Частотный преобразователь 1,5 кВт 380В INVT GD350-1R5G-4

Общее описание

INVT GD350-1R5G-4 — высокопроизводительный многофункциональный преобразователь частоты серии Goodrive350, предназначенный для управления трехфазными асинхронными и синхронными электродвигателями с постоянными магнитами мощностью до 1,5 кВт.

Преобразователь работает от трехфазной электрической сети 380 В, обеспечивает регулирование частоты вращения, крутящего момента и управление положением электродвигателя при использовании соответствующих режимов управления и обратной связи.

Серия GD350 относится к высокопроизводительным промышленным преобразователям частоты INVT и предназначена для оборудования, требующего точного регулирования скорости, высокого пускового момента, быстрого реагирования на изменение нагрузки и интеграции в автоматизированные производственные системы.

В отличие от базовых общепромышленных частотных преобразователей, GD350 поддерживает управление двигателем как без датчика обратной связи, так и с использованием энкодера, а также расширение функциональности посредством дополнительных коммуникационных, управляющих и интерфейсных модулей.

Основные возможности:

• Управление трехфазными электродвигателями мощностью до 1,5 кВт.

• Бессенсорное векторное управление SVC.

• Векторное управление с обратной связью VC.

• Скалярное управление SVPWM / U/F.

• Управление скоростью, крутящим моментом и положением.

• Работа с асинхронными и синхронными двигателями с постоянными магнитами.

• Поддержка энкодеров и дополнительных PG-карт.

• Встроенный тормозной блок.

• Встроенная функция безопасного отключения момента STO.

• Поддержка расширения промышленной связи.

• Встроенный ПИД-регулятор.

• Встроенный ЭМС-фильтр класса C3.

• Поддержка программируемых входов и выходов.

• Возможность интеграции с ПЛК, HMI и SCADA.

Основные технические характеристики

Параметр	Значение
Производитель	INVT
Серия	Goodrive350 / GD350
Модель	GD350-1R5G-4
Категория	Высокопроизводительный векторный преобразователь частоты
Номинальная мощность	1,5 кВт
Номинальное входное напряжение	3-фазное, 380 В
Диапазон входного напряжения	380 В −15% — 440 В +10%
Частота питающей сети	50/60 Гц
Допустимая входная частота	47–63 Гц
Номинальный входной ток	5,0 А
Номинальный выходной ток	3,7 А
Выходное напряжение	3-фазное, регулируемое
Диапазон выходной частоты	0–400 Гц
Тип нагрузки	G — постоянный крутящий момент
Поддерживаемые двигатели	Асинхронные, синхронные с постоянными магнитами
Режимы управления	SVPWM, SVC, VC
Управление скоростью	Да
Управление крутящим моментом	Да
Управление положением	С применением соответствующей обратной связи
Встроенный ПИД-регулятор	Да
Интерфейс RS-485	Modbus
Поддержка промышленных сетей	Через дополнительные коммуникационные карты
Поддержка энкодера	Да
Встроенный тормозной блок	Да
Внешний тормозной резистор	Подключается дополнительно
Функция STO	Встроенная
ЭМС-фильтр	Встроенный, класс C3
Степень защиты	IP20
Охлаждение	Воздушное
Рабочая температура	−10…+50 °C с учетом условий эксплуатации
Установка	На монтажную панель или раму

Номинальные электрические параметры модели подтверждены страницей INVT и руководством GD350.

Режимы управления электродвигателем

1. SVPWM — скалярное управление

Режим широтно-импульсной модуляции, применяемый для стандартного регулирования частоты вращения электродвигателя.

Подходит для:

• вентиляторов;

• насосов;

• циркуляционных систем;

• простых транспортеров;

• механизмов с относительно равномерной нагрузкой.

Преимущества:

• Простая настройка.

• Плавное изменение частоты вращения.

• Регулирование производительности.

• Возможность энергосбережения.

• Отсутствие необходимости установки энкодера.

2. SVC — бессенсорное векторное управление

Sensorless Vector Control обеспечивает управление скоростью и крутящим моментом двигателя без внешнего датчика положения ротора.

Особенности режима:

• Высокий пусковой момент.

• Стабилизация скорости при изменении нагрузки.

• Быстрое реагирование на изменение момента.

• Работа на низких частотах.

• Повышенная точность по сравнению со стандартным скалярным управлением.

Технические характеристики SVC:

Показатель	Значение
Пусковой момент асинхронного двигателя	150% при 0,25 Гц
Диапазон регулирования скорости асинхронного двигателя	1:200
Точность регулирования скорости	±0,2%
Время отклика крутящего момента	Менее 20 мс
Точность управления моментом	10%

Рекомендуется для конвейеров, экструдеров, смесителей, упаковочных машин и других механизмов с переменной нагрузкой.

3. VC — векторное управление с обратной связью

Vector Control обеспечивает более точное управление электродвигателем за счет использования сигналов обратной связи.

Для полноценной работы в замкнутом контуре может потребоваться совместимая карта PG и соответствующий энкодер.

Технические характеристики VC:

Показатель	Значение
Диапазон регулирования скорости синхронного двигателя	До 1:1000
Точность регулирования скорости	±0,02%
Время отклика крутящего момента	Менее 10 мс
Точность управления моментом	5%
Пусковой момент синхронного двигателя	До 200% при 0 Гц

Режим применяется для механизмов, требующих точного поддержания скорости, регулирования момента и управления положением.

Важно: указанные показатели относятся к возможностям серии GD350 при соответствующем режиме управления и правильной настройке двигателя.

Перегрузочная способность

INVT GD350-1R5G-4 рассчитан на работу с нагрузкой постоянного момента и допускает кратковременные перегрузки.

Перегрузка	Продолжительность
150% номинального выходного тока	60 секунд
180% номинального выходного тока	10 секунд
200% номинального выходного тока	1 секунда

При номинальном выходном токе 3,7 А расчетные уровни составляют:

Режим	Ток
Номинальный	3,7 А
150%	5,55 А
180%	6,66 А
200%	7,4 А

Перегрузочная способность позволяет выдерживать кратковременные повышения нагрузки при разгоне, изменении скорости и переходных технологических процессах.

Не допускается использовать кратковременные перегрузочные значения как постоянный рабочий ток.

Пусковой момент и управление на низких скоростях

Особенностью серии GD350 является способность обеспечивать повышенный крутящий момент при низкой частоте вращения.

В режиме SVC для асинхронных электродвигателей предусмотрен пусковой момент до 150% при частоте 0,25 Гц.

При использовании соответствующего режима VC для синхронных двигателей предусматривается момент до 200% при нулевой частоте.

Такие характеристики важны для оборудования, где требуется:

• Плавный запуск под нагрузкой.

• Удержание стабильной скорости при изменении сопротивления механизма.

• Регулирование скорости при низких оборотах.

• Управление моментом при запуске.

• Быстрое изменение направления вращения.

Для длительной работы на малой скорости необходимо учитывать охлаждение электродвигателя.

Управление синхронными и асинхронными электродвигателями

Преобразователь поддерживает два основных типа двигателей.

Асинхронные электродвигатели (IM)

Используются в общепромышленном оборудовании, насосах, вентиляторах, конвейерах, упаковочных машинах и производственных линиях.

Синхронные электродвигатели с постоянными магнитами (PMSM)

Применяются в оборудовании, где необходимы высокая эффективность, динамическое управление и точность регулирования.

При подключении синхронного двигателя необходимо правильно выбрать алгоритм управления, выполнить идентификацию параметров и проверить совместимость с преобразователем.

Встроенный тормозной блок

Модель GD350-1R5G-4 оснащена встроенным тормозным блоком, предназначенным для подключения внешнего тормозного резистора.

Тормозной блок позволяет рассеивать энергию, поступающую от двигателя в звено постоянного тока при замедлении механизма.

Применяется при:

• Быстрой остановке двигателя.

• Частых циклах разгона и торможения.

• Работе механизмов с повышенной инерцией.

• Изменении направления вращения.

• Динамических режимах промышленного оборудования.

Внешний тормозной резистор подбирается отдельно с учетом допустимого сопротивления, мощности, энергии торможения и продолжительности рабочего цикла.

Встроенный тормозной блок не означает наличие встроенного тормозного резистора.

Функция безопасного отключения момента STO

Преобразователь оснащен функцией STO — Safe Torque Off, предназначенной для безопасного отключения формирования крутящего момента двигателя.

Функция применяется в промышленных системах безопасности при интеграции преобразователя с соответствующими управляющими устройствами.

Особенности:

• Предотвращение непреднамеренного формирования момента двигателем.

• Возможность подключения к внешним цепям безопасности.

• Интеграция с системой аварийного останова оборудования.

• Сокращение необходимости использования отдельных силовых коммутационных устройств в некоторых схемах безопасности.

Для серии GD350 производителем заявлена функция STO уровня SIL2.

STO не заменяет механический тормоз, не обеспечивает электрическую изоляцию и не гарантирует немедленную остановку вращающегося механизма.

Промышленные интерфейсы связи

INVT GD350 позволяет интегрировать преобразователь в автоматизированные производственные системы.

Основной интерфейс связи — RS-485 / Modbus.

Дополнительные коммуникационные возможности реализуются через соответствующие платы расширения.

Поддерживаемые семейством GD350 интерфейсы и технологии:

Интерфейс	Назначение
RS-485 / Modbus	Подключение ПЛК и систем управления
CANopen	Управление промышленными приводами
CAN	Обмен данными между контроллерами
PROFIBUS-DP	Промышленные сети автоматизации
PROFINET	Обмен данными через Industrial Ethernet
EtherCAT	Высокоскоростное управление приводами
EtherNet/IP	Интеграция с промышленными контроллерами
Modbus TCP	Передача данных через Ethernet
Ethernet	Сетевое подключение
Wi-Fi	Беспроводная связь через дополнительный модуль
Bluetooth	Настройка и обмен данными через дополнительный модуль

Важно: перечисленные интерфейсы не установлены одновременно в стандартном GD350-1R5G-4. Для большинства дополнительных протоколов требуются соответствующие карты расширения.

Слоты и модули расширения

Для GD350 предусмотрены дополнительные функциональные карты.

Могут применяться:

• PG-карты обратной связи энкодера.

• Коммуникационные платы.

• Модули расширения входов и выходов.

• Программируемые PLC-карты.

• Коммуникационные модули Ethernet.

• Модули промышленной сети EtherCAT.

• Модули CANopen.

• Модули PROFIBUS-DP.

• Беспроводные коммуникационные модули.

Для модели GD350-1R5G-4 мощностью 1,5 кВт допускается одновременная установка до двух дополнительных карт расширения, при условии их совместимости со слотами преобразователя.

Три карты расширения одновременно поддерживаются соответствующими моделями большей мощности.

Встроенные входы и выходы

Аналоговые входы

Вход	Назначение
AI1	0–10 В / 0–20 мА
AI2	0–10 В

Используются для задания скорости и подключения внешних аналоговых сигналов.

Аналоговые выходы

Выход	Характеристика
AO1	0–10 В / 0–20 мА

Применяется для передачи технологических параметров во внешнюю систему управления.

Дискретные входы

• 4 стандартных цифровых входа.

• 2 высокоскоростных цифровых входа HDI.

• Максимальная частота HDI — 50 кГц.

• Поддержка импульсных сигналов и обратной связи.

Дискретные выходы

• 1 транзисторный выход с открытым коллектором.

• 1 высокоскоростной импульсный выход до 50 кГц.

• 2 программируемых релейных выхода.

Релейные выходы могут использоваться для сигнализации состояния преобразователя, аварий, достижения заданной частоты и других программируемых событий.

Управление через ПЛК и HMI

GD350-1R5G-4 может работать в составе автоматизированной системы с внешним промышленным контроллером и операторской панелью.

Через интерфейс Modbus возможно организовать:

• Пуск и остановку двигателя.

• Задание частоты вращения.

• Изменение направления вращения.

• Контроль выходной частоты.

• Мониторинг электрического тока.

• Контроль рабочих параметров.

• Передачу аварийных сообщений.

• Считывание состояния преобразователя.

• Управление технологическими процессами.

Совместимость с конкретным ПЛК или HMI зависит от доступного протокола и реализации обмена данными.

Встроенный ПИД-регулятор

GD350 оснащен ПИД-регулятором, предназначенным для автоматического поддержания заданного технологического параметра.

Применяется для регулирования:

• Давления воды.

• Расхода жидкости.

• Температуры.

• Уровня жидкости.

• Воздушного потока.

• Производительности вентилятора.

• Скорости технологического механизма.

Например, при управлении насосом можно подключить датчик давления к аналоговому входу преобразователя и задать необходимое давление.

Преобразователь будет автоматически корректировать частоту вращения двигателя в зависимости от сигнала обратной связи.

Встроенные функции управления

Серия GD350 предусматривает:

• Автоматическую идентификацию параметров электродвигателя.

• Регулирование выходной частоты.

• Многоступенчатое управление скоростью.

• Настройку времени разгона и торможения.

• Переключение между источниками задания скорости.

• Управление направлением вращения.

• Ограничение крутящего момента.

• Автоматическое регулирование напряжения AVR.

• Встроенный ПИД-регулятор.

• Программируемую обработку сигналов управления.

• Управление двигателем в открытом и замкнутом контуре.

• Мониторинг рабочих параметров.

• Диагностику аварийных состояний.

Функция автоматического поиска скорости вращающегося двигателя при перезапуске в документации поставщика указана для моделей GD350 мощностью от 4 кВт. Поэтому для GD350-1R5G-4 ее наличие не следует предполагать без отдельного подтверждения.

Встроенный ЭМС-фильтр

GD350-1R5G-4 оснащен встроенным фильтром электромагнитной совместимости класса C3.

ЭМС-фильтр предназначен для уменьшения электромагнитных помех, возникающих при работе преобразователя частоты.

При установке необходимо учитывать требования к заземлению, экранированию кабелей и размещению силовых и сигнальных проводников.

Защитные функции

В серии GD350 реализован комплекс электронных защит.

Основные функции:

• Защита от перегрузки по току.

• Защита от превышения напряжения.

• Защита от пониженного напряжения.

• Защита от перегрузки преобразователя.

• Защита от перегрузки электродвигателя.

• Защита от перегрева.

• Контроль потери фазы.

• Контроль аварийных состояний.

• Диагностика неисправностей двигателя и привода.

• Контроль работы системы управления.

Всего для серии заявлено более 30 защитных функций и механизмов диагностики.

Габаритные и монтажные размеры

Параметр	Размер
Ширина корпуса W1	126 мм
Высота корпуса H1	186 мм
Глубина D1	185 мм
Горизонтальное монтажное расстояние W2	115 мм
Вертикальное монтажное расстояние H2	175 мм
Диаметр монтажного отверстия	5 мм
Крепежный винт	M4
Степень защиты	IP20

Размеры приведены для стандартного исполнения GD350 мощностью 1,5–2,2 кВт.

Для установки необходимо предусмотреть вентиляционные промежутки согласно инструкции производителя.

Области применения

INVT GD350-1R5G-4 применяется в промышленном оборудовании, где используются трехфазные электродвигатели мощностью до 1,5 кВт.

1. Упаковочное оборудование

Упаковочные машины, дозаторы, транспортеры, механизмы подачи и перемещения материалов.

2. Текстильное оборудование

Прядильные машины, намоточные механизмы, линии подачи и транспортировки материала.

3. Полиграфическое оборудование

Печатные машины, механизмы протяжки, намотки, подачи рулонных материалов.

4. Конвейерные системы

Ленточные, роликовые, цепные и другие промышленные транспортеры.

5. Металлообрабатывающее оборудование

Вспомогательные приводы станков, механизмы подачи и технологические установки.

6. Производство пластмасс

Вспомогательные механизмы экструдеров, дозаторов, смесителей и технологических линий.

7. Насосное оборудование

Циркуляционные насосы, установки водоснабжения, системы регулирования давления.

8. Вентиляционные установки

Промышленные вентиляторы, вытяжные и приточные вентиляционные системы.

9. Намоточные и размоточные механизмы

Оборудование, требующее регулирования скорости и контроля момента при обработке рулонных материалов.

10. Производственные линии

Вспомогательные приводы автоматических машин, транспортирующих устройств и промышленной автоматики.

Преимущества модели GD350-1R5G-4

• Высокая точность регулирования скорости.

• Поддержка векторного управления с энкодером и без него.

• Работа с асинхронными и синхронными двигателями.

• Быстрое реагирование на изменение нагрузки.

• Управление скоростью и крутящим моментом.

• Возможность управления положением в соответствующей конфигурации.

• Встроенный тормозной блок.

• Поддержка STO.

• Возможность расширения коммуникационных интерфейсов.

• Интеграция с промышленными ПЛК.

• Поддержка промышленной автоматизации.

• Компактное исполнение.

• Встроенный ЭМС-фильтр класса C3.

Рекомендации по выбору GD350-1R5G-4

При выборе преобразователя необходимо учитывать:

1. Номинальную мощность электродвигателя.

2. Номинальный ток двигателя.

3. Напряжение питания.

4. Тип двигателя — асинхронный или синхронный.

5. Характер нагрузки.

6. Требуемый пусковой момент.

7. Диапазон регулирования скорости.

8. Необходимую точность поддержания скорости.

9. Необходимость энкодерной обратной связи.

10. Необходимость управления крутящим моментом.

11. Требуемое время разгона и торможения.

12. Необходимость тормозного резистора.

13. Частоту пусков и остановок.

14. Необходимость промышленной связи.

15. Требования к функциональной безопасности.

16. Условия окружающей среды.

Основной критерий подбора — соответствие номинального выходного тока преобразователя номинальному току электродвигателя с учетом характера нагрузки.

Для GD350-1R5G-4 номинальный выходной ток составляет 3,7 А.

Если электродвигатель мощностью 1,5 кВт имеет номинальный ток выше 3,7 А или работает в тяжелом режиме, необходимо проверить возможность применения преобразователя большей мощности.

Отличие GD350 от GD20, GD27 и GD200A

Параметр	GD20	GD27	GD200A	GD350
Основное назначение	Стандартная автоматизация	Компактная промышленная автоматизация	Общепромышленное оборудование	Высокопроизводительное промышленное оборудование
Скалярное управление	Да	Да	Да	Да
Бессенсорное векторное управление	Да	Да	Да	Да
Управление с энкодером	Не основной режим	Зависит от исполнения	Не основной режим	Да
Управление положением	Ограниченное	Зависит от исполнения	Не основное назначение	Поддерживается
Управление синхронными двигателями	Зависит от исполнения	Да	Зависит от исполнения	Да
Расширение промышленных интерфейсов	Ограниченное	Зависит от исполнения	Ограниченное	Развитое
Дополнительные PG-карты	Не предусмотрены как основная функция	Зависит от исполнения	Не основная функция	Да
Функция STO	Зависит от исполнения	В версии EU	Зависит от исполнения	Встроенная
Основной сегмент	Базовый	Компактный	Общепромышленный	Многофункциональный

Когда выбирать GD350 вместо GD20 или GD200A

GD350 рекомендуется рассматривать, если для оборудования требуется:

• Высокоточное регулирование скорости.

• Управление моментом.

• Энкодерная обратная связь.

• Работа с синхронным двигателем.

• Расширение промышленных интерфейсов.

• Управление положением.

• Интеграция в сложную автоматизированную систему.

• Более развитые возможности настройки электропривода.

Если задача ограничивается стандартным регулированием скорости насоса, вентилятора или простого конвейера, целесообразно также рассмотреть GD20, GD27 или GD200A с учетом конкретных технических требований.

Расшифровка обозначения GD350-1R5G-4

Обозначение	Значение
GD350	Серия Goodrive350
1R5	Номинальная мощность 1,5 кВт
G	Режим нагрузки с постоянным моментом
4	Трехфазное питание 380 В

GD350-1R5G-4 — высокопроизводительный векторный преобразователь частоты INVT мощностью 1,5 кВт с трехфазным питанием 380 В, номинальным выходным током 3,7 А, поддержкой бессенсорного и замкнутого векторного управления, встроенным тормозным блоком и функцией STO.

Помощь в подборе оборудования

При подборе преобразователей частоты INVT серии GD350 необходимо учитывать параметры электродвигателя, особенности технологической нагрузки, требуемую точность управления и условия эксплуатации.

Для правильного выбора оборудования желательно предоставить:

• Модель и мощность электродвигателя.

• Фотографию шильдика двигателя.

• Номинальный ток и напряжение.

• Тип промышленного механизма.

• Требуемый диапазон регулирования скорости.

• Необходимость энкодера.

• Требования к торможению.

• Необходимость подключения к ПЛК или HMI.

На основании полученных данных можно подобрать преобразователь частоты, тормозной резистор, коммуникационные платы, энкодер и дополнительные принадлежности.