

NLP1000 - скалярні пристрої для систем з невеликою інерцією.

AT20 - векторні пристрої для систем з великою інерцією крильчатки, мають розширений функціонал.

Управління кількома вентиляторами за допомогою одного частотного перетворювача:

Способи підключення та паралельного управління декількома вентиляторами.

Існує кілька способів підключення частотних перетворювачів та паралельного керування кількома вентиляторами в системі вентиляції. Вибір конкретного способу залежить від вимог системи, характеристик обладнання та очікуваної гнучкості управління. Ось деякі з найпоширеніших способів.

Індивідуальне управління кожним вентилятором з окремим ЧП.

У цьому випадку кожен вентилятор підключається до свого власного частотного перетворювача. Кожен перетворювач може бути налаштований незалежно, дозволяючи точне управління швидкістю та параметрами кожного вентилятора. Цей спосіб забезпечує максимальну гнучкість управління, але може вимагати більше обладнання та налаштування.

Паралельне керування із загальним частотним перетворювачем.

У цьому варіанті кілька вентиляторів підключаються до одного спільного частотного перетворювача. ЧП керує швидкістю всіх вентиляторів відразу. Цей спосіб простіше з погляду підключення, але управління кожним вентилятор може бути менш гнучким. Але зверніть увагу, що при паралельному підключенні частотний перетворювач може використовуватись лише у скалярному режимі. Рекомендовано щоб двигуни були однаковою потужності з однаковими параметрами струму та оборотів. Сумарна потужність моторів не повинна перевищувати потужність, на яку розрахований частотний перетворювач.

Координація роботи вентиляторів для забезпечення оптимального потоку повітря.

Координація роботи вентиляторів за допомогою частотних перетворювачів для забезпечення оптимального потоку повітря в системі вентиляції може бути реалізована за допомогою різних стратегій та методів. Ось деякі підходи:

Скоординоване керування із загальним сигналом.

У цьому випадку всі частотники отримують сигнал керування з одного джерела. Одним із способів є використання сигналів 4-20 мА (аналоговий сигнал) або цифрових сигналів (наприклад, Modbus). Це дозволяє змінювати швидкість усіх вентиляторів одночасно.

Управління по заданій різниці тиску.

Якщо система вентиляції має кілька вентиляторів, встановлених у різних точках, ви можете застосовувати частотні перетворювачі для підтримання заданої різниці тиску між точками. Це дозволить динамічно регулювати швидкість вентилятора з урахуванням змінних умов.

Управління за температурою або CO2.

З урахуванням потреби можна використовувати датчики температури або CO2 для визначення обсягу повітря, необхідного у приміщенні. Частотники можуть регулювати швидкість вентиляторів так, щоб підтримувати оптимальну температуру або рівень CO2.

Програмовані логічні контролери (ПЛК).

Використання ПЛК дозволяє створювати складніші логічні схеми для координацію роботи вентиляторів. ПЛК може аналізувати дані від датчиків та на основі заданих алгоритмів керувати швидкістю вентиляторів для досягнення бажаного потоку повітря.

Автоматизовані системи керування будівлею (BMS).

У великих та складних системах вентиляції можна застосовувати BMS для координацію роботи вентиляторів. Це дозволяє інтегрувати управління вентиляцією з іншими системами будівлі та створювати розумніші та ефективні рішення.

Вибір конкретної стратегії координації залежить від складності системи, вимог до управління, доступних сенсорів та рівня автоматизації, який ви хочете досягти.

Використання аналогового зворотного зв'язку на частотному перетворювачі

Принцип роботи аналогового зворотного зв'язку підтримки заданих параметрів вентиляції.

Принцип роботи аналогового зворотного зв'язку в частотних перетворювачах підтримки заданих параметрів вентиляції, таких як швидкість потоку повітря, заснований на безперервному моніторингу поточного стану системи та коригування керуючого сигналу за допомогою зворотної інформації від датчиків чи датчиків зворотного зв'язку. Ось як це відбувається:

• Датчики вимірюють параметри: Система вентиляції обладнана датчиками, здатними вимірювати параметри, такі як швидкість потоку повітря, тиск, температура або інші Показники, які потрібно підтримувати на певному рівні. Ці датчики надають аналоговий сигнал, який відображає поточне стан системи.
• Порівняння із заданими значеннями: Сигнал від датчиків порівнюється із заздалегідь заданими бажаними значеннями параметрів вентиляції, які мають бути підтримуваними. Це може бути, наприклад, певна швидкість потоку повітря, тиск чи температура.
• Обробка та аналіз сигналу: Частотний перетворювач аналізує різницю між виміряним значенням і бажаним значенням.
• Корекція керуючого сигналу: На основі аналізу помилки частотний перетворювач коригує керуючий сигнал, що регулює швидкість обертання вентилятора. Це робиться шляхом зміни частоти та напруги, що надходять на електродвигун вентилятора.
• Забезпечення стабільності: Частотний перетворювач продовжує моніторинг стану системи та корекцію керуючого сигналу, щоб мінімізувати регулюючу помилку та підтримувати параметри у межах заданих значень. Цей процес безперервний і дозволяє системі вентиляції швидко реагувати на зміни навантаження або умов навколишнього середовища.

Використання датчиків для отримання зворотного зв'язку та регулювання частоти перетворювача. (датчики температури, датчики вологості, датчики потоку).

Принцип аналогового зворотного зв'язку дозволяє частотному перетворювачу динамічно підлаштовувати роботу вентиляторів у реальному часі, щоб забезпечувати стабільні та бажані параметри вентиляції. Це сприяє оптимізації роботи системи, економії енергії та підтримці комфортних умов у приміщенні.

Ось як кожен тип датчиків може бути використаний:

1. Датчики температури: Датчики температури можуть вимірювати поточну температуру у приміщенні. Якщо температура перевищує або опускається нижче заданого діапазону, частотний перетворювач може регулювати швидкість вентиляторів для підтримки комфортабельного клімату. При підвищенні температури вентилятори можуть працювати на більш високих оборотах, а при зниженні - на нижчих.
2. Датчики вологості: Датчики вологості можуть вимірювати рівень вологості у приміщенні. Якщо вологість перевищує або опускається нижче певних значень, частотний перетворювач може керувати вентиляторами для підтримки оптимального рівня вологості. Це може бути особливо важливо для запобігання конденсації чи створення комфортних умов вологості.
3. Датчики потоку (об'єму) повітря: Датчики потоку повітря вимірюють об'єм повітря, що циркулює через систему вентиляції. Ця інформація може бути використана для визначення ефективності роботи системи Якщо потік повітря надто низький або занадто високий, частотний перетворювач може коригувати швидкість вентиляторів для підтримки необхідного потоку.

Всі ці датчики та зворотний зв'язок від них дозволяють частотному перетворювачу динамічно регулювати швидкість вентиляторів з урахуванням поточних умов у приміщенні. Це сприяє створенню комфортної та ефективного середовища, а також дозволяє економити енергію шляхом точного адаптації роботи системи вентиляції до вимог, що змінюються. Саме оптимально це застосовувати ПІД-управління, яке доступне в частотних перетворювачах нашої компанії.

ПІД-регулювання (П – пропорційна, І – інтегральна, Д – диференціальна) є методом управління, який широко використовується для забезпечення стабільності та точності в системах автоматичного регулювання. Воно також може бути застосоване у частотних перетворювачах для управління вентиляторами та системами вентиляції.

Принцип роботи ПІД-регулювання:

Пропорційна (П) складова:

Пропорційна складова регулювання реагує на помилку між бажаним значенням та фактичним виміряним значенням. Чим більше помилка, тим швидше реагує регулятор. Пропорційний коефіцієнт (P-коефіцієнт) визначає, наскільки сильно регулятор реагуватиме на помилку. Це дозволяє швидко зменшити помилку, але може викликати коливання у системі.

Інтегральна (І) складова:

Інтегральна складова регулювання акумулює суму попередніх помилок та коригує поточне керування, щоб згладити постійні помилки. Це корисно для усунення стійкої помилки у системі, яка може залишитися після дії пропорційної складової.

Диференційна (Д) складова:

Диференційна складова регулювання аналізує швидкість зміни помилки. Вона допомагає запобігти коливання і покращує швидкодію системи, попереджаючи про великі зміни у системі.

Оптимізація роботи системи вентиляції за допомогою частотних перетворювачів

• Досягнення енергоефективності через оптимальне управління вентиляторами. Досягнення енергоефективності через оптимальне керування вентиляторами з використанням частотних перетворювачів є одним із ключових переваг такої системи. Це дозволяє оптимізувати споживання енергії та забезпечувати ефективну роботу системи вентиляції. Ось як це досягається:
• Підстроювання швидкості вентиляторів під актуальні потреби: Частотні перетворювачі дозволяють регулювати швидкість обертання вентиляторів з урахуванням поточного навантаження та потреби повітрообміну. Це дозволяє уникати надмірного повітрообміну, коли вентилятори працюють на повну потужність, навіть якщо це не потрібно. Шляхом підстроювання швидкості під актуальні умови можна суттєво знизити енергоспоживання.
• Плавний пуск та зупинка: Частотні перетворювачі забезпечують плавний пуск та зупинку вентиляторів, що знижує стартові струми та механічні навантаження. Це допомагає зменшити енергетичні втрати при старті та збільшити термін служби обладнання.
• Ефективне регулювання під допустимі межі: Частотні перетворювачі дозволяють точне та гнучке коригування оборотів вентиляторів. Це дозволяє підтримувати параметри вентиляції в межах допустимих норм та стандартів, без надмірного споживання енергії.
• Автоматичне регулювання швидкості вентиляторів залежно від потреби повітря. Автоматичне регулювання швидкості вентиляторів з урахуванням потреби повітря з використанням частотних перетворювачів може бути реалізована за допомогою різних методів та стратегій. Це дозволяє створити більше ефективну та енергозберігаючу систему вентиляції. Ось як це може бути здійснено: Зворотній зв'язок від датчиків потоку повітря, Використання датчиків температури та вологості, застосування програмних алгоритмів Програмованих логічних контролерів, Інтеграція із системою управління будівлею (БМС).