Jak vybrat frekvenční měnič pro větrání a čerpadla | Publikace.

Frekvenční měniče jsou klíčovými prvky moderních automatizovaných systémů řízení procesů (ASŘP), pokud jde o řízení elektromotorů, včetně vytápění, větrání a klimatizace (HVAC). Frekvenční měniče mohou také fungovat jako nezávislé systémy řídící čerpací stanice. V tomto článku se budeme zabývat tím, jak vybrat nejoptimálnější frekvenční měnič pro řízení čerpadel a ventilátorů.

Ruský trh s vytápěním, větráním a klimatizací prošel po odchodu předních světových výrobců v roce 2022 zásadními změnami, a to především kvůli potřebě nahradit odcházející produkty konkurenceschopnými analogy, které nejsou horší kvality a mají dostupnou cenu.

Není žádným tajemstvím, že téměř všechny nízkonapěťové měniče kmitočtu (FC), které se nyní oficiálně prodávají v Rusku, jsou vyrobeny v Číně. Názvy, a to i ty psané v cyrilici, by neměly být zavádějící.

A proto zůstává otázka výběru nejlepší možnosti z hlediska ceny, kvality a funkčnosti relevantní.

Podle odborníků se z Číny dováží přibližně 90 % produktů – Jde o kopie západního vývoje z doby před 10 lety. Často se disky liší pouze názvy, zatímco „náplň“ a software jsou si velmi podobné. Originální vývoje bez podpory velkých západních hráčů jsou vzácné, ale existují.

Prvním krokem je ověřit, kdo je skutečným výrobcem frekvenčního měniče. Všechno, co je vyrobeno v Číně, by mělo být zkontrolováno. Není možné vyrobit produkt levně, pokud investujete do kontroly kvality, automatizace a výzkumu a vývoje.

Vybraný dodavatel musí mít platné mezinárodní certifikáty kvality, například ISO 9001:2015.

Следующий шаг – ověřte, zda dodavatel může v případě potřeby poskytnout rychlou technickou podporu nebo školení. V současné době se této problematice nevěnuje dostatečná pozornost, zákazník je ve skutečnosti ponechán sám se zakoupeným zařízením. Důležitá zůstává záruční doba a někdy i možnost záručních oprav v principu.

Kdy budete možná potřebovat vybrat frekvenční měnič

V závislosti na životních situacích mohou existovat různé přístupy. Podívejme se na nejběžnější případy:

• výměna starého zařízení, které selhalo, nebo jeho modernizace (v tomto případě máme údaje o motoru a samotném frekvenčním měniči);

• výběr analogů může být vyžadován při porovnávání cen nabídek od různých výrobců frekvenčních měničů (existují pouze údaje o frekvenčních měničích);

• návrh nového stavebního projektu ve fázi výpočtu (existuje pouze teoretický výpočet).

Kromě toho jsou určitá specifika při výběru frekvenčních měničů dána oblastmi použití a různými typy zátěže: drtič, kompresor (šroubový nebo spirálový), čerpadla na vodu nebo na kal a buničinu, ventilátor, lis, výtah, jeřáb, tlakový lis, extruder. To je důležité i při volbě typu regulace motoru.

Existují dva hlavní typy kontroly:

• skalární řízení (U/f) – jednoduchá metoda, vhodná pro systémy s kvadratickým zatížením* (např. odstředivá čerpadla a ventilátory);

• vektorové ovládání – umožňuje přesné řízení rychlosti a točivého momentu (např. jeřáb, lis, extruder nebo drtič).

Je důležité vědět, jak je zátěž instalována přímo na hřídeli: používá se převodovka nebo jiný typ přenosu krouticího momentu. Například u jeřábu je důležité umět ovládat mechanickou brzdu a u kalovek nebo drtičů. – práce s přetížením 150 % a vyšším.

Dále je nutné zvážit možnosti. Může se jednat o komunikaci s ACS (Modbus, Profibus, BACnet atd.) nebo připojení teplotního senzoru, PTC senzoru nebo enkodéru pro přesné stanovení otáček atd. Přítomnost externích nebo interních EMC filtrů, aktivních nebo pasivních harmonických filtrů, motorových tlumivek.

Přesnost výběru frekvenčního měniče vždy závisí na datech, která máme k dispozici ve fázi výběru. Samozřejmě si můžete vybrat nejfunkčnější frekvenční měnič, který má všechny funkce a možnosti, pokud vám to rozpočet dovolí. Ve většině případů je to ale plýtvání penězi.

Na co se zaměřit při výběru frekvenčního měniče pro HVAC a vodní čerpadla

Trh s vytápěním, větráním a klimatizací (HVAC) je jedním z nejoblíbenějších. Systémy a instalace klimatizace nás obklopují všude. Toto je nejběžnější a nejjednodušší typ aplikace FC.

Charakteristiky frekvenčního měniče často udávají dva výkony. Světelný režim se obvykle nazývá typ P z anglického slova „pump“, které se překládá jako „čerpadlo“. Při práci s takovým zatížením není vyžadována přetížitelnost nad 110–120 %. Na rozdíl například od drtiče nebo šroubového kompresoru, kde je pro frekvenční měnič povinných 150 %.

Abyste nepřeplatili, doporučujeme zvolit frekvenční měnič typu P. Jmenovitý proud motoru by měl být nižší než proud zařízení v lehkém provozním režimu.

Pro vytvoření SystemeVar Hertz (STV050) provedla společnost Systeme Electric průzkum mezi 20 hlavními výrobci HVAC, aby identifikovala čtyři klíčová kritéria:

1. Nízká cena. Vysoká popularita aplikace vytváří silnou konkurenci jak mezi výrobci systémů HVAC, tak i mezi výrobci komponentů.

2. Kompaktnost. Systémy HVAC jsou obvykle pomocná zařízení, která by neměla zabírat mnoho místa. SystemeVar Hertz má nejkompaktnější rozměry na trhu. Navíc těsná instalace „vedle sebe“ až do 7,5 kW umožňuje ušetřit i za nákup větší skříně.

3. SpolehlivostJak jsme již zmínili, trh s vytápěním, větráním a klimatizací je po celém světě velmi populární. Regulace teploty může být nutná i na těch nejméně dostupných místech. A v případě opravy může zisk z prodeje jít na záruční návštěvu specialisty. SystemeVar Hertz se vyznačuje high-tech konstrukcí desek, spolehlivou součástkovou základnou odpovídající třídě řešení. Provozní teplotní rozsah od -20 do +50 stupňů Celsia, ochranný nátěr desek lakem třídy 3C2 a tříletá záruka dodávají další jistotu v kvalitu produktu.

4. Funkčnost Kromě standardní funkcionality má základní verze SystemeVar Hertz požární režim s funkcí sledování integrity kabelu motoru, což umožňuje vyloučit externí monitorovací zařízení a zjednodušit zapojení. Vestavěný EMC filtr třídy C3 umožňuje minimalizovat vliv frekvenčního měniče na provoz citlivé elektroniky, jako jsou měřicí senzory nebo vysokorychlostní komunikační protokoly PLC.

Kromě toho jsou z hlediska funkčních možností frekvenčního měniče ventilace důležité funkce, jako je automatická regulace otáček pomocí tlakového senzoru a ochrana proti zamrznutí potrubí v zimě.

Pro řízení čerpadel je velmi důležitá funkce Sleep/Wake (vypnutí při absenci průtoku), ochrana proti chodu nasucho a kaskádové řízení (pro systémy s více čerpadly).

Zároveň mohou být motory čerpadel a ventilátorů vystaveny dodatečnému zatížení, protože se ložiska opotřebovávají a čerpadlo se znečišťuje. Proto se při výběru frekvenčního měniče vždy doporučuje počítat s malou výkonovou rezervou 15–20 %.

Na základě výše uvedených parametrů je nejoptimálnější volbou pro ventilační systémy a řízení čerpacích stanic řada frekvenčních měničů SystemeVar Hertz (STV 050), vyvinutá speciálně pro ruský trh s ohledem na požadavky klíčových spotřebitelů.

SystemeVar Hertz je důstojnou alternativou k produktům předních západních dodavatelů, kteří opustili ruský trh. Zároveň nabídka Systeme Electric není horší než u mnoha z nich v kvalitě a funkčnosti a prodává se za atraktivnější cenu.

*Kvadratické zatížení – Jedná se o typ zatížení, u kterého se točivý moment zvyšuje kvadraticky úměrně rychlosti.

Přihlaste se k odběru Elec.ru. Jsme v Telegramu, VKontakte a Odnoklassniki

Frekvenční měnič pro elektrický pohon si samozřejmě můžete vybrat sami, protože „nejsou to bohové, kdo pálí hrnce“, a vzhledem k přístupu k vědecké a technické literatuře a regulačním právním aktům zde „nepotřebujete ani vědce, potřebujete chytrého“ („Přísloví ruského lidu“, V.I. Dahl, 1853).

Pro úspěšné vyřešení problému je však nutné:

• vyhraďte si dostatek času, pochopte, analyzujte níže uvedené informace (ideálně i referenční materiály), pečlivě proveďte výpočty a vyvodte logické závěry;
• zcela abstraktní od marketingových „klišé“ obchodních manažerů a zejména „síťových specialistů“, kteří publikují refrény technicky negramotných nesmyslů, a to i na webových zdrojích slavných značek (tzv. „značky“);
• studovat, rozumět a používat formalizovanou terminologii, spíše než specifické, možná „chytlavé“, ale slangové názvy (typeplate místo deska, thrust místo reaktor atd.), a zejména se vztahující k elektromechanickým komplexům vytvořeným pro moderní energetické sítě s automatizovaným nebo automatickým řízením.

Obr. 1 Struktura a složení elektromechanických komplexů dle GOST IEC 61800-9-2-2021
Poznámka:

Níže uvedený materiál je určen konkrétně pro „chytré“ lidi se základními znalostmi v oblasti fyziky, matematiky a logického myšlení, kteří jsou schopni nejen číst a přijímat „na víru“, ale také přemýšlet a vyvozovat závěry.

Zde se budeme zabývat nejdostupnějšími pro inteligentního „nespecialistu“, ale technicky zdatnými možnostmi výběru kompletního měniče (kompletního pohonného modulu – CDM) pro jednoosý (s jedním motorem s hřídelí) střídavý elektrický pohon s nastavitelnou rychlostí (GOST IEC 61800-2-2018) a pro asynchronní motor (GOST 31606-2012). Navíc pro elektromotor, který již byl vybrán na základě charakteristik pohonu a (ideálně) v souladu s GOST IEC/TS 60034-31-2015 s výpočty všech ztrát, včetně závislých (v rotoru, statoru, úměrných l2R) a nezávislých na zatížení (v důsledku reverze magnetizace a vířivých proudů), mechanických (v ložiskách, ventilátorech, těsněních) a dodatečných základních a vysokofrekvenčních (v železe, vodiči statorového vinutí, od cirkulačních proudů, vyšších harmonických ve vodičích rotoru pod zatížením v důsledku skin efektu (GOST R IEC/TS 60034-17—2009) atd.).

Proč kompletní (podle GOST IEC 61800-9-2-2021 – „část elektrického pohonu sestávající z výkonového měniče připojeného mezi zdroj energie a motor, jakož i z dalších ochranných zařízení, transformátorů a pomocných zařízení“)?

Vzhledem k tomu, že sortiment téměř všech obchodních integračních společností a převážný podíl sortimentu výrobců tvoří kompletní měniče, často certifikované dle GOST R 51321.1-2007, lze takovou certifikaci jen stěží považovat za správnou, jelikož norma definuje obecné požadavky na nízkonapěťová kompletní zařízení (LVCD) široké škály použití a nezohledňuje vlastnosti kompletních měničů, které jsou regulovány celou řadou aktuálních cílových domácích (a mezinárodních) regulačních právních aktů. Samotná norma navíc stanoví, že GOST R 51321.1 „se nevztahuje na součástky, které mají vlastní plášť, jako jsou spouštěče, pojistkové odpínače, elektronická zařízení atd., jejichž požadavky jsou stanoveny v příslušných normách.“

Zároveň skříně (nebo rozvaděče) kompletních měničů obsahují moduly (a obvykle ve vlastních pouzdrech) pro monitorování a řízení (obvykle programovatelné logické automaty (PLC), často s PLC nižší hierarchie pro jednotlivé bloky usměrňovačů, stejnosměrný meziobvod (DCB), bloky střídačů), výkonové bloky pasivního nebo aktivního (bod 3.1.1 GOST IEC 61800-9-2) usměrňovače, kondenzátoru, tlumivky DCB, brzdného zařízení, autonomního střídače (proudového – AIT nebo napěťového – AVI), chladicího systému, vstupních a výstupních (bod 9.2 GOST IEC/TS 60034-25-2017) tlumivek, filtrů atd., které musí mít vlastní provozní dokumentaci (viz GOST R 2.601-2019) a (v ideálním případě) být certifikovány z hlediska shody s platnými normami.

Oddíl II usnesení vlády RF č. 1473 ze dne 09.09.2023 „O schválení komplexního státního programu Ruské federace „Úspory energie a zvyšování energetické účinnosti“ schválil stávající prezidentské dekrety, strategie, plány a programy (stejně jako federální normy používané k potvrzení shody v povinných a dobrovolných certifikačních systémech). To činí nepřijatelným, aby výrobci a/nebo integrátoři (a obchodní společnosti) ignorovali požadavky cílových norem pro elektromotory, rotační elektrické stroje (elektromotory s pohonem podle řady norem GOST IEC 60034), frekvenční měniče, systémy střídavých elektrických pohonů s proměnnými otáčkami (řada norem GOST IEC 61800), včetně norem pro energetickou účinnost a výběr elektromotorů na pohonech s proměnnými otáčkami (GOST IEC/TS 60034-31—2015) a výkonové systémy elektrických pohonů, výkonovou elektroniku a elektromechanické komplexy (GOST IEC 61800-9-2-2021).

Doporučení pro nezávislý výběr kompletního měniče jsou proto založena přesně na cílových normách, vědecké a technické progresivní literatuře a (v jádru) ignorují „metody“ „povrchních specialistů“, protože „nevzdělaný člověk je horší než nevzdělaný“ (stejná kniha V. I. Dahla, 1853) a kupující bude muset sám „řešit“ problémy s poruchami zařízení, zastaveními výroby a technologickými procesy, a to pouze ideálně společně s dodavatelem.

Pro osoby s omezeným časem (nebo schopnostmi) na vlastní výběr bude nabídnuta jednotná kalkulačka pro výpočet ztrát s doporučeními pro výběr kompletního měniče podle formalizovaných tabulek referenčních měničů (a elektromotorů) s ohledem na třídy energetické účinnosti.

Část 1. Kontrola souladu výběru elektromotoru s typem, režimem zatížení, momenty a otáčkami aktuátoru (poháněného stroje).

Pohonný elektromotor musí být vybrán podle:

typ zatížení, který určuje závislost momentu (T) a výkonu (P) na rychlosti otáčení hřídele (n).

Obr. 2 Různé typy zatížení elektromotorů.

Je důležité, aby se: Teoreticky bude spotřebovaný elektrický jmenovitý výkon elektromotoru REN větší než mechanický výkon o hodnotu určenou deklarovaným koeficientem účinnosti (EC). V praxi však:

Účinnost závisí na zatížení a (v ideálním případě s příslušnou certifikací) by účinnost pasu neměla být nižší než norma, která je formalizovaná v tabulkách GOST IEC/TS 60034-30-2-2021 pro motory v závislosti na jejich jmenovitém výkonu při jmenovitých hodnotách otáček, točivého momentu při plném zatížení.

GOST IEC/TS 60034-30-2-2021 stanoví normy pro motory napájené frekvenčními měniči (FC), na rozdíl od GOST IEC 60034-30-1-2016, která formalizuje podobné parametry pro elektromotory napájené z elektrické sítě.

Obr. 3 Závislost účinnosti motoru na zatížení (dle GOST IEC/TS 60034-31)

Jmenovitý výkon elektromotoru Ren de facto:
– činný výkon na základní frekvenci (Рf1), který nelze uvažovat bez vlivu harmonického výkonu. Poměr Рh/Рf1 má navíc frekvenční závislost a liší se pro obecné harmonické ztráty a ztráty ve vinutích elektromotoru (ztráty z oceli jsou statické a nezávisí na harmonickém složení proudu, napětí).

Obr. 4 Závislost ztrát v elektromotoru způsobených harmonickými na frekvenci (dle GOST R IEC/TS 60034-17-2009).

činná složka celkového výkonu S, včetně jalového výkonu na základní frekvenci (pro vytvoření elektromagnetického pole ve vinutích, ztráty z jalových proudů) a zkreslovacího výkonu na nezákladních frekvencích (výkon harmonických, super- a interharmonických Ph).

Obr. 5 Rovnoběžnostěn pro výpočet výkonové bilance dle IEEE 1459-2010.

Mezinárodní technický předpis IEEE 1459 nejen formalizoval metody a vzorce pro výpočet výkonové bilance, ale také zavedl termíny a označení, včetně základního zdánlivého výkonu při frekvenci 50 Hz – S1, nezákladního zdánlivého výkonu (SN), nečinného výkonu (N), harmonického zdánlivého výkonu (SH), jakož i zkreslovacího výkonu proudem DI, napětím DU a účiníkem (PF a při základní frekvenci PF1 – základní účiník).

Obr. 6 Vzorce pro výpočet výkonové bilance dle normy IEEE 1459-2010.

Vzhledem k absolutní skutečnosti praktické absence v daném okamžiku energetických sítí „čistých“ od harmonického zkreslení je „standardní“ výpočet požadovaného (motorem) celkového výkonu (nebo výkonu na výstupu frekvenčního měniče) pouze pomocí koeficientu cosϕ obtížné považovat za správný. Takové chyby obecně určují vypnutí automatizace (PLC) (nebo poruchu elektromotoru) i při výběru frekvenčního měniče pro čerpadla podle „štítků“ motorů pro soukromé domy, chaty, letní domy, protože dnes má každá síť nelineární zátěže (pračky, myčky nádobí, počítače, UPS atd.), které generují harmonické, a kromě toho dochází k přenosu harmonického zkreslení z distribuční sítě a samotný frekvenční měnič je také zdrojem harmonického vyzařování různých řádů a amplitud.

To znamená, že nakonec by mělo být považováno za správné, pokud výkon dodávaný do motoru není minimálně menší než plný výkon Sдв a s přihlédnutím ke všem ztrátám. Při napájení ze sítě (přímo přes softstartér, fázově posuvný kondenzátor atd.) bude teoreticky výkon na vstupu motoru omezen pouze rezervovaným výkonem, určeným technickými specifikacemi pro připojení k distribuční společnosti.

Situace je jiná při napájení frekvenčním měničem, kde se (v praxi) výstupní výkon frekvenčního měniče stává hlavním kritériem pro vyvážení výkonů a podle toho i provoz motoru v optimálním provozním režimu. Nebo jednodušeji řečeno, elektromotor nedostane více výkonu, než může frekvenční měnič na výstupu poskytnout, a protože se nedá pít z „poloprázdné sklenice“, pak pro výpočet požadovaného výstupního výkonu měniče je nutné znát nejen REN, ale také reaktivní a harmonické ztráty v motoru, které (zjednodušeně) platí pro:

• Reaktivní ztráty na základní frekvenci lze zjistit pomocí účiníku motoru;
• harmonické ztráty (pokud bez výpočtu, přibližně na základě přibližných hodnot) podle článku 5.3.2 normy GOST IEC 61800-9-2, kde jsou pro elektromotory s jmenovitým výstupním výkonem do 90 kW definovány ztráty 15 % a pro motory s jmenovitým výstupním výkonem nad 90 kW 25 %.

Je také důležité pamatovat na snížení jmenovitého výkonu elektromotorů v závislosti na provozních podmínkách v souladu s GOST 31606-2012 (viz tabulka níže), a také na skutečnost, že všechny ztráty zatížením (tzv. „parazitní“) jsou úměrné druhé mocnině točivého momentu (bod d bodu 5.1 GOST IEC/TS 60034-31-2015).

Tabulka. 1 Snížený výkon elektromotoru při provozu v různých nadmořských výškách.

Režim zatížení (oddíl 4 GOST IEC 60034-1-2014) elektromotoru bude de facto určovat přetížitelnost frekvenčního měniče, a proto je výběr frekvenčního měniče proudem doporučený „odborníky“ přinejmenším nesprávný. Podle článku 5.2.2 GOST R IEC 61800-2-2012 by tedy střední kvadratický proud výstupu frekvenčního měniče během pracovního cyklu neměl překročit jmenovitou hodnotu, tj. pokud je během cyklu po určitou dobu spotřebováván proud větší než jmenovitý, pak po zbytek časového úseku cyklu proud s amplitudou menší než jmenovitá hodnota a v procentuálním poměru kompenzujícím dobu přetížení (podmínky přetížení a, b, c – stejný článek normy). Vzhledem ke složitosti zohledňování proudu spotřebovaného motorem (a zejména při návrhu bez provádění měření) je snazší a správnější vybrat frekvenční měnič podle výkonu, ale s přihlédnutím ke všem ztrátám a za předpokladu, že výstupní výkon měniče není menší než výkon potřebný pro stabilní provoz elektromotoru.

Část 2. Výběr struktury a složení kompletního frekvenčního měniče

Pro konkrétní situaci výběru frekvenčního měniče pro pohon střídavé sítě (a abstrahujeme od nového vývoje maticových měničů) se všechny frekvenční měniče zjednodušeně dělí na přímé (NCP s jednoduchou konverzí), dvoučlánkové s usměrňovačem a autonomním proudovým střídačem (AIT – CSC v notaci mezinárodního elektrotechnického slovníku IEV) a dvoučlánkové s usměrňovačem a autonomním napěťovým střídačem (VSI – VSC v notaci IEV). VSI a VSI navíc téměř vždy obsahují mezilehlý stejnosměrný článek (mezi usměrňovačem a střídačem) vyrobený z kapacity a/nebo indukčnosti.

NPC, AIT nebo AIN?

Kompletní frekvenční měniče pro nízkonapěťové sítě se zátěží do 100 kW jsou téměř všechny dvoučlánkové s usměrňovačem a autonomním střídačem napětí, které mají širší frekvenční rozsah a rozsah regulace výkonu, určují nižší ztráty (ve srovnání s AIT) a lze je použít i pro vícemotorové pohony.

Obr. 7 Porovnání ztrát v elektromotoru při napájení z elektrické sítě se sinusovým napětím (vlevo), z frekvenčního měniče s automatickým výměníkem tepla (uprostřed) a z frekvenčního měniče s automatickým výměníkem tepla (vpravo) dle GOST R IEC/TS 60034-17-2009.

Tabulka. 2 Typické aplikace různých typů frekvenčních měničů.

Kompletní měniče s pasivním nebo aktivním usměrňovačem?

Kompletní měniče kmitočtu s AIN se podle typu usměrňovacího článku konvenčně dělí na pasivní (diodové, jednostupňové tyristorové) a aktivní (aktivní napájecí měniče, AIC – bod 3.1.1 GOST IEC 61800-9-2) na tranzistorech IGBT, které jsou schopny řídit jalový výkon (účiník na základní frekvenci) na straně napájecí sítě.

Obr. 8 Frekvenční měnič s pasivním (nahoře) a aktivním (dole) usměrňovačem.

Vzhledem k ceně IGBT tranzistorů, značným ztrátám v napájecí jednotce usměrňovacího spoje a sporné schopnosti významně ovlivnit tok jalové energie v napájecí síti (kvůli omezené kapacitě v DC spoji) bude frekvenční měnič s aktivním usměrňovačem vhodný pro elektrické pohony omezeného segmentu použití (možná pro robotické systémy s autonomním zdrojem energie, při použití generátorů atd.). Kromě toho:

• V energetické síti s provozní kondenzátorovou jednotkou pro zlepšení účiníku je nutné zohlednit jakékoli přepětí jalového proudu, a to i z korekce účiníku s aktivním usměrňovačem nebo aktivními filtry harmonických, aby se zmírnila rizika nedostatečné nebo nadměrné kompenzace se všemi negativními dopady těchto jevů na kvalitu elektřiny v síti.
• Podle článku 13 normy GOST R IEC/TS 60034-17-2009 není možné zvýšit účiník na vstupu kompletního měniče kmitočtu, a to ani použitím měniče s regulovaným proudem (VSC) s aktivní zadní hranou (usměrňovačem), bez analýzy a zohlednění spektra harmonického zkreslení generovaného samotným měničem kmitočtu a vstupujícího do přenosu ze sítě.

Stejný bod normy nedoporučuje připojovat výkonové „kosinové“ kondenzátory přímo k elektromotoru, protože to může vést k poruše střídače.

„Vektorové“ nebo „skalární“ frekvenční měniče?

Řídicí algoritmus kompletního frekvenčního měniče může být skalární (U/f), vektorový se senzory nebo bez nich (bezsenzorový), prostorově-vektorový (průtok s přímou regulací momentu), orientovaný na pole (se senzory nebo bez nich), a pokud se nebudeme hlouběji zabývat vědeckými aspekty těchto algoritmů, pak (v nejjednodušší formě):

• nejjednodušší, nejlevnější a nejspolehlivější, ale méně přesné při udržování provozního režimu motoru, jsou skalárně řízené frekvenční měniče;
• dražší frekvenční měniče s vektorovým řízením, poté (při rostoucí ceně) s řízením orientovaným na pole a prostorově-vektorovým řízením, ale přesnost regulace otáček, zátěžového momentu a energetická účinnost pohonu se zvyšuje v souladu s cenou.

Kromě toho budou frekvenční měniče s vektorovým, polem orientovaným a prostorově-vektorovým řízením prioritou při výběru pohonů, kde je vyžadována téměř okamžitá odezva na řídicí signály (roboty, automatické linky, některé typy strojů).

Složení kompletního frekvenčního měniče.

V základní kompletní verzi obsahuje kompletní měnič kmitočtu kromě samotného měniče kmitočtu (z usměrňovače, DC-DC měniče, střídače) filtry na vstupu a tlumivky/filtry na výstupu, obvykle pasivního typu, jedno- nebo vícečlánkové, eliminující harmonické a/nebo významné amplitudy špičkového napětí (viz oddíl 9 normy GOST IEC/TS 60034-25-2017).

Obr. 9 Základní „kompletní“ verze kompletního frekvenčního měniče.

Výstupní filtry nejsou povinné kvůli rozptylu harmonických indukčnostmi vinutí motoru, ale stávají se nezbytnými v případě výkonu elektromotoru 50 kW a délky připojovacího kabelu 30 metrů. Pasivní filtry na vstupu by měly být považovány za povinné, protože některé chrání jak elektrickou síť před harmonickým zkreslením generovaným samotným vysokofrekvenčním měničem, tak i frekvenční měnič před harmonickými v síti nad bodem připojení, včetně těch, které přicházejí z jiných účastnických sítí přes TP energetické společnosti.

Samotný frekvenční měnič může mít integrované dynamické brzdné zařízení nebo může být v případě autonomního provedení opatřen svorkami pro jeho připojení.

Obr. 10 Frekvenční měnič s integrovaným dynamickým brzdným zařízením.

To znamená, že optimální složení kompletního měniče kmitočtu je pasivní LC filtr na vstupu, dynamické brzdné zařízení integrované do měniče kmitočtu a (pro zátěžový výkon větší než 50 kW a/nebo délku kabelu větší než 30 m) výstupní tlumivka nebo pasivní filtr.