подключение однофазного двигателя через частотный преобразователь

Подключение частотных преобразователей к электродвигателям — инструкции, схемы, описание

Современные преобразователи частоты для электродвигателей – многофункциональные электротехнические устройства, позволяющие регулировать скорость вращения ротора, момент силы на валу двигателя, а также обеспечивающие защиту от перегрева, кратковременных перегрузок, резкого изменения величины регулируемой характеристики, а также сочетающие в себе другие функции. При помощи этих устройств возможно подключать трехфазный двигатель в однофазную сеть без фазосдвигающего элемента, что позволяет избежать значительной потери мощности и перегрева обмоток.

Частотные регуляторы комплектуются дополнительным пультом для управления, который располагают на рабочем месте оператора. Большинство преобразователей частоты поддерживают распространенные протоколы обмена данными, их можно встраивать в комплексные АСУ ТП (Автоматизированная система управления технологическим процессом).

От правильно выбранного места монтажа частотного регулятора, а также соблюдения всех правил ТБ (техника безопасности) и требований производителя напрямую зависит работоспособность электропривода.

Подготовка к подключению

Перед подключением необходимо удостовериться, что модель преобразователя соответствует проектной, и все характеристики частотного регулятора совпадают с параметрами электродвигателя. Также напряжение в питающей сети не должно быть ниже или выше номинального напряжения частотника. Далее выбирают место для размещения преобразователя. Оно должно удовлетворять следующим условиям:

  • Класс защиты корпуса от влаги и пыли должен соответствовать месторасположению частотного регулятора. Большинство устройств имеют исполнение IP20 и предназначены для монтажа в помещениях с низкой влажностью, вентилируемых электротехнических шкафах автоматики, в щитах управления приводом. Частотники IP54 и IP65 можно устанавливать на открытых местах рядом с двигателями. Это правило касается также внешних пультов управления, которыми комплектуются частотные преобразователи многих производителей.
  • При монтаже в шкафах требуется обеспечить необходимое расстояние от стенок и между другими частотниками и устройствами автоматики, которые нагреваются в процессе работы. Величина расстояния зависит от мощности электротехнических устройств. Мощность вентиляторов должна соответствовать количеству частотных преобразователей и других электротехнических устройств и аппаратов, размещенных в одном шкафу, чтобы обеспечить достаточный отвод тепла.
  • Частотный регулятор устанавливают на достаточном расстоянии от источников мощного электромагнитного поля, сильных вибраций. При невозможности соблюдения этого условия, устройства устанавливают в экранирующих шкафах на виброгасящих опорах. Устройство монтируют на ровной поверхности из негорючего материала, в месте, где исключено воздействие прямых солнечных лучей.
  • Климатическое исполнение частотника также должно соответствовать интервалу температур, высоте над уровнем моря, влажности и другим условиям эксплуатации.

Подключение

Перед установкой и выполнением подключений нужно тщательно изучить инструкцию производителя. При выполнении этих работ необходимо также следовать нормам электробезопасности и ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

  • Сечение кабелей для подключения выбирают, исходя из номинального тока двигателя и преобразователя. Обычно оно указывается в инструкции. Рекомендуется выбирать максимально возможное сечение.
  • Для защиты от коротких замыканий используют предохранители и автоматические выключатели. Выбор аппаратов защиты делается по стандартной методике. При подключении преобразователя автоматические выключатели устанавливают в разрыв фазных проводов.
  • Входные и выходные силовые провода прокладывают отдельно. Также необходимо предусмотреть отдельную укладку контрольного управляющего кабеля.
  • Для защиты от электромагнитных помех необходимо использовать экранированные кабели цепей управления. При использовании неэкранированных проводов при длине токоведущей линии больше 50 м требуются специальные фильтры. Некоторые модели частотников имеют встроенную защиту от наводок.
  • Для сглаживания высших гармоник и бросков напряжения в силовых цепях допустимо устанавливать во входной силовой цепи дроссели и фильтры ВЧ. Подключение конденсаторов не допускается.
  • Заземление частотного регулятора выполняется проводом с медной жилой, сечением, указанным в паспорте преобразователя, оно должно быть не меньше сечения жил питающего силового кабеля. Присоединение к заземляющему контуру осуществляется напрямую. Нельзя применять нулевой проводник в качестве заземления.
  • Соединение обмоток двигателя звезда или треугольник выбирается, исходя из номинального напряжения частотного регулятора. Значения напряжения при разных способах соединения обмоток электродвигателя указаны в технической документации или на корпусе электрической машины. Двигатели с 2-мя скоростями с фазным ротором включают на одну скорость.
  • Все подключения выполняют в строгом соответствии с инструкцией производителя частотного преобразователя. При наличии вентиляторов для принудительного воздушного охлаждения электрических машин, электромагнитных и резистивных тормозов, коммутирующих аппаратов, их также подключают к соответствующим управляющим клеммам преобразователя. Запрещается использовать частотный преобразователь как блок питания для мощных элементов электропривода. Присоединение датчиков обратной связи по температуре, нагрузке, скорости вращения вала также осуществляется согласно инструкции и общим требованиям.

Первый пуск

После выполнения всех подключений необходимо еще раз проверить правильность сборки схемы и качество контактных соединений. Далее приступают к настройке преобразователя, пробному пуску привода.

  • Перед подачей напряжения на частотный преобразователь необходимо убедиться, что на устройстве отключена подача команд на двигатель, а запуск электрической машины никому не повредит.
  • При включении питания должны заработать встроенные в частотник вентиляторы охлаждения и загореться дисплей. На нем должно отображаться состояние “ выключено ” или “OFF” .
  • Далее требуется восстановить заводские настройки частотного регулятора. Для этого используется ввод соответствующей команды или нажатие клавиши Reset. Некоторые модели преобразователей затем следует перезагрузить.
  • Далее вводят все характеристики двигателя, фильтров и других вспомогательных элементов привода и осуществляют программирование частоты вращения, параметров регулирования и другие настройки. Некоторые модели частотников определяют фактические характеристики электродвигателей автоматически.
  • Далее осуществляется пробный пуск привода в ручном режиме. При этом проверяют правильность направления вращения вала и работу двигателя во всем интервале регулируемых скоростей. При необходимости вносят корректировки в предварительные настройки.
  • После чего производят окончательную настройку частотных преобразователей под регулируемый параметр и условия технологического процесса. Настройка преобразователей осуществляется с панели управления или с ПК. Эти операции должен производить специалист по автоматизации.
  • · Далее опробуют привод в тестовом режиме и вносят изменения в настройки, после чего проверяют корректность работы привода еще раз.

Функционал, схема подключения, порядок настройки разных типов и моделей частотных регуляторов могут существенно различаться. При выполнении монтажа и программирования частотников необходимо строго следовать общим правилам по монтажу электротехнического оборудования, инструкции и алгоритму настроек, рекомендованному производителем. Вносить изменения в ПО (программное обеспечение) и схемы подключения категорически запрещено.

Внимание! Фактические характеристики электродвигателей, долго находившихся в эксплуатации или побывавших в капитальном ремонте, могут отличаться от паспортных данных. Для частотно-регулируемого привода рекомендуется использовать новые электрические машины или частотные преобразователи, определяющие фактические параметры электродвигателей автоматически.

Техника безопасности

При установке преобразователей и настройке привода обязательно соблюдать ряд общих требований:

  • Все подключения необходимо выполнять при полностью отключенном напряжении питания. Перед их выполнением необходимо проверить, что автоматический выключатель или другой коммутирующий аппарат на вводе отключен.
  • В схеме питания и управления электродвигателем имеются индуктивные и емкостные элементы, которые способствуют сохранению напряжения в цепях привода после отключения питания. При монтаже и настройке преобразователей привода до 7 кВт необходимо подождать не менее 5 минут после отключения напряжения питания, для электрооборудования более 7 кВт время ожидания составляет не меньше 15 минут.
  • Преобразователь должен иметь индивидуальный заземляющий проводник, присоединенный к корпусу и к заземляющему контуру напрямую.
  • Нулевой и заземляющий провод должны быть присоединены к соответствующим шинам. Использовать для заземления нулевой проводник строго запрещается.
  • Долговременное отключение частотно-регулируемого привода должно осуществляться контактором или автоматическим выключателем, установленным перед частотным преобразователем. Нажатие клавиши “ OFF ” отключает двигатель, но не обесточивает электрические цепи.
  • Все электрические соединения выполняются проводами и кабелями, рекомендованного производителем сечения. Нельзя применять токопроводящие изделия с меньшим диаметром жил.
  • Нельзя подключать частотники по непредусмотренной производителем схеме. При некорректной работе преобразователя следует связаться со службой технической поддержки производителя или вызвать профильного специалиста.

Большинство моделей частотных регуляторов поддерживают множество режимов работы и настроек. Их можно адаптировать для использования в различных промышленных установках, комплексных системах автоматизации. Например, для синхронизации и одновременного регулирования производительности нагнетательных вентиляторов котельных, вытяжных установок систем удаления продуктов сгорания.

Подключение, тестирование и программирование частотных регуляторов должно выполняться специалистами, имеющими допуск к электрооборудованию, профильное образование и прошедшими инструктаж по ТБ.

Три способа управления однофазными асинхронными двигателями

Каждый день инженеры проектируют системы, в которых используются асинхронные двигатели с однофазным питанием. В свою очередь, управление скоростью однофазных двигателей желательно в большинстве применений, так как это не только обеспечивает требуемую скорость, но и уменьшает потребление электроэнергии, и снижает уровень акустического шума.

Большинство серийно выпускаемых однофазных двигателей не реверсивные, т.е. они разработаны, чтобы вращаться только в одном направлении. Изменить направление их вращения можно только с помощью дополнительных средств: добавочной обмотки, внешних реле и переключателей, механического редуктора и т.д. Так же, если позволяет конструкция двигателя, реверсировать его можно с помощью преобразователей для регулировки скорости.

Существует множество разновидностей асинхронных двигателей с однофазным питанием. Конструкция и принцип их действия подробно описаны в литературе по электромеханике. Наиболее распространенным типом является двигатель с двумя статорными обмотками, одна из которых имеет в своей цепи постоянно-включенный рабочий конденсатор, который обеспечивает сдвиг тока в обмотках на 90 электрических градусов для образования вращающегося магнитного поля. Такой двигатель называется конденсаторным. О нем и пойдет речь в данной статье.

Основным способом плавной регулировки скорости конденсаторного однофазного двигателя является частотный метод, реализуемый с помощью трехфазных или однофазных ШИМ-инверторов (преобразователей частоты), а также метод фазовой регулировки напряжения с помощью тиристорных регуляторов мощности. Рассмотрим эти методы подробнее.

Вариант 1. V/F управление с помощью однофазного ШИМ-инвертора

На выходе инвертора, состоящего из четырех IGBT-транзисторов (рис.1), формируется однофазное напряжение с переменной частотой и среднеквадратичным значением с линейной зависимостью V/F (вольт-частотная характеристика). За счет конденсатора в обмотке двигателя получается поле, близкое к круговому. Данный способ управления реализуется с помощью специализированных преобразователей частоты, которые разработаны исключительно для управления однофазными двигателями. В них, как правило реализованы специальные алгоритмы, управления двигателем, обеспечивающие устойчивый пуск и стабильную работу в заявленном диапазоне частот.

Регулировать частоту можно, как вниз, так и вверх от номинальной, но в отличие от частотно-регулируемых трехфазных приводов, диапазон регулирования однофазного двигателя меньше. Оно, как правило, не превышает 1:10, за счет того, что емкостное сопротивление напрямую зависит от частоты.

К основным достоинствам данного метода управления можно отнести: 1) простоту ввода в эксплуатацию, т.к. не требуется конструктивных изменений двигателя; 2) гарантированно надежную и устойчивую работу, так как частотный преобразователь специально разработан для таких двигателей и в нем учтены все особенности их эксплуатации; 3) хорошие характеристики управления и возможности, присущие большинству преобразователей частоты (аналоговые и дискретные входы/выходы, ПИД-регулятор, предустановленные скорости, коммуникационные интерфейсы, защитные функции, и т.д.).

К недостаткам относится: 1) только однонаправленное вращение (невозможность без внешних коммутирующих устройств реверсировать двигатель); 2) достаточно высокая стоимость частотных преобразователей для однофазных двигателей, так как в них используются IGBT-модули со значительным запасом по току (например, в однофазном частотнике мощностью 1.1кВт используется IGBT-модуль такой же как в трехфазном на 2.2кВт) и из-за ограниченности предложения на рынке.

Вариант 2. V/F управление с помощью трехфазного ШИМ-инвертора

В данном случае используется стандартный преобразователь частоты с мостовой схемой IGBT-транзисторов (рис.2), формируемый на выходе трехфазное напряжение с фазовым сдвигом на 120 градусов. Обе обмотки однофазного двигателя и их средняя точка подключаются ко трем выходным фазам инвертора. Конденсатор, при этом, из схемы должен быть исключен. Так как обмотки геометрически сдвинуты на 90 градусов , а напряжение, прикладываемое к ним – на 120 электрических градусов, то полученное поле не будет круговым, и как следствие, момент будет пульсирующим. Причем среднее его значение за период будет меньше (рис.2), чем в случае питания от напряжений со сдвигом 90 гадусов.

При схеме подключения на рис.2 действующее напряжение на главной обмотке (Vгл) будет равно разности напряжений фаз A и C, а напряжение на дополнительной обмотке (Vдоп) = Vb-Vc. Изменяя порядок коммутации IGBT-транзисторов, можно легко изменять чередование напряжение на обмотках, а следовательно и направление вращения двигателя (рис.3) без каких-либо дополнительных аппаратных средств.

Здесь стоит отметить, что не любой преобразователь частоты подойдет для управления однофазным двигателем, так как токи в фазах будут не симметричны, и в случае наличия защиты от асимметрии выходных фаз, работа преобразователя будет блокироваться. Как впрочем, и не любой конденсаторный двигатель подойдет для данного способа, так как у некоторых типов двигателей весьма затруднительно или невозможно убрать емкость из дополнительной обмотки, и дополнительная обмотка как правило выполнена более тонким проводом, что при отсутствии конденсатора может привести к её перегреву и межвитковому замыканию.

Иногда на свой страх и риск используют подключение однофазного двигателя с конденсатором к трехфазному инвертору, что большинством производителей частотных преобразователей запрещено. В этом случае надо выбирать частотник со значительным запасом по току по отношению к двигателю, в частотнике не должно быть защиты от обрыва/перекоса выходных фаз, и надо помнить, что при определенной частоте может возникнуть электрический резонанс в контуре конденсатор-обмотка двигателя, что приведет к его повреждению.

Итак, достоинствами метода являются: 1) доступность на рынке и достаточно низкая цена преобразователей частоты с трехфазным выходом; 2) возможность реверсивной работы; 3) хороший диапазон регулирования скорости и возможности, присущие большинству преобразователей частоты (аналоговые и дискретные входы/выходы, ПИД-регулятор, предустановленные скорости, коммуникационные интерфейсы, защитные функции, и т.д.).

Недостатки метода: 1) пониженный и пульсирующий момент двигателя, повышенный его нагрев; 2) не все преобразователи частоты и конденсаторные двигатели годятся для данного метода, требуется предварительный анализ характеристик преобразователя и конструкции двигателя. К тому же, большинство производителей частотных преобразователей в своих инструкциях запрещают подключение однофазных двигателей, и в случае поломки могут снять с изделия свои гарантийные обязательства.

Читайте также:  Ремонт электролобзика

Вариант 3. Фазовая регулировка напряжения с помощью тиристорного регулятора

Отсутствие до недавнего времени доступного и качественного преобразователя частоты для однофазных двигателей приводило к поиску других решений, одно из которых – изменение напряжения статора при неизменной его частоте.

На выходе тиристорного регулятора, состоящего из двух, включенных встречно-параллельно тиристоров (рис.4), формируется однофазное напряжение с постоянной частотой и регулируемым среднеквадратичным значением за счет изменения угла (альфа) открывания тиристоров.

Критический момент при таком регулировании будет снижаться пропорционально напряжению, критическое скольжение в останется неизменным.

Проведём оценку метода.
1) Регулирование однозонное – только вниз от основной скорости.
2) Диапазон регулирования в разомкнутом контуре, примерно, 2:1; стабильность скорости удовлетворительная; плавность высокая.
3) Допустимая нагрузка резко снижается с уменьшением скорости.
4) Рассмотренный способ регулирования неэффективен для использования в продолжительном режиме. Даже для самой благоприятной нагрузке – вентиляторной необходимо двух-трехкратное завышение установленной мощности двигателя, интенсивный внешний обдув, так как, допустим, если двигатель вращается 750 об/мин (когда синхронная частота 1500) – скольжение 0,5, и 0,5 мощности идет в нагрузку, а 0,5 – греет ротор (не считая других потерь).
5) Тиристорный регулятор – простое устройство в 3-4 раза более дешевое, чем преобразователь частоты, и именно эта особенность системы регулировки скорости напряжением приводила в ряде случаев к её неоправданному применению.

Заключение

Все три способа имеют право на существование, только выбор одного из них нужно делать исходя из конкретной прикладной задачи.

Безусловно, наиболее универсальным и наименее трудоемким на стадии проектирования является первый метод – регулирование с помощью преобразователя частоты с однофазным выходом. Этот способ годится для большинства применений и помимо конденсаторных двигателей его можно использовать и для управления однофазными двигателями с экранированными полюсами.

Второй способ – регулирование с помощью преобразователя частоты с трехфазным выходом, – требует предварительного изучения, как преобразователя, так и двигателя на предмет возможности совместной работы. И рекомендуется всегда выбирать преобразователь с существенным запасом мощности по отношению к двигателю. Этот метод оптимален в реверсивных приложениях.

Третий способ – регулирование скорости изменением напряжения, – может в ряде случаев использоваться для кратковременного снижения скорости маломощных вентиляторов и насосов, и весьма полезен и эффективен для снижения пусковых токов, для экономии энергии при недогрузках. Этот метод является самым бюджетным, но как подчеркивалось ранее, тиристорные регуляторы не должны применяться для регулирования скорости сколько-нибудь мощных двигателей, приводящих во вращение машины, работающие в продолжительном режиме.

Как запустить и настроить частотный преобразователь — инструкция для чайников

Его называют инвертор, частотный регулятор или просто «частотник». Зачем же нужен этот черный ящик и как его настроить? Попробуем разобраться на примере Inovance MD310.

Преобразователь частоты — это силовой электронный блок, который является посредником между системой управления и электродвигателем. Он обеспечивает питание для двигателя, защищает его и задаёт необходимый режим работы — разгон, торможение или постоянное изменение скорости.

Для примера возьмем шлифовальный станок, который часто можно встретить в промышленном цеху или в столярной мастерской. Для качественной работы станка движение должно осуществляться в двух направлениях, скорость вращения ленты — меняться плавно, а аварийная кнопка мгновенно отключать питание. Без преобразователя частоты тут точно не обойтись.


Рис.1 Внешний вид шлифовального станка.

Подключение силовых цепей

Все провода, подключаемые к частотному преобразователю, можно разделить на 2 группы: силовые и контрольные. Рассмотрим подключение силовых.

Три провода сетевого питания 380 В, 50 Гц — клеммы R, S, T + провод заземления PE. Нейтраль частотному преобразователю не нужна. Даже если она у вас есть, подключать не нужно. А вот провода питания можно подключать в любом порядке. При необходимости чередование фаз можно изменить в программе частотника.

Три провода питания двигателя — клеммы U, V, W + провод заземления PE. На выходе напряжение может меняться от 0 до 380 В, а частота от 0 до 500 Гц. В этом и кроется смысл работы частотного преобразователя — он позволяет изменять скорость двигателя от нуля до номинального значения и даже выше, если это позволяет механика.


Рис.2 Подключение силовых цепей

Подключение цепей управления

С контрольными проводами всё несколько сложнее. Тут нужно хорошо подумать, прежде чем подключать. На выбор целая россыпь дискретных и аналоговых входов и выходов. В документации производители чаще всего публикуют стандартную схему подключения с заводскими настройками, но для каждого механизма на деле нужна своя схема и индивидуальные настройки.


Рис.3 Подключение цепей управления

У нас задача не самая сложная. Для управления шлифовальной машиной достаточно кнопок «Пуск», «Стоп», переключателя «Вперед – Назад» и переменного резистора для изменения скорости вращения, его ещё называют потенциометром.

К дискретным входам DI подключаются сигналы, которые могут принимать одно из двух состояний — «вкл» и «выкл» или логический 0 и 1. В нашей схеме это кнопки «Пуск», «Стоп», переключатель направления и аварийный «грибок». Мы будем использовать кнопки без фиксации, которые уже установлены на станке.

К аналоговым входам AI подключаются сигналы с непрерывно меняющейся величиной тока 4. 20 мА или напряжения 0. 10 В. Это могут быть датчики, сигналы от контроллера или другого внешнего устройства. В нашем случае — это ручка потенциометра, которая обеспечивает плавную регулировку скорости.

Потенциометр или переменный резистор — это регулируемый делитель напряжения с тремя контактами.

” >
Рис.4 Внешний вид потенциометра

На два крайних неподвижных контакта подаётся постоянное напряжение 10 В от частотного преобразователя, а средний подвижный контакт служит для снятия текущей величины напряжения, которая зависит от положения ручки. Если ручка повернута наполовину, значит и напряжение будет только половинное = 5 В. Преобразователь пересчитает напряжение в задание скорости и разгонит двигатель.


Рис.5 Подключение потенциометра

Любой потенциометр не подойдёт, необходим с сопротивлением от 2 до 5 кОм, чтобы аналоговый вход стабильно работал. А ещё он должен быть с удобной ручкой, ведь крутить его придётся постоянно. Мощность может быть любой, даже 0,125 Вт достаточно. Идеально подойдёт XB5AD912R4K7 с сопротивлением 4,7 кОм.

На дискретные — DO и аналоговые выходы AO преобразователь выдает информацию о своем текущем состоянии, скорости или токе двигателя, достижении заданных значений или выходе за их пределы. В нашем случае выходы не используются, поэтому подключать нечего.

Настройка

Недостаточно просто подключить все провода к частотнику, его ещё нужно правильно настроить, чтобы механизм работал стабильно и долго. Для этого в частотном преобразователе несколько сотен параметров. Конечно, все настраивать не придётся, но вот основные — обязательно.

Настройка осуществляется с помощью клавиш на встроенной панели управления. С ними всё предельно просто.

Кнопка PRG отвечает за вход и выход из режима программирования. Кнопки вверх, вниз и вбок осуществляют навигацию внутри меню, а кнопка Enter — подтверждает выбор параметра или его значения.

MF.K — это дополнительная функциональная кнопка, которую можно настроить на необходимое действие, например переключение между местным и дистанционным управлением или смену направления вращения.

Зеленая и красная кнопки — это Пуск и Стоп, если управление осуществляется с панели.

Если запутались, не беда. Нужно несколько раз нажать на кнопку PRG, чтобы вернуться к исходному состоянию.

” >
Рис.6 Внешний вид панели управления

А теперь к параметрированию

Во-первых, необходимо дать понять частотному преобразователю, какой двигатель к нему подключен. Для этого в параметры с F1-01 по F1-05 запишем значения с шильдика двигателя:

F1-01 = 1,5 кВт — номинальная мощность двигателя
F1-02 = 380 В — номинальное напряжение двигателя
F1-03 = 3,75 А — номинальный ток двигателя
F1-04 = 50 Гц — номинальная частота двигателя
F1-05 = 1400 об/мин — номинальная скорость двигателя


Рис.7 Шильдик двигателя

Теперь, когда основные данные о двигателе есть, нужно провести автонастройку. Этот процесс нужен, чтобы частотный преобразователь ещё лучше адаптировался к работе с конкретным двигателем: вычислил сопротивление и индуктивность обмоток. Так управление будет точнее, а экономия энергии — больше.

Для запуска процедуры устанавливаем F1-37 = 1 — статическая автонастройка и нажимаем кнопку «Run» на панели управления. Через пару минут дисплей переходит в исходное состояние и частотник готов к работе.

Далее переведём управление на внешние кнопки и настроим его

В нашем случае подойдёт трёхпроводное управление, где кнопка «Стоп» осуществляет разрешение на работу, кнопка «Старт» — запуск станка, а переключатель выбирает направление вращения.


Рис.8 Схема трёхпроводного управления

Настроим эти параметры:
F0-02 = 1 — управление через клеммы управления
F0-03 = 2 — задание частоты с AI1 (потенциометр)
F4-00 = 1 — пуск
F4-01 = 2 — выбор направления движения
F4-02 = 3 — разрешение работы
F4-03 = 47 — аварийный останов
F4-11 = 3 — режим трёхпроводного управления

Теперь станок начинает оживать, реагирует на нажатие кнопок и вращение ручки скорости. Остаётся настроить время разгона, торможения и проверить на практике удобство использования. Наш частотный преобразователь настроен и готов к использованию!

Защита и безопасность

Преобразователь частоты — умное устройство. После настройки в работу включаются все защитные функции, которые в случае аварии сберегут и сам частотник, и двигатель, и механизм.

Например, при заклинивании: преобразователь вычислит, что ток двигателя намного выше номинального, который мы установили в параметре F1-03 ранее, выдаст ошибку «Перегрузка двигателя» и отключится. Двигатель не перегреется и не сгорит, а механика останется целой.

А если возникла угроза здоровью оператора или поломки оборудования — спасет аварийная кнопка «грибок». При её нажатии преобразователь в мгновение остановит станок и отключит питание. Никто не пострадает!

Вместо заключения

Настройка частотного преобразователя — процесс увлекательный. Порой преобразователь берёт на себя не только управление двигателем, но и целой системой и может заменить даже простой контроллер. К частотнику можно подключать датчики, лампы индикации, реле и даже контакторы. Применение преобразователю можно найти везде: от насосов и конвейеров до сложных станков, подъёмников и лифтов. Главное внимательно изучать документацию и делать всё по порядку, тогда всё обязательно получится.

Как подключить частотный преобразователь к электродвигателю — основные этапы

Частотный преобразователь — это высокотехнологичный прибор с широкими возможностями. Подключение частотного преобразователя помогает автоматизировать различные производственные процессы, получить существенную экономию электроэнергии и заметно продлить ресурс оборудования.

Микропроцессорная база и встроенные компьютерные технологии делают прибор очень гибким по функционалу. Выбор комбинаций огромен, но для начала частотный преобразователь необходимо правильно подключить и настроить.

Установка частотника

Ошибки при подключении двигателя через частотный преобразователь способны значительно снизить срок его жизни и даже вывести электропривод из строя при первом же запуске. Важным этапом ввода в эксплуатацию является выбор предполагаемого места установки преобразователя. Необходимо учитывать комплекс условий, в числе которых:

  • Возможности питающей линии.
  • Диапазон рабочих температур.
  • Влажность.
  • Вибрации.
  • Наличие агрессивных сред (какой класс защиты IP требуется).

Частотник можно монтировать вдали от электродвигателя. Но есть нюансы с длиной кабеля. Чтобы избежать появления эффекта отраженной волны, перенапряжения и коронного заряда, длину питающего кабеля следует ограничить. При периоде ШИМ от 0,3 мс — не более 45 м, при ШИМ 0,1 мс — не более 16 м.

Если двигатель специально предназначен для работы совместно с преобразователем, то длина кабеля может быть любой. Например, двигатели, сертифицированные по стандарту NEMA Standart MG-1. Двигатель для ПЧ должен быть оснащен изоляцией класса F или выше, а также иметь фазовую изоляцию. Также, чтобы избежать нежелательных явлений при большой длине кабеля, можно установить сглаживающие реакторы и фильтры сразу после ПЧ и непосредственно перед электродвигателем.

Сетевые технологии для управления

Настройка частотника и программирование режимов работы осуществляется непосредственно с панели управления, выносного пульта или, что наиболее удобно, с помощью компьютера. Операционное место может находиться за многие километры от ПЧ, для этого необходимо воспользоваться сетевыми технологиями.

Для совместной работы электродвигателя и системы автоматического управления используются различные протоколы передачи данных. Наибольшее распространение получил протокол связи Modbus с интерфейсом RS-485. Передача управляющего сигнала в линиях RS-485 осуществляется по проводу. Даже если сразу не требуется включать частотник в систему удаленного управления, на перспективу такой вариант подключения следует предусмотреть и заранее запланировать место, где удобнее проложить магистраль и подключиться к сети.

ПЧ — органы управления

Преобразователи «Веспер» оборудованы панелью с информационным ЖК-дисплеем и набором для управления и проведения пусконаладки. В зависимости от модели ПЧ, дисплеи могут отличаться количеством строчек. На дисплей прибора можно выводить данные о текущем состоянии параметров.

Для большего удобства и реализации более сложных систем управления через аналоговые и дискретные (релейные, транзисторные) выходы можно подключить выносной ДУ-пульт. А через линию интерфейсной связи — ПК (ноутбук или стационарный).

Ноутбук можно использовать в режиме осциллографа — для наблюдения за изменениями параметральных величин в реальном времени. В таком случае также необходимо заранее подготовить место с изолированной поверхностью и предусмотреть возможность работы ноутбука от батареи.

Настройка перед запуском

Частотные преобразователи — сложные компьютеризированные устройства со множеством функций и настроек. Чтобы облегчить и ускорить ввод прибора в эксплуатацию, на заводе уже проведены базовые настройки. При этом многие параметры «по умолчанию» могут быть оптимальными для решения поставленных задач.

Читайте также:  Газовый конвектор на природном газе: принцип работы, лучшие марки

В дополнение к базовым настройкам, преобразователи «Веспер» поддерживают функцию автонастройки — идентификационный пуск. В этом режиме ПЧ до запуска двигателя или уже у работающего двигателя автоматически определяет параметры обмоток.

Перед запуском также необходимо проверить и задать стартовый набор параметров:

  • Характеристики управляемого двигателя — напряжение, мощность, рабочий диапазон частоты вращения (эти параметры можно посмотреть в технической документации или на шильдике двигателя).
  • Канал задания — указать, из какого источника ПЧ следует брать задания (панель управления, дискретные/аналоговые выходы, удаленный интерфейс).
  • Канал управления — указать, откуда будут поступать управляющие команды (запуск/остановка). В качестве управляющего канала можно выбрать: панель управления, дискретные/аналоговые выходы, удаленный интерфейс.
  • Схема преобразования — если нет опыта, эту настройку лучше не менять, оставить по умолчанию.

Строго следуя инструкции и обладая базовыми знаниями, можно самостоятельно разобраться с тем, как подключить частотный преобразователь к электродвигателю. Но если нет желания или времени во все вникать — поручите это высококвалифицированным сотрудникам «Веспер». Они проведут пусконаладочные работы быстро и профессионально.

Видео

Вступительный фильм о типовых примерах применения преобразователей частоты Веспер. В видеоролике показаны преимущества использования частотно-регулируемого электропривода по отношению к другим типам приводов. Коротко представлена продукция нашей компании и география ее использования.

Частотник для электродвигателя своими руками: схема, инструкция и подключение

В первую очередь, целесообразно оснащать преобразователем крупные электродвигатели, обладающие высокими показателями мощности. Польза от наличия такого устройства заключается в возможности менять пусковые токи, задавая необходимую их величину.

    2 На что обратить внимание при выборе?

  • 2.2 Самостоятельная сборка преобразователя частоты
  • 2.3 Порядок действий по сборке схемы частотного преобразователя
  • 3 Подключение частотного преобразователя
  • 4 Рекомендации по обслуживанию оборудования
  • 5 Заключение

    Принцип работы частотного преобразователя

    Конечно, можно регулировать пусковой ток и вручную, однако в этом случае будет тратиться определенное количество энергии впустую, что негативным образом скажется на эксплуатационном ресурсе электродвигателя. Наблюдаемый в устройствах, не имеющих подобного приспособления, ток имеет величину, превышающую в 5-7 раз номинальное напряжение. В таких условиях невозможно создать нормальные условия для работы оборудования.
    Действие такого устройства, как преобразователь частоты, основывается на использовании электронного механизма, который контролирует работу двигателя. Но его возможности не ограничиваются лишь мягким пуском. При помощи преобразователя частоты можно осуществлять плавную настройку работы привода, выбирая оптимальный показатель между напряжением и частотой, который рассчитывается строго по заданной формуле.

    Среди достоинств такого устройства главным следует назвать то, что оно помогает уменьшить расход электроэнергии в среднем на 50%. К тому же частотный преобразователь позволяет выставлять такой режим работы, который будет в максимальной степени учитывать потребности определённого производства.

    Действие подобного преобразователя основывается на принципе двойного преобразования напряжения.

    1. На начальном этапе выполняется регулировка напряжения сети путем его выпрямления и фильтрования, что достигается посредством использования системы конденсаторов.
    2. Далее настает черед электронного управления, благодаря которому для тока выставляется частота, соответствующая заранее выбранному режиму.

    В результате возникают прямоугольные импульсы, которые корректируются обмоткой статора двигателя, что позволяет вывести ее на уровень синусоиды.

    На что обратить внимание при выборе?

    Если обратить внимание на доступные сегодня модели преобразователей, то определяющим фактором становится именно цена частотника . Дело в том, что наибольшим функционалом обладают лишь дорогие модели пребразователей частоты. Однако, чтобы выбираемый преобразователь смог успешно справляться с необходимыми задачами, нужно исходить из конкретных условий его использования.

    • Преобразователь частоты может предусматривать два типа управления: векторное и скалярное. В первом случае можно выставить с высокой точностью необходимую величину тока. Особенностью скалярного управления является то, что устройство работает лишь в одном заданном соотношении между частотой и напряжением на выходе. Такие устройства могут использоваться лишь для обычных бытовых устройств, наподобие вентилятора.
    • Характеристики мощности во многом влияют на универсальность преобразователя частоты. Это не только расширяет его возможности, но и создает меньше проблем при обслуживании.
    • Для работы устройства должна быть предусмотрено сеть, обладающая максимально широким диапазоном напряжения. В этом случае уменьшается опасность, что устройство выйдет из строя в случае резких скачков. Наибольшую угрозу для оборудования представляет повышение напряжения, что может привести к взрыву сетевых конденсаторов.
    • Важным параметром является и частота, значение которой должно быть достаточным для удовлетворения потребностей производства. По его нижнему пределу можно понять, насколько широкие возможности имеются для выбора оптимальной скорости привода. Если имеется необходимость в устройстве, обладающем более широким диапазоном частоты, то следует обратить внимание на модели с векторным управлением. На практике же наиболее распространены частоты с диапазоном 10-60 Гц, в редких случаях используются до 100 Гц.
    • Наличие различных входов и выходов, используемых для управления. Гораздо удобнее пользоваться устройством, у которого количество подобных разъемов достаточно велико. Однако это же приводит к увеличению стоимости оборудования, а также создает трудности с правильной настройкой. В устройствах подобного типа могут быть предусмотрены три типа разъемов: дискретные, цифровые, аналоговые. Основное назначение первых заключается во вводе команд управления и вывода сообщений о событиях. При помощи цифровых разъёмов осуществляется ввод сигналов цифровых датчиков. Аналоговые же разъемы призваны решать задачу по вводу сигналов обратной связи.
    • При выборе модели преобразователя следует обращать внимание на шину управления, характеристики которой должны соответствовать возможностям схемы частотного преобразователя, что проявляется в соответствующем количестве разъемов. Оптимальный вариант, когда их имеется достаточное количество на случай возможной модернизации.
    • Перегрузочные способности. Рекомендуется отдавать предпочтение моделям частотников, запас мощности которых на 15% превосходит мощность используемого двигателя. Во избежание ошибок не помешает перед принятием решения ознакомиться с документацией. В них обычно приводятся все основные характеристики двигателя. Если стоит задача подобрать частотник, способное выдерживать пиковые нагрузки, то рекомендуется отдавать предпочтение оборудованию, которое сможет сохранять значение тока в условиях пиковой работы на 10% больше указанного.

    Материалы

    Чтобы сделать своими руками частотный преобразователь для однофазного электродвигателя, необходимо подготовить следующее:

    • IR2135(IR2133) – драйвер трёхфазного моста;
    • AT90SPWM3B – микроконтроллёр (используется как генератор PWM);
    • программатор (например, AVReAl);
    • шесть штук транзисторов IRG4BC30W;
    • ЖКИ индикатор;
    • шесть кнопок.

    Самостоятельная сборка преобразователя частоты

    Не стоит отказываться от идеи сделать своими силами преобразователь. Эту задачу решить по силам любому владельцу, учитывая, что в сети можно найти большое количество инструкций и схем по сборке подобного устройства и его подключению к асинхронному двигателю.
    Рассматривая такой вариант, главное, о чем следует помнить – собираемая своими руками модель должна отличаться не только доступной ценой, но и надежностью, а также быть способна успешно решать задачи в бытовых условиях. Если же имеется потребность в устройстве для промышленного использования, то, естественно, оптимальным выбором будут преобразователи, предлагаемые магазинами.

    Порядок действий по сборке схемы частотного преобразователя

    Приводимая ниже схема рассчитана на проводку с напряжением 220В и одной фазой. Устройство предназначено для двигателя, мощность которого не превышает 1 кВт.

    Вначале необходимо соединить между собой обмотки двигателя, для чего используется вариант «треугольник».

    Основу конструкции оборудования образуют две платы. Первая будет уступать место для размещения таких элементов, как блок питания и драйвер. Помимо них здесь будут установлены транзисторы и силовые клеммы. Вторая плата используется для крепления микроконтроллера и индикатора. Для соединения плат друг с другом используется гибкий шлейф.

    Для изготовления импульсного блока питания используется обычная схема, которую можно найти в сети.

    Чтобы контролировать работу двигателя, нет необходимости воздействовать на ток при помощи внешних устройств. Однако нелишним будет добавить в конструкцию микросхему(IL300) путем введения линейной развязки.

    Общий радиатор используется для размещения не только транзисторов, но и диодного моста.

    Обязательным является наличие оптронов ОС2-4, назначение которых заключается в дублировании кнопок управления. На ОС-1 возлагается задача по выполнению пользовательских функций.

    Если выбираемый частотный преобразователь имеет одну фазу, то он может работать без трансформатора. Альтернативой ему может служить токовый шунт, который выполняется в виде четырех витков манганинового провода сечением 0,5 км на оправе 3мм. Используемый шунт можно дополнить и усилителем DA-1.

    Если мощность двигателя составляет 400 Вт, то он может работать и без термодатчика. С задачей по измерению напряжения сети успешно может справиться и DA-1-2 (усилитель).

    Следует позаботиться о защите кнопок, установив на них пластиковые толкатели, управление же осуществляется посредством опторазвязки.

    Если будут присутствовать длинные провода, то к ним следует добавить помехоподавляющие кольца.

    Во время работы ротора двигателя можно выбирать любую скорость пределах частоты 1: 40. В режиме работы малых частот следует задействовать режим фиксированного напряжения.

    Устройство станка, перед установкой ПЧ

    Итак, вот, что мы имели исходно:

    Станок полировки кожи

    В станке два двигателя – вытяжка пыли и привод полировки.

    Обувной станок полировки кожи, вид сбоку

    Внутреннее устройство электрики станка полировки обуви

    Слева на фото – вводной автомат и контакторы. Это вся схема станка.

    Старая схема полировки. Контакторы двигателей вытяжки и полировки

    Ещё есть три кнопки управления – Пуск вытяжки, Пуск полировки, Стоп:

    Старые кнопки управления контакторами. На левой оси – фетр (войлок) для полировки

    Вытяжка нас не касается, хотя кнопки для её включения я устанавливать буду. А двигатель полировки подключим через ПЧ.

    Электродвигатель, который подключается через преобразователь частоты

    Асинхронный двигатель в работе. Шкив и ременная передача

    Шильдик асинхронного двигателя, который предстоит подключить через частотник

    При подключении ПЧ очень важно знать параметры двигателя. Загвоздка была в том, что на шильдике информация у него не читалась. Ведь настраивается единый привод, а это связка ПЧ+двигатель.

    Забегая вперед скажу, что по внешнему виду двигателя я определил, что это движок на 3000 об/мин, а измерением тока и испытаниями я понял, что мощность двигателя – 1 кВт.

    Вспомнил, что по двигателям у меня есть ещё статья – что такое пусковой ток двигателя, и как его узнать.

    Подключение частотного преобразователя

    Если используемая проводка имеет одну фазу и напряжение 220В, то в качестве предпочтительной схемы подключения используется вариант «треугольник». Важно помнить о том, что ток на выходе может быть больше номинального не более, чем на 50%.
    Если речь идет о трехфазной проводке с напряжением 380В, то для подключения к двигателю частотного преобразователя выбирается схема «звезда». Для простоты выполнения этой процедуры на преобразователе присутствуют клеммы, на поверхности которых имеются подсказки в виде букв.

    • R, S, T– к этим контактам подводят провода сети в любом порядке;
    • U , V , W – при помощи их выполняется включение асинхронного двигателя (в тех случаях, когда двигатель работает в режиме реверса, для возвращения к нормальному вращению достаточно любой из двух проводов поменять местами на контактах).

    Обязательно в конструкции имеется клемма, используемая для заземления.

    Подключение преобразователя частот – пошаговая инструкция

    Провести подключение преобразователя частоты можно различными схемами. Все зависит от того, с какой целью рассматриваемый элемент включается в сеть, к примеру, для более легкого старта или регулировки частоты вращения.

    Довольно простой схемой подключения частотника можно назвать размещение устройства автоматического выключения перед ним. Подобное устройство должно быть адоптировано для работы с током, величина его должна составлять величину номинального показателя потребляемого тока электродвигателя.

    Стоит отметить, что многие модели частотников могут работать с трехфазной сетью, поэтому можно выбрать обычный трехфазный автомат. На момент возникновения короткого замыкания, одна из фаз проводит обесточивание других. Если же преобразователь частоты рассчитан на однофазную сеть, стоит выбрать выключатель, который рассчитан на утроенный ток одной фазы.

    Частотники рассчитаны исключительно на прямое включение в сеть.

    Дальнейшая работа по подключению заключается в присоединении фазных проводов к определенным клеммам электродвигателя. Также, проводится включение внешнего тормозного резистора в цепь. Кроме этого, в сеть можно включить вольтметр для измерения напряжения в цепи на выходе после преобразователя.

    Как правило, современные варианты исполнения частотников имеют подробную инструкцию того, каким образом они должны быть включены в сеть. Подобную информацию стоит учитывать при создании цепи подключения электродвигателя к источнику питания.

    Рекомендации по обслуживанию оборудования

    Чтобы собранный своими руками частотный преобразователь смог успешно выполнять свои функции на протяжении длительного времени, владелец должен выполнять следующие рекомендации:

    Использование пластиковых фиксирующих хомутов для крепления труб

    Монтаж трубопровода предполагает надежную фиксацию сегментов коммуникаций к несущим конструкциям здания. Пластиковые хомуты для крепления труб применяют для удержания полимерных трубопроводов. Приспособления для закрепления труб имеют разные конструктивные особенности. Выбирать их следует, учитывая материал трубы, ее диаметр, условия эксплуатации, геометрию локации закрепляемого участка, материал стен.

    Виды крепежей для фиксации труб

    Есть несколько видов крепежей для поддержки труб. Прежде всего, они разделяются по материалу на:

    • стальные;
    • пластиковые.

    Стальные крепежи можно использовать при монтаже любого трубопровода, независимо от материала труб, диаметра и места расположения коммуникаций. Их выполняют из нержавеющей стали, они не подвергаются коррозии, имеют усиленное крепление (за некоторым исключением) и достаточную толщину стали для удержания тяжелых коммуникаций.

    Согласно ГОСТу стальные хомуты делят на:

    Читайте также:  Розетка для варочной панели и духового шкафа (26 фото): как подключить их к одной розетке? Какая розетка нужна для подключения?

    • Односторонние (ГОСТ 24139-80). По форме такое крепление напоминает загнутый болт в виде крючка с резьбой на длинной стороне. Такие крепежи используют для свободной фиксации труб в горизонтальном или вертикальном положении. Предназначены для коммуникаций до 200 мм в диаметре.
    • Трубные (ГОСТ 24137-80). Конструктивно трубные хомуты могут выглядеть по-разному, но они обязательно обхватывают трубу кольцом. Фиксация такими крепежами может быть как свободной, так и жесткой. Максимальный диаметр труб 500 мм.

    По конструкции стальные крепежи делят на:

    • Хомут U – образный (ГОСТ 24137-80). Представляет собой U – образную стальную дугу с круглым сечением и резьбой. Изделие крепится к стальной планке или непосредственно к конструкциям с двух сторон гайками. Крепеж используется как для внутренних и наружных коммуникаций. Диаметр удерживаемых коммуникаций варьируется от 14 мм до 540 мм. При подборе U – образных хомутов следует руководствоваться специальной таблицей, которая приводится в документации к изделию.
    • Хомут ленточный. Изготавливается из тонкой стали. Представляет собой стальную ленту, которая замыкается в круг одним креплением. Затягиванием фиксатора можно варьировать диаметр крепежа. Лента может быть гладкой или ребристой с внутренней стороны. Хомуты с имитацией резьбы на внутренней поверхности называются червячными. Ленточные крепежи используют для удержания коммуникаций малого диаметра внутри помещений. Они имеют эстетичный внешний вид, высокую коррозийную устойчивость, относительно небольшую стоимость.
    • Универсальный хомут с крепежной шпилькой. Крепеж представляет собой две равные металлические дуги, усиленные резиновой прокладкой, которые скрепляются болтами и гайками. На одной из дуг установлена крепежная шпилька с резьбой. Хомут предназначен для жесткого крепления коммуникаций к стене, полу или потолку. Используется для внутренних и наружных трубопроводов.

    Обратите внимание! Любая конструкция металлических хомутов может дополняться резиновой прокладкой. Это бывает необходимо для гашения вибрации в трубопроводе или для усиления жесткости фиксации.

    Хомуты ПВХ — особенности использования

    Для качественного крепления трубопровода пластиковыми хомутами следует учитывать следующие особенности при их выборе:

    • Выбор типа крепежа зависит от диаметра трубопровода. Для труб небольшого диаметра удобно использовать клипсы из нейлона. Для коммуникаций большого диаметра используют хомуты-стяжки.
    • Выбор размера крепежа регулируется специальными таблицами. Внутренний диаметр крепежного элемента должен соответствовать внешнему диаметру трубы.

    Основополагающим моментом в качественном креплении труб является расстояние между пластиковыми хомутами. Для определения количества крепежных элементов следует рассчитать длину прямолинейных участков коммуникаций и прибавить к ним точки изгиба, разводки, количество разборных соединений.

    Обратите внимание! Для крепления параллельно проложенных труб одного диаметра производители предлагают двойные (тройные или больше) пластиковые клипсы.

    Разновидности и технические характеристики хомутов ПВХ

    Пластиковые хомуты для крепления труб используют только на полимерных трубопроводах. Несмотря на то, что крепления изготавливают из ударопрочного сополимера термопластичной смолы (АБС-пластика), для удержания стальных конструкций это слишком хрупкий материал.

    По конструктивным особенностям пластиковые хомуты для крепления труб разделяют на:

    • Ленточные крепежи с защелкой — клипсы. Конструкция представляет собой пластиковую ленту, рассчитанную на определенный диаметр, с односторонней защелкой. Сфера использования: крепление пластиковых трубопроводов внутри помещений.
    • Ленточный крепеж с имитацией резьбы – червячный хомут. Используют для фиксации пластиковых труб небольшого диаметра. Принцип действия не отличается от стального червячного хомута.
    • Пластиковый термоустойчивый U – образный хомут-клипса. Фиксируется защелками. Производят крепежные пластиковые клипсы из ударопрочного нейлона. Они снабжены отверстием для крепежного болта или дюбеля. Держатели используют внутри помещений для подвижной фиксации коммуникаций с холодным и горячим наполнением.

    Обратите внимание! Пластиковые хомуты с жесткой фиксацией используют только для раструбных соединений. Устанавливают хомут ПВХ непосредственно под раструбом.

    Технология фиксации труб с помощью хомутов

    Алгоритм крепления труб пластиковыми хомутами следующий:

    • На стены, потолок или пол наносят разметку в предполагаемых местах установки крепежей.
    • В размеченных точках сверлят отверстия для дюбелей под стяжки. Диаметр сверла соответствует диаметру крепежного дюбеля (шпильки), глубина отверстия – длине крепежа.
    • Монтируют хомуты или клипсы на стены.
    • Вставляют трубы в крепления. Защелкивают клипсы или затягивают хомуты.

    Обратите внимание! Трубопроводы, которые теоретически могут подвергнуться заморозке (канализационные, водопроводные во временно используемых помещениях) прокладывают с уклоном в 2 градуса. Это предотвратит скапливание и замерзание воды в зимний период.

    Крепление водопроводных труб

    Крепление трубы на хомут может быть в двух вариантах: неподвижное и свободное или плавающее. Для крепления водопроводных труб внутри помещения, независимо от температуры наполнителя, используют пластиковые клипсы. Они обеспечивают необходимую подвижность для защиты от гидроудара или при линейном расширении горячего трубопровода. Для фиксации трубы внутри клипсы используют специальные ремешки (продаются в комплекте).

    Если для крепления горячего водопровода выбраны хомуты ПВХ, то их диаметр должен оставаться немного большим, чем диаметр самой трубы. Для этого их не следует затягивать до конца.

    Расстояние между пластиковыми хомутами зависит от диаметра трубы и ее ориентации в пространстве.

    • Трубы холодного водоснабжения диаметром 16 мм, расположенные горизонтально, крепят через каждые 80 см. Аналогичные коммуникации с вертикальным расположением фиксируют через 120 см.
    • Для трубопроводов диаметром 16 мм с наполнителем, температура которого больше 50 градусов, начальный шаг между горизонтальными соседними хомутами ПВХ – 50 см.
    • Каждый последующий диаметр в ряду 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90 позволяет сделать шаг крепежа (горизонтально расположенных труб) больше на 10 см. Например, для труб 25 диаметра это расстояние составит 1 м, диаметр 90 мм можно крепить с шагом в 1,6 м. Для вертикальной локации шаг увеличивается на 50% от горизонтального.

    Для дополнительной вибро и шумоизоляции на крепежи устанавливают резиновые прокладки.

    Крепление канализационных труб

    Для наборной бытовой канализации диаметром 50 мм шаг между соседними точками фиксации составляет 40 см. Для труб в 100 мм – расстояние увеличивают вдвое. Дополнительные хомуты устанавливают на поворотах. От стены оставляют не менее 5 см.

    Обратите внимание! Канализационные трубы с диаметром более 100 мм, а также внешние коммуникации крепят только металлическими хомутами.

    Канализацию внутри помещений фиксируют полимерными креплениями. Большинство производителей предлагают соответствующие пластиковые хомуты для своей продукции. Это удобно совпадением размеров и общей цветовой гаммой.

    При затягивании хомутов важно хорошо зафиксировать магистраль, при этом, не повредив ее. Есть специальные крепления для канализации, которые фиксируются не болтами, а защелками. Такие хомуты обеспечивают достаточную свободу для установки шумопоглощающей резиновой прокладки.

    Пластиковые хомуты для крепления труб это надежные и удобные детали, которые относятся к быстро разборным соединениям. Они доступны по цене и при правильной установке прослужат не меньше самого трубопровода.

    Какие пластиковые хомуты лучше подходят для крепления водопроводных и канализационных труб?

    Здравствуйте, уважаемый читатель! Пластиковые хомуты для крепления труб используют при монтаже полимерных коммуникаций. Производители предлагают на выбор большой ассортимент этих конструкций, позволяющих осуществлять быструю и надежную установку трубопроводов.

    Предлагаю рассмотреть особенности данного вида полимерного крепежа, какие существуют его разновидности, технологии применения.

    Виды крепежей для фиксации труб

    По материалу изготовления крепежные элементы бывают:

    • Стальными.
    • Пластиковыми.

    Металлические хомуты пригодны для установки трубопровода как из металла, так и из полимера. Они изготовляются из оцинковки или нержавейки, мало подвержены коррозии, рассчитаны на крепление каналоотводов различных, в том числе и больших, диаметров. Внутри имеется резиновая прокладка, которая предохраняет отводы от повреждения.

    Пластиковые держатели применяют исключительно при креплении полимерных отводов. В частности, они широко используются для труб ПВХ в электротехнике, канализационных сетях. Пластиковый крепеж не способен выдерживать вес тяжелых металлических конструкций.

    Технические характеристики пластиковых хомутов

    Пластиковые варианты уступают в прочности стальным, но обладают повышенной эластичностью и способностью выдерживать высокую вибрацию. Пригодны для создания подвижных опор, могут использоваться для фиксации каналов к стене, потолку или полу.

    Пластиковые держатели в отличие от железных не поддаются ржавчине, им не страшна влажность.

    Главная характеристика пластиковых хомутов — диаметр кольца крепежа. Наибольший диаметр пластиковой модели позволяет работать с отводами сечением 110 мм. Важно помнить, что внутреннее сечение пластикового крепежного элемента должен быть равным или быть чуть меньше наружного диаметра трубы.

    Основные параметры по конструкции и размерам полимерных хомутов изложены в ГОСТ 17679-80.

    Разновидности

    По конфигурации и особенностям конструкций пластиковые хомуты подразделяются на:

    • Крепежные хомуты различных видов.
    • Пластиковые зажимы-клипсы.

    В продаже можно найти варианты:

    • С креплением под дюбель или саморез.
    • С защелкой в основании корпуса.
    • С защелкивающейся верхней лапкой.
    • С простой стяжкой для подвижного крепления легких конструкций.
    • Хомут «быстрый монтаж» с дюбелем, позволяющий значительно ускорить установку крепежа.

    Клипсы-зажимы также бывают с защелкой. Удобны для монтажа клипсы, имеющие продольное отверстие для дюбеля или самореза. Оно предоставляет монтажнику возможность маневрировать с установкой крепления и экономить время на выравнивании труб в канале.

    Клипсы могут быть двойными или скрепленными в целую ленту, что позволяет устанавливать рядом друг с другом два и более трубопровода.

    Советы по выбору и примерные цены

    Какие параметры надо учесть при выборе пластиковых держателей?

    Прежде всего исходят из назначения и материала трубных элементов. Облегченные пластиковые хомуты и клипсы подойдут только для полимерных разводок. Клипсы-зажимы используют для крепления только к стенам и полу. Крепить каналы к потолку нужно прочными хомутами из металла и фиксацией на болтах.

    Важно не ошибиться с диаметром крепежа. Его внутреннее сечение должно соответствовать наружному сечению трубы.

    В отдельных случаях следует обратить внимание на то, что многие клипсы, хомуты и кронштейны отодвигают отводы от стены. Это необходимо для удобства монтажа запорной и регулирующей арматуры, различных фитингов, возможного надевания на трубу утеплителя.

    Как изготовить хомут своими руками

    В определенных случаях возникает необходимость быстро изготовить крепежный элемент своими руками.

    Понадобится лист из оцинковки или из нержавейки толщиной 1 мм. Из него вырезают полоску необходимой ширины (как правило, 2,5-4 см) и длиной больше диаметра трубы на 4 см.

    На краях пластины в сантиметре от конца просверливают одно или два отверстия. Пластину выгибают, образуя «ушки» с отверстиями. Находят болт с гайкой, и комплект готов. Для полноты картины внутрь следует добавить резиновую прокладку.

    Как установить хомут на трубу

    Применяют два варианта крепления труб к несущей поверхности:

    1. Жесткий. Предусматривает плотную посадку и максимальное затягивание хомута на трубе, исключающее ее перемещение.
    2. Плавающий. Отвод зажимается с неполным затягиванием болтов или простой защелкой пластикового крепежа. В этом случае оставляется некое пространство для смещения отвода при тепловой деформации.

    Неподвижные опоры монтируют в помещениях с отоплением, где нет существенного перепада температур и не наблюдаются линейные деформации каналов.

    В неотапливаемых зданиях различия температур может доходить до 50 °С. Изменения размеров отводов будут неизбежны. Здесь нужен плавающий способ в совмещении с монтажом неподвижных креплений.

    Общие правила по расположению крепежей

    Чтобы обеспечить надежное крепление всей системы, важно установить правильное расстояние между точками крепежа. Его размер рекомендует производитель в технической документации.

    При горизонтальном расположении полимерные трубы Ø до 20 мм крепятся через каждые 500 мм, отводы диаметром свыше 20 мм – 75 см. При вертикальном положении — 1,0 и 1,2 м соответственно. Подобный малый шаг для узких труб объясняется возможным их провисанием.

    Соединения, отводы и тройники должны располагаться не менее чем в 5 см от крепежных элементов.

    Необходимые инструменты

    Набор инструментов пригодится самый минимальный:

    • Отвертка.
    • Дрель-шуруповерт и сверла.
    • Линейка, строительный карандаш.

    Технология фиксации труб с помощью хомутов

    Последовательность действий по установке держателей:

    1. Разметка будущих мест крепления.
    2. По намеченным местам просверливаются отверстия для дюбелей (шпилек).
    3. Устанавливаются пластиковые хомуты или зажимы.
    4. Трубы вставляются в крепежные элементы. Стягивают хомуты, защелкивают клипсы.

    Крепление водопроводных труб

    Внутренние водопроводные коммуникации устанавливают с помощью пластиковых держателей. Они выполняют роль подвижных опор и обеспечивают подвижность горячих труб при их линейном расширении. Предусматривают хомуты ПВХ с несколько большим диаметром, чем диаметр труб.

    При расчете расстояния между точками крепления необходимо придерживаться предписанных норм.

    Отводы диаметром в 16 мм горизонтальной укладки для холодной воды крепят с шагом 0,8 м, вертикальные – 1,2 м. Для горячего водоснабжения шаг крепления будет равен 0,5 м и 0,9 м соответственно.

    С каждым последующим увеличением диаметра в рамках установленной ГОСТом линейки типоразмеров шаг креплений возрастает на 100 мм для горизонтально расположенных труб, на 50 мм – для вертикальных.

    Кроме этого, крепежи рекомендуется смонтировать в 5 см от мест установки арматуры, фитингов и пересечения отводов.

    Крепление канализационных труб

    Установку канализационных магистралей производят с обязательным уклоном 0,2 м на один метр в сторону слива.

    Ведут монтаж с нижней опоры стояка, у которой крепят неподвижный элемент. В дальнейшем крепления выполняются таким образом, чтобы все сегменты системы находились в одной плоскости и соосности.

    Хомуты крепят около ответвлений и в стыковочных местах. Шаг креплений составляет как минимум 10 сечений трубы.

    Чтобы создать отступ от стены, применяют кронштейны.

    Заключение

    Пластиковые хомуты находят все большее применение. Надеюсь, что информация поможет вам правильно их использовать. Желаю удачи в ремонтных работах, подписывайтесь на мои статьи, делитесь опытом в социальных сетях.

  • Оцените статью
    Добавить комментарий