Использование вентиляторов с преобразователями частоты

Системы вентиляции являются мощнейшим потребителем электроэнергии в инженерных системах здания.

Одной из главных задач при проектировании объектов строительства является уменьшение потребляемой электрической мощности.

ПРЯМОЙ ПУСК (DOL)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

В системах дымоудаления, как правило, используются большие и мощные вентиляторы.
Во время запуска таких вентиляторов из-за большого момента инерции время пуска двигателя значительно возрастает (время от момента включения до выхода двигателя на номинальную частоту вращения), что вызывает высокие пусковые токи большой длительности.

График тока при прямом пуске

Стандартная коммутационная аппаратура (автоматические выключатели, контакторы, пускатели) не рассчитана на работу с длительными перегрузками и, как правило, отключает вентилятор при пуске.
Использование коммутационной аппаратуры с завышенными значениями допустимого тока приведет к загрублению защиты электродвигателя. Таким образом, коммутационная аппаратура не отреагирует на внезапно возникшую перегрузку электродвигателя по причине высоких значений допустимого тока.
Только использование для запуска вентилятора устройства плавного пуска или преобразователя частоты позволяет решить вышеописанные проблемы.

График крутящего момента при прямом пуске

Преобразователь частоты (далее – ПЧ) состоит из двух основных блоков.
Первый преобразует переменный ток (50 или 60 Гц) в постоянный.
Второй преобразует постоянный ток в переменный, но с частотой от 0 до 250 Гц.
Управляя частотой, ПЧ может регулировать скорость двигателя в широких пределах.

График тока при пуске от ПЧ

Во время пуска ПЧ увеличивает частоту от 0 Гц до частоты сети (50 или 60 Гц).
Благодаря постепенному увеличению частоты можно считать, что двигатель работает на своей номинальной скорости для данной частоты.
Кроме того, поскольку можно считать, что двигатель работает на своей номинальной скорости, номинальный крутящий момент доступен сразу, а ток будет приблизительно равен номинальному.

График крутящего момента при пуске от ПЧ

УСТРОЙСТВО ПЛАВНОГО ПУСКА

ПРИМЕНЕНИЕ В ВЕНТИЛЯЦИИ

Устройство плавного пуска не изменяет частоту или скорость, как это делает ПЧ.
Вместо этого оно плавно наращивает напряжение, которое подается на двигатель, от начального значения до номинального.

График тока при пуске от устройства плавного пуска

График крутящего момента при пуске от устройства плавного пуска

Первоначально напряжение на двигателе при пуске очень низкое, что позволяет избежать резких рывков при пуске.
Постепенно напряжение и крутящий момент увеличиваются.

Использование ПЧ или устройств плавного пуска позволяет уменьшить пусковой ток и тем самым избежать падения напряжения в сети. Также при этом уменьшается пусковой крутящий момент и механические воздействия на оборудование, что снижает необходимость в обслуживании и ремонте.
При проектировании системы вентиляции для таких помещений, как паркинги, склады, технические и производственные помещения возможно совмещение систем общеобменной вытяжной вентиляции (далее – ОВ) и аварийной вентиляции дымоудаления (далее – ДУ). Расходы в системе ОВ значительно ниже, чем в системе ДУ, и полная производительность вентилятора, рассчитанная на режим дымоудаления, не используется.
При использовании ПЧ можно запрограммировать несколько фиксированных скоростей для работы в режимах ОВ и ДУ. Переключение режимов работы вентилятора может быть произведено по внешнему сигналу от системы управления.
Подобное объединение систем приводит к удешевлению системы вентиляции в целом.

FC-51 И FC-101: КОГДА ИСПОЛЬЗОВАТЬ

Ниже приведены две серии преобразователей частоты: FC-51 и FC-101.
Серия FC-51 может быть использована только в рамках общеобменной вентиляции. При использовании ПЧ в рамках вентиляции дымоудаления необходимо комплектовать вентиляторы преобразователями частоты серии FC-101 ввиду наличия встроенного пожарного режима.
При активации данного режима встроенные средства защиты преобразователя блокируются, и преобразователь продолжает работу несмотря на возможность получения неустранимых повреждений вследствие перегрева или перегрузки. Также в случае пожара преобразователь серии FC-101 может обеспечить поддержание более высокого давления воздуха на лестничных клетках по сравнению с другими участками здания, чтобы на пожарных лестницах не было дыма.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ MICRO DRIVE FC-51

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ BASIC DRIVE FC-101