ТОП-3 частотні перетворювачі для насоса, вентилятора й конвеєра в нестабільній мережі: Veichi, INVT, Delta

Перетворювач для водяного насоса і перетворювач для стрічкового конвеєра вибирають за різними параметрами, хоч зовні це однакові сірі коробки. Нестабільна напруга в мережі додає ще один рівень вимог. В огляді порівняно ряди, які найчастіше розглядають під ці три задачі: частотні перетворювачі Veichi AC10 і AC310, INVT GD20 і GD200A, Delta MS300. За мірило править Schneider Electric Altivar 320. Дані взято з керівництв користувача й каталогів, які публікують самі виробники, а коди параметрів перевірено за таблицями в цих документах. Ні випробувань, ні статистики продажів за текстом не стоїть, а відомостей про частки ринку немає.

Коротко

• ТОП-3 за критеріями огляду: Veichi, INVT і Delta Electronics, за мірило взято Schneider Electric Altivar 320. Порядок у списку не означає місця: в кожного сценарію свій лідер за параметрами.
• Насос і вентилятор: ПІД-регулятор із режимом сну є в усіх рядах. Режим легкого навантаження є в Veichi AC310 (P), INVT GD200A (P) і Delta MS300 (ND), а окрему групу параметрів «Водопостачання» має тільки INVT GD200A.
• Конвеєр і мережа: з енкодером чи без, для стрічки важить момент на старті, і тут AC310 попереду, а MS300 позаду. Допуск напруги в трифазних класах 380 В у Veichi, INVT і Delta однаковий: −15% / +10%.

Три навантаження, три різні вимоги

Момент на валу насоса чи вентилятора падає разом зі швидкістю, приблизно з квадратом обертів. Тому для таких механізмів виробники роблять полегшений режим, і одну апаратну модель маркують двома потужностями. Позначення AC310-T3-011G/015P (Veichi) та GD200A-011G/015P (INVT) читається так: 11 кВт для сталого моменту (G), 15 кВт для легкого або змінного навантаження (P).

Конвеєр живе інакше. Момент майже сталий, а стрічка з вантажем рушає з місця. Тут рахують момент на малих обертах, перевантаження від 150% і те, як перетворювач гальмує.

Мережа окрема тема. Просадка напруги, перекіс фаз, спека в шафі: усе це перетворювач переживає по-різному залежно від ряду.

Інколи питають, чи не вистачить плавного пуску. Софтстартер знімає пусковий удар, але після розгону двигун крутиться з частотою мережі. Тримати тиск за сигналом датчика чи економити на вентиляторі, знижуючи оберти, він не може. Для цього потрібен частотний перетворювач.

Ряди, потужності й режими перевантаження

Ряд	Потужність	Перевантаження	Вхід
Veichi AC10	0,4–22 кВт	380 В: 150% / 90 с, 180% / 10 с, 200% / 3 с; 220 В: 150% / 24 с, 180% / 3 с; P-версії немає	1ф 200–240 В, 3ф 200–240 В, 3ф 380–480 В
Veichi AC310	0,75–1120 кВт	G: 150% / 89 с, 180% / 10 с, 200% / 3 с; P: 120% / 35 с, 140% / 7 с, 150% / 3 с	1ф і 3ф 200–240 В, 3ф 380–480 В, 3ф 660–690 В
INVT GD20	0,4–110 кВт	лише G: 150% / 1 хв, 180% / 10 с, 200% / 1 с	1ф 220 В, 3ф 220 В, 3ф 380 В
INVT GD200A	0,75–500 кВт (P до 400 кВт)	G: 150% / 1 хв; P: 120% / 1 хв	3ф 380 В
Delta MS300	0,2–22 кВт	ND: 120% / 60 с; HD: 150% / 60 с	1ф 115 і 200–240 В, 3ф 200–240 і 380–480 В
Schneider Altivar 320	0,18–15 кВт	150% / 60 с	1ф 200–240 В (до 2,2 кВт), 3ф 380–500 В

Для AC10 і GD20 у специфікаціях наведено тільки режим важкого навантаження, тому під насос чи вентилятор їх беруть за номінальним струмом двигуна без «знижки» на змінний момент. MS300 закінчується на 22 кВт, зате має обидва режими й однофазний вхід. AC310 і GD200A охоплюють найширший діапазон.

Про запас при підборі. Одна апаратна модель у режимі P має потужність на щабель вище, ніж у режимі G (011G/015P), тож для вентилятора й насоса це можливість не брати більший перетворювач. Під сталий момент, наприклад для стрічки, беруть за номінальним струмом двигуна.

Насос: тиск, що тримається сам

Для водопостачання потрібні ПІД-регулятор, датчик тиску на аналоговому вході і режим сну, щоб насос не крутився без розбору води. Усе це є в кожному з рядів, відрізняється глибина. Окремо варто знати, що станеться при обриві проводу датчика: у Veichi AC10 і AC310 для цього є виявлення розриву зворотного зв’язку (F13.25–F13.28), у Delta MS300 дію вибирають параметром 08-09 (виявлення обриву діє лише для струмового входу ACI 4–20 мА, для 0–10 В не працює).

• Veichi AC10 і AC310: сон налаштовують параметрами F13.29–F13.33. За замовчуванням функція вимкнена, типові значення: частота сну 10 Гц, затримка 60 с, відхилення пробудження 5%, затримка пробудження 1 с. Мануал AC310 прямо називає призначення: водопостачання з постійним тиском і економія енергії. Окремо в AC310 є параметр F00.01 з двома пресетами, «загальне» і «вентилятор / водяний насос».
• INVT GD200A: група P24 «Водопостачання». Сон спрацьовує за частотою або за тиском зворотного зв’язку, пробудження теж можна прив’язати до тиску. Параметри P24.10–P24.12 дозволяють об’єднати три приводи в просту станцію.
• INVT GD20: сплячий режим за частотою (задана частота нижча за нижню межу) вмикається через P01.19 = 2, затримку виходу задає P01.20.
• Delta MS300: параметри 08-10…08-22 (частота засинання, вихід, затримки, вибір, за чим визначати сон) і 08-09 з чотирма варіантами дії при обриві сигналу: від попередження до роботи на останній частоті.

Окрему групу для кількох насосів у розглянутих розділах мануалів описано тільки в GD200A. Для одного насоса вистачає сну й ПІД, які є в кожного.

Вентилятор: режим P, криві V/F і резонанси

Режим легкого навантаження: Veichi AC310 (P: 120% / 35 с, 140% / 7 с, 150% / 3 с), INVT GD200A (параметр P00.17 = 1, «вентилятори та водяні насоси») і Delta MS300 (ND). Для вентилятора це заощаджує на потужності перетворювача.

Криві V/F зі степенем, що відповідають вентиляторному моменту, є в Veichi AC10 і AC310 (степінь від 1,1 до 1,9 та квадратична), INVT GD200A (степінь 1,3; 1,7; 2,0) та Delta MS300 (параметр 01-43: 1,5 і 2). У каталозі Schneider Altivar 320 є квадратичний закон V/f в енергозберігаючому режимі.

Вентилятор часто має резонансні частоти. Частоти пропуску передбачені в усіх рядах Veichi, INVT і Delta: у GD20 і GD200A до трьох точок, у MS300 три діапазони. Якщо вентилятор крутиться від потоку повітря, поки перетворювач стоїть, потрібне підхоплення обертів на старті. Воно є не скрізь. AC10 на 220 В його не підтримує (мануал: моделі T/S2 відстеження обертів не мають), у GD20 мануал обмежень за потужністю не ставить, у GD200A воно доступне з моделей 004G/5R5P. AC310 має його у виборі режиму пуску F07.00, у MS300 це параметр 07-12, а 07-06 задає пошук швидкості після провалу живлення.

Конвеєр: старт із місця і гальмування

Під завантажену стрічку важить, з якої частоти привід без енкодера віддає 150% моменту. Найнижчий поріг заявляє Veichi AC310 (0,25 Гц), далі йдуть AC10, GD20 і GD200A (0,5 Гц), а Delta MS300 починає з 3 Гц. Нуль обертів із 200% дає лише AC310 в режимі з енкодером. Між пів герцем і трьома різниця помітна: стрічка довше рушає без повного моменту. Для цього сценарію зручні S-подібні криві розгону й гальмування, вони є в усіх п’яти рядах.

Гальмування важливе, якщо стрічка похила або має велику інерцію. Резистор підключають напряму до клем у Veichi AC10 (клема PB) і в Delta Electronics MS300 (+2/B1 і B2, поріг вмикання задає 07-00). В INVT GD20 гальмівний модуль стандартний до 37 кВт (для 45–110 кВт опція із суфіксом B), у GD200A стандартний до 030G/037P. У Veichi AC310 це залежить від потужності й виконання, тож таблицю гальмування в мануалі читають для конкретної моделі. Каталог Schneider Altivar 320 прямо називає конвеєри та вентилятори серед застосувань.

Нестабільна мережа: що дивитися в паспорті

Ряд	Допуск мережі	Просадки напруги	Температура навколишнього середовища
Veichi AC10	380 В: −15% / +10%; 220 В: −10% / +10%; перекіс фаз < 3%	утримання шини при миттєвому зникненні живлення; придушення зниженої напруги F10.16 (вимкнено за замовчуванням)	−10…+50 °C, зниження струму вище 40 °C
Veichi AC310	як AC10; перекіс фаз < 3%	утримання шини; придушення зниженої напруги F10.16 (вимкнено за замовчуванням), точка придушення 430 В на шині DC для класу 380 В; поріг пониженої напруги шини 320 В	−10…+50 °C, зниження вище 40 °C
INVT GD20	380 В: −15% / +10% (до 440 В)	падіння частоти при зникненні живлення P11.01 (вимкнено за замовчуванням)	зниження 1% на кожен °C вище 40 °C, не вище 50 °C
INVT GD200A	380 В: −15% / +10% (до 440 В)	те саме, P11.01	−10…+50 °C, зниження 1% на °C вище 40 °C
Delta MS300	380–480 В: −15% / +10% (342–528 В)	функції «подолання провалів напруги» і dEb (07-13)	−20…+50 °C (IP20), до +60 °C зі зниженням

Захист від втрати фази, автоматичне регулювання вихідної напруги при коливаннях мережі та захист від зниженої напруги є в усіх п’яти рядах, тож відмінності ховаються в деталях. Допуск 220 В у Veichi вужчий (−10%), ніж 380 В. В усіх п’яти рядах захисти від провалів напруги вимкнені за замовчуванням і вмикаються вручну: у Veichi це F10.16, в INVT P11.01, у Delta MS300 dEb (07-13). Влітку в закритій шафі температура повітря всередині піднімається вище 40 °C, і струм доведеться знижувати: це є в паспорті кожного ряду.

Перезапуск після повного зникнення живлення у Veichi, INVT і Delta за замовчуванням вимкнено. У Veichi та INVT вмикають його разом із паузою перед пуском після повернення напруги, у Delta MS300 натомість задають, який найдовший провал живлення привід переживає без зупинки. Автоматичний запуск несе ризик: у INVT GD20 перетворювач стартує сам і при P01.21 = 1, і при P01.18 = 1 (живлення подано, а команда «вперед» чи «назад» активна), а мануал радить вибирати це з обережністю. На підйомних механізмах автоперезапуск не вмикають.

Насос, вентилятор, конвеєр: що брати

• Одна свердловина чи насос до 22 кВт, потрібен тиск. AC310, GD200A або MS300 за потужністю, ПІД із сном є в усіх.
• Насосна станція на три насоси. GD200A з групою P24 найближчий до готового рішення.
• Вентилятор від 15 кВт. AC310 чи GD200A у режимі P: менша потужність перетворювача при тому ж двигуні.
• Конвеєр із важким стартом. Дивляться на поріг частоти для 150% моменту й наявність гальмівного блоку, а не на кіловати.
• Живлення тільки однофазне. Підходять AC10, AC310, GD20, MS300 і Altivar 320 до 2,2 кВт. GD200A цього не вміє. Двигун на виході у кожного трифазний. Для вентилятора, що крутиться від потоку повітря, підтверджений варіант MS300. В описі параметра пуску AC310 для однофазного класу обмежень не вказано, але це варто підтвердити в постачальника. AC10 на 220 В не має підхоплення обертів і витримує 150% лише 24 с, а в однофазних GD20 (до 2,2 кВт) відстеження швидкості мануал не обмежує.

Мова документації як критерій добору

Сон, ПІД і захисти мережі налаштовують десятком параметрів, і одна помилка в них зупиняє насос чи вентилятор у найгірший момент. Тому мова документації тут практичний критерій. Українські переклади керівництв до AC10, AC310 і GD200A є у вільному доступі. Для GD20 і MS300 лишаються російські версії, для Altivar 320 російська й англійська. Читаючи не рідною мовою, окремо звіряють коди параметрів: функції сну в рядах стоять у різних групах (F13.29–F13.33, P01.19 і P24, 08-10…08-22), і переносити номери з одного бренду на інший не можна.

На сторінці партнерів Veichi названо авторизованого дистриб’ютора в Україні. Для INVT і Delta наявність і строки залежать від постачальника.

Питання й відповіді

Із чого почати добір частотника під насос, вентилятор чи конвеєр?

За паспортними даними для насоса, вентилятора й конвеєра в короткий список потрапляють Veichi, INVT і Delta Electronics, а Schneider Altivar 320 править за мірило. Дивилися на режим легкого навантаження, ПІД зі сном, момент на малих обертах, гальмування, допуск мережі з температурою та мову документації. Продажі в оцінку не входили.

Який режим брати для насоса: G чи P?

P, якщо ряд його має: у Veichi AC310 це 120% / 35 с, в INVT GD200A 120% / 1 хв. Модель з тією ж апаратною частиною у режимі P має більшу потужність: 011G/015P означає 11 кВт для G і 15 кВт для P. Для Veichi AC10 та INVT GD20 є тільки режим G, там підбирають за струмом двигуна.

Чи потрібен окремий контролер для постійного тиску?

Ні, якщо задача проста. ПІД-регулятор і режим сну вбудовані в усі розглянуті ряди. Потрібен датчик тиску з аналоговим виходом, підключений до входу зворотного зв’язку. Для кількох насосів у INVT GD200A є група P24, яка об’єднує до трьох приводів.

Що вибрати для конвеєра, який стартує під вантажем?

Дивіться на частоту, з якої без енкодера доступні 150% моменту: найнижча в Veichi AC310, найвища в Delta MS300. Для похилих або інерційних стрічок потрібне гальмування на резистор. Резистор підключається напряму в MS300 і AC10, модуль стандартний до 37 кВт у GD20 та до 030G/037P у GD200A, а в AC310 залежить від потужності й виконання.

Яка напруга мережі допустима для цих перетворювачів?

Для трифазного класу 380 В Veichi, INVT і Delta вказують допуск −15% / +10%. Окремо Delta MS300 друкує діапазон мережі 342–528 В для класу 380–480 В. Для 220 В у Veichi допуск вужчий, −10% / +10%. Захист від втрати фази й автоматичне регулювання вихідної напруги є в усіх п’яти рядах.