Частотный преобразователь (частотник, ПЧ) плавно меняет обороты мотор-редуктора в широком диапазоне. Но при работе на низких частотах самовентилируемый двигатель перегревается, а на высоких — теряет момент. Разберём, как подобрать мотор-редуктор под частотник: какой диапазон оборотов заложить, как проверить охлаждение и не потерять момент.
При питании напрямую от сети двигатель работает в одной точке — 1500 об/мин при 50 Гц. Частотник меняет частоту, а значит и обороты, в диапазоне примерно от 5 до 87 Гц. Это даёт три эффекта, которые нужно учесть при подборе:
Обороты двигателя прямо пропорциональны частоте. Для 4-полюсного двигателя (1500 об/мин при 50 Гц):
| 5 Гц | ≈ 150 об/мин — момент полный, охлаждение слабое |
|---|---|
| 25 Гц | ≈ 750 об/мин — половина оборотов, полный момент |
| 50 Гц | ≈ 1500 об/мин — базовая точка, номинал |
| 75 Гц | ≈ 2250 об/мин — момент падает (~0,67 от номинала) |
| 87 Гц | ≈ 2610 об/мин — режим 87 Гц, момент ~0,58 |
Практичный диапазон по моменту — от примерно 10–20% до 100% оборотов с сохранением момента, и выше 100% с его снижением. На выходном валу обороты делятся на передаточное число.
Стандартный асинхронный двигатель охлаждается крыльчаткой на собственном валу: чем ниже обороты, тем слабее обдув. При длительной работе на малых оборотах с полным моментом мотор перегревается. Варианты решения:
Если мотор-редуктор большую часть времени работает на 10–30% оборотов под нагрузкой, принудительная вентиляция почти обязательна.
До базовой частоты момент держится постоянным, выше — падает. Это зона постоянной мощности:
Поэтому если рабочий момент нужен на повышенных оборотах (выше 50 Гц), проверяют, что двигатель его обеспечит. Часто проще взять двигатель с запасом или подобрать передаточное число так, чтобы рабочая точка лежала ниже 50 Гц.
С частотником работают все типы мотор-редукторов, но с оговорками по нагреву:
Чтобы подбор учёл специфику частотного регулирования, удобно держать перед глазами сводку исходных данных.
| Параметр | Что указать инженеру |
|---|---|
| Мощность | двигателя, кВт |
| Диапазон выходных оборотов | минимальные и максимальные, об/мин |
| Рабочая точка момента | при каких оборотах нужен полный момент |
| Длительность работы на низах | сколько времени на малых оборотах под нагрузкой |
| Охлаждение | нужна ли принудительная вентиляция |
| Тип управления ПЧ | скалярное (U/f) или векторное |
Подбор мотор-редуктора под частотник — это проверка не только момента, но и теплового режима в рабочем диапазоне оборотов. Передаточное число берут на 50 Гц, регулирование оставляют частотнику, а при длительной работе на низах закладывают принудительную вентиляцию. Чтобы подобрать типоразмер и проверить момент в диапазоне, откройте калькулятор подбора редуктора и отметьте работу от ПЧ. См. также подбор цилиндрического мотор-редуктора.
При подборе мотор-редуктора под частотный преобразователь проверяют не только момент, но и тепловой режим: на низких частотах падает охлаждение самовентилируемого двигателя, а выше 50 Гц снижается момент. Передаточное число берут на базовые 50 Гц, а регулирование оборотов оставляют частотнику.
Частотный преобразователь меняет обороты двигателя пропорционально частоте. До базовой частоты 50 Гц при векторном управлении момент сохраняется, поэтому в этой зоне мотор-редуктор работает с полной нагрузкой. Выше 50 Гц начинается зона постоянной мощности: обороты растут, момент падает как 1/n. Это определяет, где должна лежать рабочая точка момента.
Отдельно проверяют охлаждение. Самовентилируемый асинхронный двигатель обдувается крыльчаткой на собственном валу, и на малых оборотах обдув слабеет. При длительной работе на низах с большим моментом закладывают принудительную вентиляцию — независимый вентилятор. Для широкого диапазона лучше подходят цилиндрические и соосные мотор-редукторы с высоким КПД. Импортные приводы подбираем как габаритные аналоги, цены на импорт — по запросу.
| Частота, Гц | Обороты двигателя / момент |
|---|---|
| 5 | ≈ 150 об/мин · момент полный, охлаждение слабое |
| 25 | ≈ 750 об/мин · полный момент |
| 50 | ≈ 1500 об/мин · базовая точка |
| 75 | ≈ 2250 об/мин · момент ~0,67 |
| 87 | ≈ 2610 об/мин · момент ~0,58 |
| Условие работы | Решение |
|---|---|
| Кратко на низких оборотах | штатное самоохлаждение |
| Долго на 10–30% оборотов | принудительная вентиляция |
| Полный момент на низах | вентиляция + контроль PTC |
| Высокие обороты > 50 Гц | проверка момента, запас по мощности |
Подобрать мотор-редуктор под частотник можно в калькуляторе подбора или на странице подбора редуктора. Укажите диапазон оборотов и характер работы — инженер проверит момент и тепловой режим.
Укажите диапазон оборотов и работу от частотника — проверим момент и охлаждение, пришлём КП в течение 15 минут.
Получить расчёт