Коротко: киловатты на корпусе привода — обозначение типоразмера под типовой двигатель. Реально привод ограничен током транзисторов, а двигатели одной мощности имеют разный ток. Сравнивать нужно паспортный ток двигателя с номинальным током привода, а запас брать по характеру нагрузки: насосу хватит 10%, дробилке нужно 50% и больше.
Почему киловатты на корпусе — не главное
На корпусе привода крупно написано «7,5 кВт», и кажется логичным взять его под двигатель 7,5 кВт. В большинстве случаев это сработает — и именно поэтому ошибка живучая. Проблема вылезает там, где случай не типовой.
Дело в том, что киловатты на корпусе привода — это маркетинговое обозначение типоразмера, привязанное к «типовому четырёхполюсному асинхронному двигателю в стандартном режиме». Реально привод ограничен не мощностью, а током, который могут пропустить его транзисторы.
Где допущение ломаетсяДвигатели одной мощности могут иметь заметно разный номинальный ток. Двухполюсный и шестиполюсный двигатель на 7,5 кВт различаются по току. Старый двигатель с низким КПД потребляет больше, чем современный энергоэффективный той же мощности. Двигатель, включённый в «звезду» вместо «треугольника», ведёт себя иначе. Во всех этих случаях сравнение по киловаттам вводит в заблуждение, а сравнение по току — нет.
1
Возьмите номинальный ток двигателя с шильдика
Это единственная величина, с которой нужно сравнивать. Не мощность, не расчёт по формуле — именно паспортный ток для вашего напряжения и схемы соединения.
2
Найдите номинальный выходной ток привода
Он указан в паспорте привода отдельной строкой, часто мельче, чем киловатты на корпусе.
3
Убедитесь, что ток привода больше тока двигателя
С запасом. Если по току не проходит — берите следующий типоразмер, независимо от того, что киловатты совпадают.
4
Проверьте, в каком режиме указан ток привода
У многих моделей два режима с разными номиналами — обычный и тяжёлый. В тяжёлом режиме допустимый ток ниже, а перегрузочная способность выше.
Какой запас нужен под ваш механизм
Размер запаса зависит не от осторожности, а от характера механизма.
Тип нагрузки
Примеры
Запас по току
Перегрузка привода
Квадратичная
Насосы, вентиляторы
Минимальный, 0–10%
110–120% достаточно
Постоянная, плавная
Конвейеры, транспортёры
10–25%
150% на 60 с
Тяжёлый пуск
Мешалки, компрессоры
25–50%
150% и выше, режим тяжёлой нагрузки
Ударная
Дробилки, шредеры
50% и более
200% на короткое время
Активная
Подъёмники, краны
25–50% + тормозной резистор
150% и выше
Насос и вентилятор — единственные механизмы, где привод можно брать практически впритык: их момент падает вместе с оборотами, и в перегрузку они попадают редко.
Что означают «два режима» в паспорте приводаМногие производители указывают для одной модели два набора характеристик — обычно они называются нормальным и тяжёлым режимом. В нормальном режиме привод отдаёт больший длительный ток, но допускает перегрузку лишь порядка 110–120%. В тяжёлом длительный ток снижается, зато перегрузочная способность вырастает до 150–200%. Один и тот же привод в каталоге может значиться как «11 кВт» и «7,5 кВт» одновременно — это не опечатка, а два режима.
Когда номинал приходится снижать
Есть ситуации, когда привод берут заведомо больше расчётного, и это не перестраховка.
1
Работа на высоте более 1000 м Обязательно
Разреженный воздух хуже отводит тепло. Производители дают график снижения номинала — обычно порядка 1% на каждые 100 м свыше 1000 м.
2
Температура окружающей среды выше 40 °C Обязательно
Тот же принцип: чем горячее в шкафу, тем меньший ток привод может отдавать длительно. Типично около 2% на каждый градус выше номинальной температуры.
3
Высокая несущая частота Обязательно
Повышение несущей ради тихой работы увеличивает потери в транзисторах. У большинства приводов есть график снижения тока в зависимости от несущей.
4
Длинный кабель до двигателя Стоит учесть
Ёмкостные токи добавляются к полезному току, нагружая выходной каскад.
5
Несколько двигателей от одного привода Стоит учесть
Суммарный ток плюс запас, поскольку электронная тепловая защита работает по сумме.
Про снижение номинала — почему это не мелочьЭффекты складываются. Привод, установленный в горячем шкафу на высоте 1500 м с несущей 12 кГц, может реально отдавать заметно меньше паспортного тока. Если он при этом подобран «впритык» по киловаттам, ошибки по перегрузке начнутся в первое же жаркое лето — и искать их будут в механике, а не в подборе.
Нужен разбор под ваш объект?
Опишите оборудование и условия — подскажем, что именно проверить и как настроить.
По чему подбирать частотный преобразователь — по мощности или по току?
По номинальному току двигателя с его шильдика. Киловатты на корпусе привода — это обозначение типоразмера, привязанное к типовому четырёхполюсному двигателю. Реально привод ограничен током своих транзисторов, а двигатели одинаковой мощности могут иметь заметно разный ток в зависимости от числа полюсов, КПД и схемы соединения обмоток.
Какой запас по мощности нужен при выборе частотника?
Зависит от характера нагрузки. Для насосов и вентиляторов достаточно 0–10%, для конвейеров 10–25%, для механизмов с тяжёлым пуском вроде мешалок и компрессоров 25–50%, для ударной нагрузки типа дробилок — 50% и более, с выбором режима тяжёлой нагрузки.
Почему один привод в каталоге указан и как 7,5 кВт, и как 11 кВт?
Это два режима работы одной модели. В нормальном режиме привод отдаёт больший длительный ток при перегрузочной способности порядка 110–120%, в тяжёлом длительный ток ниже, зато перегрузка допускается до 150–200%. Режим выбирают параметром, исходя из характера механизма.
Нужно ли снижать номинал привода на высоте или в жару?
Да, и эффекты складываются. При работе выше 1000 метров над уровнем моря разреженный воздух хуже отводит тепло — типично около 1% снижения на каждые 100 метров. При температуре в шкафу выше номинальной — порядка 2% на градус. Дополнительно номинал снижается при повышенной несущей частоте.
Можно ли поставить привод меньшей мощности, чем двигатель?
Иногда допустимо — если двигатель заведомо недогружен и его реальный рабочий ток существенно ниже номинального. Но решение принимают по измеренному току под фактической нагрузкой, а не по предположению. При этом теряется штатная тепловая защита двигателя, поскольку её уставки рассчитаны на другой типоразмер.
Что будет, если привод подобран впритык?
В типовом применении на насосе или вентиляторе — скорее всего ничего. На механизме с тяжёлым пуском начнутся отключения по перегрузке при страгивании. А привод, стоящий в горячем шкафу с высокой несущей частотой, начнёт отключаться в первое жаркое лето, и причину будут искать в механике вместо подбора.