Специализированные преобразователи частоты для насосов и вентиляторов INVT Goodrive270 (GD270)

Общее описание

INVT Goodrive270 (GD270) — специализированная серия преобразователей частоты для управления насосами, вентиляторами, системами водоснабжения, HVAC и другими механизмами с жидкостной и переменной нагрузкой.

GD270 разработан INVT с учетом многолетнего опыта применения частотно-регулируемого электропривода, требований промышленного рынка и особенностей насосно-вентиляторных систем. Серия объединяет стандартные функции управления электродвигателем и большой набор специализированных функций для автоматизации насосов и вентиляторов.

Преобразователи работают от трехфазной сети 380–480 В и представлены в диапазоне мощности от 1,5 до 500 кВт.

GD270 поддерживает управление асинхронными двигателями AM и синхронными двигателями с постоянными магнитами PM, бездатчиковое векторное управление SVC, встроенный алгоритм энергосбережения ECO, автоматическое поддержание давления, каскадное управление несколькими насосами, спящий режим, защиту от замерзания, управление байпасом, пожарный режим и другие специализированные функции.

---

Основные преимущества GD270

• специализированная серия для насосов и вентиляторов;
• трехфазное питание 380–480 В;
• мощности от 1,5 до 500 кВт;
• управление асинхронными двигателями;
• управление синхронными PM-двигателями;
• SVC — бездатчиковое векторное управление;
• SVPWM;
• алгоритм энергосбережения ECO;
• встроенный PID;
• поддержание постоянного давления;
• многоступенчатое управление скоростью;
• многонасосное управление;
• спящий режим;
• защита от гидроудара;
• функция очистки/дноуглубления насоса;
• защита от замерзания;
• предотвращение рекуперации для вентиляторов;
• подхват вращающегося двигателя;
• автоматический перезапуск после пропадания питания;
• байпас;
• пожарный режим;
• встроенная промышленная связь;
• возможность расширения коммуникационных интерфейсов;
• платы расширения I/O;
• защитное покрытие печатной платы;
• настенный, фланцевый и напольный монтаж;
• возможность установки дросселей постоянного тока и выходных реакторов.

---

Диапазон мощности и питания

Параметр	Значение
Серия	Goodrive270 / GD270
Входное питание	3 фазы AC 380–480 В
Номинальное напряжение	380 В
Допустимое отклонение напряжения	−15%…+10%
Частота сети	50/60 Гц
Допустимая частота сети	47–63 Гц
Выходное напряжение	0…напряжение сети
Выходная частота	0–400 Гц
Диапазон мощности	1,5–500 кВт
Тип двигателя	Асинхронный AM / синхронный PM
Основное применение	Насосы, вентиляторы, HVAC

---

Основные технические характеристики

Параметр	Характеристика
Режимы управления	SVPWM, SVC
Асинхронный двигатель	Поддерживается
PM-двигатель	Поддерживается
Диапазон регулирования скорости AM	1:200 в SVC
Диапазон регулирования скорости PM	1:20 в SVC
Точность регулирования скорости	±0,2%
Колебание скорости	±0,3%
Отклик по моменту	<20 мс
Точность управления моментом	±10%
Пусковой момент AM	150% при 0,25 Гц
Пусковой момент PM	150% при 2,5 Гц
Перегрузочная способность	110% номинального тока в течение 60 с
PID	Есть
ECO	Есть
AVR	Есть
Подхват вращающегося двигателя	Есть
RS-485 / связь	Поддерживается
Слоты расширения	2
Охлаждение	Принудительное воздушное

---

Алгоритм энергосбережения ECO

GD270 имеет специализированный алгоритм ECO, разработанный для снижения энергопотребления насосных и вентиляционных систем.

Алгоритм автоматически оптимизирует режим работы двигателя в соответствии с фактической нагрузкой.

Основные преимущества:

• снижение потребления электроэнергии;
• уменьшение эксплуатационных затрат;
• оптимизация работы двигателя;
• снижение ненужной производительности;
• повышение общей энергоэффективности установки.

Особенно заметный эффект достигается на насосах и вентиляторах, работающих длительное время с неполной производительностью.

---

Управление насосами

GD270 имеет встроенные функции, специально предназначенные для насосных установок.

Поддержание постоянного давления

Преобразователь может автоматически поддерживать заданное давление по сигналу датчика.

Применяется в:

• насосных станциях;
• системах водоснабжения;
• системах повышения давления;
• циркуляционных системах;
• технологической подаче воды.

Управление несколькими насосами

GD270 поддерживает работу с несколькими насосами.

Это позволяет организовать:

• каскадное включение насосов;
• автоматическое подключение дополнительных агрегатов;
• поддержание необходимого давления;
• распределение производительности системы.

---

Спящий режим

Если расход воды снижается и работа насоса на минимальной скорости становится неэффективной, GD270 может перевести систему в спящий режим.

При снижении потребления:

• двигатель останавливается;
• снижается энергопотребление;
• уменьшается механический износ.

При падении давления система автоматически возобновляет работу.

---

Защита от гидроудара

GD270 предусматривает функции, направленные на уменьшение гидравлических ударов в трубопроводе при запуске и остановке насоса.

Плавное изменение скорости помогает:

• снизить резкие скачки давления;
• защитить трубы;
• уменьшить нагрузку на клапаны;
• повысить ресурс насосного оборудования.

---

Функция очистки насоса

Для насосных систем предусмотрена функция очистки, которая может использоваться при засорении рабочего колеса или трубопровода.

Изменение режима работы двигателя способствует удалению загрязнений и восстановлению нормальной работы оборудования.

Функция особенно полезна для:

• сточных вод;
• дренажных насосов;
• промышленных жидкостей;
• водоочистных систем.

---

Защита от замерзания

GD270 имеет функцию защиты насосной системы от замерзания.

При низкой температуре система может автоматически обеспечить необходимое движение жидкости, уменьшая риск:

• замерзания воды;
• повреждения труб;
• повреждения насосного оборудования.

---

Функции для вентиляторов

GD270 предусматривает специальные режимы для вентиляторных установок.

Поддерживаются:

• регулирование воздушного потока;
• поддержание давления;
• многоступенчатое задание давления;
• подхват вращающегося вентилятора;
• предотвращение рекуперации;
• пожарный режим;
• автоматический перезапуск.

---

Подхват вращающегося двигателя

Функция Speed Tracking / Flying Start позволяет определить скорость уже вращающегося двигателя и плавно включить его в работу.

Это особенно важно для вентиляторов, которые могут продолжать вращаться:

• по инерции;
• под воздействием воздушного потока;
• после кратковременного отключения питания.

Функция обеспечивает более плавный запуск без ударных токов и механических нагрузок.

---

Перезапуск после пропадания питания

При кратковременном нарушении электропитания GD270 может автоматически восстановить работу системы.

Это помогает уменьшить простой:

• насосных станций;
• вентиляционных систем;
• HVAC;
• непрерывных технологических процессов.

---

Предотвращение рекуперации вентилятора

При работе вентилятора внешний воздушный поток может раскручивать двигатель и создавать рекуперативный режим.

GD270 имеет специальную функцию предотвращения нежелательной регенерации, повышающую устойчивость работы вентиляционного привода.

---

Пожарный режим

Для вентиляционных систем предусмотрен Fire Mode — пожарный режим.

Он применяется в системах:

• дымоудаления;
• противопожарной вентиляции;
• аварийной вентиляции.

В этом режиме приоритетом является продолжение работы вентиляционного оборудования в соответствии с заданной логикой системы.

---

Байпас

GD270 поддерживает работу с байпасными схемами.

Байпас позволяет при необходимости переключать двигатель:

• с преобразователя частоты;
• непосредственно на сеть или другую цепь управления.

Это используется для повышения эксплуатационной гибкости и резервирования насосно-вентиляторных установок.

---

Многоступенчатое управление

GD270 поддерживает многоступенчатое управление:

• скоростью;
• давлением воды;
• давлением воздуха;
• производительностью.

Может использоваться несколько заданных уровней рабочего параметра в зависимости от технологического режима.

---

PID-регулятор

Встроенный PID позволяет автоматически поддерживать заданный технологический параметр.

Например:

• давление воды;
• расход;
• уровень;
• давление воздуха;
• температура;
• производительность вентиляционной системы.

---

AVR — автоматическая стабилизация напряжения

Функция AVR позволяет поддерживать выходное напряжение при изменении напряжения питающей сети.

---

Способы задания частоты

GD270 позволяет задавать рабочую частоту через:

• цифровое задание;
• аналоговый вход;
• импульсный вход;
• многоступенчатые скорости;
• PLC-функцию;
• PID;
• промышленную связь.

Разные каналы задания можно комбинировать и переключать.

---

Аналоговые входы

Предусмотрено два аналоговых входа:

AI1

• 0(2)–10 В;
• 0(4)–20 мА.

AI2

• −10…+10 В.

---

Аналоговые выходы

Предусмотрено два аналоговых выхода:

• AO0;
• AO1.

Диапазоны:

• 0(2)–10 В;
• 0(4)–20 мА.

---

Дискретные входы

Предусмотрено:

• 5 стандартных цифровых входов;
• максимальная частота до 1 кГц;
• 1 высокоскоростной вход до 50 кГц.

---

Цифровые и релейные выходы

Предусмотрен:

• один транзисторный выход с открытым коллектором;
• один программируемый релейный выход.

Релейный выход:

• RO1A — нормально открытый;
• RO1B — нормально закрытый;
• RO1C — общий.

Коммутационная способность:

• 3 А / 250 В AC;
• 1 А / 30 В DC.

---

Расширение

GD270 имеет два слота расширения — SLOT1 и SLOT2.

Поддерживаются:

• дополнительные платы связи;
• платы ввода-вывода;
• расширение промышленной коммуникации.

Возможные интерфейсы:

• PROFIBUS-DP;
• CANopen;
• PROFINET.

---

Защитное покрытие печатной платы

Основная печатная плата GD270 имеет усиленное защитное покрытие.

Это повышает устойчивость электронных компонентов к:

• пыли;
• промышленным загрязнениям;
• неблагоприятной производственной среде.

---

Дроссели и реакторы

Серия предусматривает различные варианты комплектации силовой части.

L1

Встроенный DC-дроссель.

Применяется для моделей:

30–355 кВт.

L2

Выходной AC-реактор.

Применяется для моделей:

220 кВт и выше.

L3

Встроенный DC-дроссель + выходной AC-реактор.

Применяется для моделей:

220 кВт и выше.

Для моделей 400–500 кВт DC-дроссель входит в стандартную комплектацию.

---

Модельный ряд

Модель	Мощность, кВт	Входной ток, А	Выходной ток, А
GD270-1R5-4	1,5	—	3,7
GD270-2R2-4	2,2	—	5
GD270-004-4	4	—	9,5
GD270-5R5-4	5,5	—	13
GD270-7R5-4	7,5	—	17
GD270-011-4	11	—	25
GD270-015-4	15	—	32
GD270-018-4	18,5	—	38
GD270-022-4	22	—	45
GD270-030-4	30	75	60
GD270-037-4	37	90	75
GD270-045-4	45	108	92
GD270-055-4	55	142	115
GD270-075-4	75	177	150
GD270-090-4	90	200	180
GD270-110-4	110	240	215
GD270-132-4	132	278	250
GD270-160-4	160	310	305
GD270-185-4	185	335	330
GD270-200-4	200	385	380
GD270-220-4	220	430	425
GD270-250-4	250	465	460
GD270-280-4	280	485	530
GD270-315-4	315	550	600
GD270-355-4	355	600	650
GD270-400-4	400	660	720
GD270-450-4	450	745	820
GD270-500-4	500	800	860

---

Расшифровка обозначения

Пример:

GD270-160-4-L1

• GD270 — серия Goodrive270;
• 160 — мощность 160 кВт;
• 4 — трехфазное питание 380–480 В;
• L1 — встроенный дроссель постоянного тока.

Дополнительные обозначения:

• без суффикса — стандартное исполнение;
• L1 — встроенный DC-дроссель;
• L2 — выходной AC-реактор;
• L3 — встроенный DC-дроссель + выходной AC-реактор.

---

Способы установки

GD270 поддерживает:

• настенный монтаж;
• фланцевый монтаж;
• напольный монтаж.

Способ установки зависит от мощности и типоразмера преобразователя.

---

Степень защиты

Для моделей мощностью до 200 кВт включительно:

IP20

Для более мощных исполнений:

IP00

Для соответствующих моделей возможно дополнительное исполнение с повышением степени защиты до IP20.

---

Условия эксплуатации

Параметр	Значение
Рабочая температура	−10…+50 °C
Работа без снижения мощности	До +40 °C
При температуре выше +40 °C	Снижение мощности на 1% на каждый +1 °C
Степень загрязнения	2
Охлаждение	Принудительное воздушное

---

Назначение

INVT GD270 предназначен для:

• регулирования производительности насосов;
• управления вентиляторами;
• поддержания давления;
• регулирования расхода;
• энергосберегающего управления электродвигателем;
• управления несколькими насосами;
• автоматизации насосных станций;
• автоматизации вентиляционных установок;
• HVAC;
• промышленных систем водоснабжения;
• систем теплоснабжения;
• водоочистных сооружений;
• систем охлаждения;
• технологических насосных агрегатов.

---

Области применения

Водоснабжение

• повысительные насосные станции;
• водозабор;
• насосные станции;
• водопроводные системы;
• системы поддержания давления.

Водоотведение

• канализационные насосные станции;
• дренажные насосы;
• насосы сточных вод;
• очистные сооружения.

HVAC

• приточные вентиляторы;
• вытяжные вентиляторы;
• циркуляционные насосы;
• охлаждающие насосы;
• системы кондиционирования.

Теплоснабжение

• циркуляционные насосы;
• котельные;
• теплообменные станции;
• системы отопления.

Промышленная вентиляция

• промышленные вентиляторы;
• воздуходувки;
• вытяжные системы;
• системы подачи воздуха.

Промышленные насосы

• центробежные насосы;
• технологические насосы;
• охлаждающие насосы;
• циркуляционные насосы.

Как выбрать GD270

При выборе преобразователя необходимо учитывать:

1. мощность двигателя;
2. номинальный ток двигателя;
3. тип двигателя — асинхронный или PM;
4. напряжение двигателя;
5. производительность насоса или вентилятора;
6. требуемый диапазон скорости;
7. давление;
8. расход;
9. количество насосов;
10. необходимость каскадного управления;
11. необходимость PID;
12. необходимость режима сна;
13. необходимость защиты от замерзания;
14. необходимость Fire Mode;
15. необходимость байпаса;
16. тип промышленной связи;
17. необходимость DC-дросселя;
18. необходимость выходного реактора;
19. способ монтажа;
20. условия окружающей среды.

Основным параметром выбора должен быть не только показатель мощности в кВт, но и номинальный ток электродвигателя.

---

Когда выбирать GD270

GD270 рекомендуется, когда основной нагрузкой являются:

• насос;
• вентилятор;
• воздуходувка;
• система HVAC;
• насосная станция;
• система водоснабжения;
• система поддержания давления.

Особенно целесообразно применение GD270, когда требуется:

• энергосбережение;
• автоматическое регулирование давления;
• несколько насосов;
• спящий режим;
• пожарный режим;
• подхват вращающегося вентилятора;
• защита насосного оборудования;
• интеграция с промышленной системой автоматизации.

---

Отличие GD270 от универсальных преобразователей

GD20 и GD200A — универсальные преобразователи частоты для широкого круга механизмов.

GD270 — специализированная серия, оптимизированная именно под насосные и вентиляционные нагрузки.

Главные отличия GD270:

• алгоритм ECO;
• многонасосное управление;
• поддержание постоянного давления;
• специализированные насосные функции;
• специализированные вентиляторные функции;
• защита от замерзания;
• очистка насоса;
• предотвращение регенерации;
• пожарный режим;
• встроенная логика HVAC;
• широкий диапазон мощности до 500 кВт.

---

Защитные функции

GD270 имеет комплекс защит, включая:

• защиту от сверхтока;
• перенапряжения;
• пониженного напряжения;
• перегрева;
• потери фазы;
• перегрузки;
• аварийных режимов двигателя;
• других электрических неисправностей.

---

Сертификация и соответствие

Оборудование соответствует требованиям:

ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования»

ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств»

---

Преимущества INVT GD270

• специализирован для насосов и вентиляторов;
• широкий диапазон мощности 1,5–500 кВт;
• питание 380–480 В;
• поддержка IM и PM двигателей;
• SVC;
• ECO;
• PID;
• многонасосное управление;
• постоянное давление;
• спящий режим;
• защита от гидроудара;
• защита от замерзания;
• очистка насоса;
• Fire Mode;
• байпас;
• Flying Start;
• автоматический перезапуск;
• PROFIBUS-DP;
• CANopen;
• PROFINET;
• два слота расширения;
• усиленное защитное покрытие платы;
• разные варианты реакторов;
• настенный, фланцевый и напольный монтаж;
• IP20 / IP00 в зависимости от мощности.