Китайский частотный преобразователь высокого напряжения INVT

Когда слышишь про китайские высоковольтные преобразователи, сразу представляется либо дешёвый ширпотреб, либо наоборот — излишне разрекламированный продукт. С INVT получилась интересная история — в металлургическом цехе под Екатеринбургом мы ставили их на прокатные станы ещё в 2018-м, и до сих пор из двенадцати штук отказала только одна секция IGBT. При этом местные энергетики сначала плевались — мол, китайская элементная база не выдержит уральских перепадов температур. Пришлось доказывать на практике.

Конструктивные особенности и первые проблемы

Если вскрыть корпус частотного преобразователя INVT серии CHH100 — бросается в глаза компоновка силовых модулей. Не как у европейцев, где всё разнесено с запасом по расстояниям, а довольно плотно. С одной стороны — компактно, с другой — при первом же включении зимой столкнулись с конденсатом на дверцах шкафа. Пришлось доустанавливать дополнительные термостаты и ТЭНы.

Система охлаждения здесь гибридная — принудительная воздушная с возможностью перехода на водяную. На цементном заводе в Сызрани как раз с водяным охлаждением перемудрили — поставили фильтры тонкой очистки, которые забивались известковыми отложениями каждые два месяца. Вернулись к воздушному варианту с чисткой радиаторов раз в квартал — работает стабильнее.

Что действительно удивило — алгоритм переключения IGBT. В документации заявлена многоуровневая ШИМ с адаптацией под нагрузку, но на практике при резком сбросе момента на конвейере руды иногда срабатывала защита по перенапряжению. Инженеры из АО 'Шорч Электрик' позже объяснили, что нужно было калибровать датчики тока с учётом реактивной составляющей — в их онлайн-калькуляторах для подбора параметров этот нюанс теперь учтён.

Реальные кейсы в тяжёлой промышленности

Насосная станция в нефтехимическом комплексе под Омском — три преобразователя INVT на 6 кВ, каждый на 800 кВт. Работают с 2020 года в режиме 24/7. Заметил интересный эффект — когда перешли с плавного пуска на частотное регулирование, электродвигатели стали греться меньше. Технологи сначала не верили, пока не сняли термограммы — оказалось, за счёт снижения гармоник в обмотках.

А вот на вентиляторной установке в металлургии вылезла неожиданная проблема — при частотах ниже 35 Гц появлялась вибрация на подшипниковых узлах. Стали разбираться — оказалось, дело в резонансных частотах самой конструкции. Пришлось составлять карту запрещённых частот и прописывать в ПЧ ускоренный проход этих зон.

Самое сложное было с синхронизацией нескольких приводов на конвейерной линии. Штатные ПИД-регуляторы INVT не всегда успевали отрабатывать изменение нагрузки. Помогло только внешнее релейное управление с датчиками растяжения ленты. Кстати, сейчас АО 'Шорч Электрик' как раз анонсировали новые модели с улучшенными алгоритмами синхронизации — хочу протестировать на углеобогатительной фабрике.

Энергоэффективность и скрытые сложности

Замеры на компрессорной станции показали экономию 18-22% против дросселирования — цифры близки к заявленным. Но есть нюанс — при длительной работе на частичной нагрузке КПД падает заметнее, чем у тех же Siemens. Видимо, сказывается КПД самих силовых модулей.

Система рекуперации у этих преобразователей реализована через отдельные braking-модули. В горнорудной промышленности это критично — при спуске грузов в шахтах без рекуперации просто нельзя. Но вот момент переключения между режимами иногда происходит с просадкой напряжения — для чувствительного оборудования ставим стабилизаторы.

Интересно, что в документации высоковольтного преобразователя INVT не акцентируют внимание на работе в сетях с повышенным коэффициентом нелинейных искажений. А на практике в тех же сталеплавильных цехах приходится ставить дополнительные фильтры — иначе срабатывает защита по гармоникам.

Сервис и адаптация под российские условия

Первые партии поставлялись с прошивками только на английском и китайском. Сейчас через АО 'Шорч Электрик' можно получить русифицированные версии — но не всё переведено корректно. В некоторых меню остаются кальки с английского, что затрудняет настройку менее опытным персоналом.

Сроки поставки запчастей — больное место. Если стандартные модули есть на складе в Подмосковье, то специализированные платы управления могут идти 2-3 месяца. Пришлось на одном из объектов собирать собственный страховой запас из наиболее критичных компонентов.

Сильно выручает то, что инженеры Schorch Electric проводят выездные семинары. После одного такого обучения наши электрики научились самостоятельно перепрошивать преобразователи под конкретные технологические процессы — это сократило простой оборудования в полтора раза.

Перспективы и ограничения

Сейчас тестируем новые модели INVT с функцией прогнозирования остаточного ресурса подшипников двигателей — пока точность оставляет желать лучшего. Но сама идея полезная, особенно для насосного оборудования.

Удивительно, но эти преобразователи стабильно работают при температуре до -40°C — проверяли на Крайнем Севере. Правда, пришлось менять стандартные вентиляторы на арктическое исполнение и использовать морозостойкие кабели.

Главный вывод за пять лет работы — китайский частотный преобразователь INVT не панацея, но для 80% промышленных задач вполне подходит. Особенно где требуется баланс между ценой и надёжностью. А для особо ответственных объектов всё же советую рассматривать варианты с локализованной сервисной поддержкой, как у АО 'Шорч Электрик' — их сайт https://www.schorch.com.ru регулярно обновляет базы знаний по адаптации оборудования.