Управление скоростью частотно-регулируемого привода осуществляется с нескольких устройств. Это:
- Встроенные дисплеи.
- Съемные панели.
- Аналоговые, цифровые, релейные или частотные входы.
- Внешние ПК или устройства, поддерживающие протоколы связи CAN, RS и другие.
Наиболее простое устройство для внешнего управления частотой вращения двигателя – потенциометр. Для частотных преобразователей рекомендуется применять проволочные переменные резисторы номинальным сопротивлением от 1 до 10 кОм. Большинство производителей выпускает специальные потенциометры для работы с устройствами управления электроприводом.
Такое устройство регулирования скорости используется при простых алгоритмах управления, например, для изменения скорости вращения шпинделя станка, производительности насоса в автономной системе отопления.
Производители преобразователей частоты также выпускают съемные панели с переменными резисторами. Такие устройства можно устанавливать непосредственно на частотники, выносить их на дверь шкафа, размещать на блоке управления оборудованием.
Переменные резисторы также используются для настроек ПИД-регулятора преобразователя перед пуском или тестированием после ремонта.
Подключение внешнего потенциометра и настройка преобразователя частоты
Центральные выводы потенциометра подключаются к аналоговым унифицированным клеммам, сконфигурированным для отслеживания изменений сигнала тока и напряжения 0…5 В; 0…10 В; -10…10 В, 4..20 мА. 2 других ввода подключают к источнику опорного напряжения, гальванически связанного с аналоговыми входами. В руководстве по эксплуатации преобразователя частоты обычно указывают схему подключения потенциометра. При наличии датчиков технологических параметров, необходимо выбрать преобразователь с несколькими аналоговыми входами.
При размещении преобразователя на расстоянии более 1 метра, для подключения применяют экранированные кабели. При подключении руководствуются правилами прокладки слаботочных кабелей:
- Кабель и внешний потенциометр должны быть размещены вдали от источников электромагнитных помех.
- Силовые и контрольные кабели прокладывают раздельно. Укладка в одном коробе не допускается.
Сопротивление потенциометра выбирают по расстоянию до преобразователя. Чем больше длина кабеля, тем меньше должно быть сопротивление. В противном случае, значения тока и напряжения будут ниже диапазона чувствительности преобразователя. Кроме того, работа электропривода при управлении скоростью с внешнего переменного резистора станет некорректной из-за наведенных помех. При выборе максимальной величины сопротивления переменного резистора, рекомендуется обратиться в службу технической поддержки. Каждый случай требует индивидуального решения. Значения сопротивления составляет от 1 до 10 кОм.
Для регулировки скорости выбирают потенциометр с линейной зависимостью напряжения и тока от угла поворота ручки. Устройства с логарифмической, обратнологарифмической, синусоидальной, косинусоидальной характеристиками сложно интегрировать в систему ручного управления скоростью.
Настройка частотного преобразователя Данфосс для управления скоростью с внешнего потенциометра
К программированию аналоговых входов для потенциометра приступают после монтажа, ввода в эксплуатацию и предварительной настройки преобразователя. Для этого открывают настройки в соответствующем разделе меню и устанавливают:
- Время разгона. Этот параметр характеризует время, за которое механизм разгоняется до заданной скорости. Оно зависит от типа оборудования и его характеристик. Для плавной регулировки скорости или высокоинеркционного оборудования рекомендуется установить большее время. В противном случае, возможны перегрузки по току, перегрев электродвигателя, появление соответствующих ошибок преобразователя и аварийные остановки. Увеличение время разгона также устанавливают при недостаточной мощности преобразователя.
- Время торможения. Характеристика определяет время замедления частоты вращения механизма с номинального значения до 0. При управлении внешним потенциометром выставляют значение, соответствующее требованиям оборудования. Заниженное время торможения ведет к перенапряжению в звене постоянного тока преобразователя частоты и аварийному отключению. В случае необходимости быстрой остановки механизма рекомендуется установка тормозного резистора.
- Минимальное и максимальное значение скорости. Допустимая частота вращения должна соответствовать техническим возможностям оборудования.
- Источник задания. При программировании частотного преобразователя с внешним потенциометром выбирают пункты “Analog in” или аналоговый сигнал. Второй источник задания скорости отключают или конфигурируют для работы с датчиком.
Далее выставляют значения напряжения на аналоговых входах. Верхнее значение напряжения должно соответствовать максимальной величине, подаваемой с потенциометра. Нижняя величина диапазона должно соответствовать минимальному напряжению при максимальном значении сопротивления резистора для регулировки скорости.
При минимальном сопротивлении потенциометра частота вращения механизма максимальная. При нулевом напряжении на аналоговом входе двигатель останавливается.
Значения скорости вала механизма внутри диапазона определяют из графика зависимости напряжения от сопротивления резистора. Чем ближе эта характеристика к линейной, чем точнее регулирование частоты вращения.
Выносные потенциометры применяют относительно редко. Современные преобразователи частоты оснащены панелями управления с плавной регулировкой скорости вращения.
При значительном расстоянии между частотным преобразователем и пунктом управления, используют пульты со встроенными переменными резисторами.
Для оборудования и механизмов в составах комплексных автоматизированных систем применяют задающие устройства. Такое оборудование предназначено для ручного управления электроприводами, системами и узлами аналоговыми сигналами 0-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА. Задающие устройства способны автоматически вычислять изменение аналогового сигнала на выходе и соответствующее ему значение частоты вращения механизма. Приборы поддерживают распространенные протоколы связи и обеспечивают индикацию выходного аналогового сигнала в заданных единицах измерения.
