Frekvenčný menič je elektronický systém, ktorý umožňuje plynulú reguláciu otáčok trojfázových striedavých motorov zmenou frekvencie napájacieho napätia. Od prvých meničov založených na tyristoroch uplynulo veľa rokov. Počas tejto doby prešli meniče konštrukčnými zmenami, no hlavný princíp fungovania zostal rovnaký.
Konštrukčné zmeny frekvenčných meničov sú diktované predovšetkým neustálym nárastom automatizácie v priemysle. Výrobné procesy sa neustále zdokonaľujú a je vynaložené úsilie na dosiahnutie čo najvyššej účinnosti, spoľahlivosti a kvality zariadení. Progresívna miniaturizácia, vývoj polovodičových systémov a čoraz častejšie používanie frekvenčných meničov znamená, že ich možno nájsť prakticky v každom odvetví. Všetci poznáme pojem opakovač. Vieme ho aj viac-menej prevádzkovať, ale základným kritériom pre správnu činnosť pohonného systému je vhodný výber frekvenčného meniča.
Pozrite si meniče u veľkoobchodu Onninen
Krok č. 1 – aký je charakter zaťaženia elektromotora?
Je veľmi dôležité určiť, ako vyzerá momentová charakteristika (krútiaci moment - sila generovaná na hriadeli motora) ako funkcia otáčok pre daný stroj? Vo všeobecnosti existujú dva typy takýchto zaťažení: premenlivé a konštantné. Je potrebné zvážiť, ktorá z dvoch najčastejších charakteristík zaťaženia je v danom prípade. Zaťaženia s premenlivým krútiacim momentom sú také, pri ktorých sa charakteristika krútiaceho momentu mení v závislosti od rýchlosti. Takéto zaťaženia zahŕňajú pohony čerpadiel a ventilátorov, pre ktoré je momentová charakteristika kvadratická s rýchlosťou (M~1/f 2 ). Pri zvýšení otáčok odstredivých čerpadiel a ventilátorov sa výkon odoberaný zo siete zvýši až o tretí výkon. Najväčšiu úsporu energie teda možno dosiahnuť reguláciou otáčok čerpadla alebo ventilátora.
Pri normálnej prevádzke čerpadiel a ventilátorov sa otáčky nastavujú v rozsahu 50-90% menovitých otáčok. Záťaž sa zvyšuje s druhou mocninou rýchlosti a pohybuje sa od 30 % do 80 %. Z tohto dôvodu sú čerpadlá a ventilátory väčšinou málo zaťažené a meniče je možné vyberať podľa tzv duálne hodnotenie. Príklad z ponuky ANIRO: Prevodník série IS7 s výkonom 0,75KW je možné použiť pre čerpadlo alebo ventilátor s výkonom 1,5KW - výber typovej rady nižšej ako uvádza štítok motora. Pri premenlivom zaťažení krútiaceho momentu sa zvyčajne vyžaduje preťaženie nie viac ako 120 % In po dobu 60 sekúnd (podťaženie).
Zaťaženia konštantným momentom sú tie, pri ktorých hodnota momentu zostáva konštantná v priebehu času. Ak je zaťaženie motora konštantné, motor musí byť schopný produkovať väčší krútiaci moment, ako je zaťažovací moment. Nadmerný krútiaci moment sa používa na zabezpečenie správneho zrýchlenia hriadeľa motora. Pri takejto záťaži by mal byť menič schopný generovať 60% prebytok krútiaceho momentu vzhľadom na záťaž, čo umožňuje jednoduché ovládanie pri náhlych zmenách záťaže. Preťažiteľnosť pohonu pri takýchto zaťaženiach je zvyčajne 150 % In po dobu 60 sekúnd. Zaťaženia s konštantným krútiacim momentom zahŕňajú: dlhé pásové dopravníky, štiepkovače, valcovne, mlyny, miešačky, drviče atď. Zaťaženia konštantným krútiacim momentom sú náročnejšie a často sa na rozdiel od zaťažení s premenlivým krútiacim momentom volí pohon vyššieho typu. Na rozdiel od toho, čo uvádza štítok motora.
Keď sú charakteristiky záťaže známe, pokračujte krokom číslo dva – štítok motora.
Prezrite si meniče LS Electric vo veľkoobchodnej ponuke
Krok č. 2 – elektrické veličiny popisujúce motor?
Kriticky dôležitým faktorom pri výbere pohonu sú elektrické charakteristiky poháňaného motora. Vždy porovnávajte údaje pohonu s údajmi na typovom štítku motora. Prevodník by sa mal vyberať na základe menovitého prúdu motora (nie výkonu) alebo zdanlivého výkonu spotrebovaného motorom (nie činného výkonu). Aké parametre by ste mali venovať pozornosť? V prvom rade skontrolujeme menovitý prúd motora a jeho napájacie napätie. Motory sa zvyčajne vyrábajú tak, že používateľ si môže vybrať z dvoch štandardov napájania v závislosti od vnútorných zapojení statora (zapojenie do hviezdy a trojuholníka). Motory s výkonom cca 4 KW sa teda vyrábajú tak, že pri zapojení do trojuholníka pracujú na napätí 3x230VAC a pri zapojení do hviezdy na napätí 3x400VAC. V tomto bode sa používateľ musí rozhodnúť, ako chce pripojiť motor. To určuje, aký typ pohonu by ste mali použiť (jednofázový alebo trojfázový). Po tomto procese poznáme charakter záťaže a máme údaje o napätí motora a jeho menovitom prúde.
Krok č. 3 – Aká je/má byť dynamika systému (štart a stop)?
Musíme si odpovedať na otázku: vyžaduje naša aplikácia pohonu veľmi vysokú dynamiku? Zažívate časté a náhle riadené brzdenie motorom? Musíme tiež skontrolovať, či je pri veľkom zaťažení potrebná náhla zmena rýchlosti? Pracujete s vysokou zotrvačnosťou? Ak áno, náš frekvenčný menič by mali byť vybavené vhodnými brzdovými alebo regeneračnými systémami. V aplikáciách, kde sa brzdenie vykonáva veľmi často, je vhodné použiť menič s možnosťou regenerácie, teda vrátenia elektriny späť do siete. Počas brzdenia sa motor stáva generátorom a energia sa vracia do frekvenčného meniča. Túto energiu je potrebné odoberať pomocou brzdového modulu a brzdového odporu alebo ju odovzdať do elektrickej siete. V tejto fáze by sa malo určiť, či má byť menič vybavený brzdným modulom a odporom, alebo či je potrebný regeneračný modul. Zvyčajne v aplikáciách, kde sa vyžaduje rýchle a kontrolované zastavenie alebo pri práci s náročnou zotrvačnosťou (ventilátor s veľkými lopatkami), je potrebné použiť vhodný systém podpory brzdenia.
Vymieňajte si výhody v novej vernostnej platforme OnnTop!
Krok č. 4 – Miesto inštalácie, podmienky prostredia?
Po vykonaní rozsiahleho rozhovoru o našej aplikácii a motore nastal čas zvážiť miesto inštalácie. To je dosť dôležité aspoň z niekoľkých dôvodov: aké hodnotenie IP by malo mať zariadenie? Je vystavený vlhkosti? Opeľovanie? Vibrácie? Aká je teplota okolia? Je miestom inštalácie priemyselné alebo obytné prostredie?
V potravinárskom priemysle sa vyžaduje krytie IP 66 kvôli častému umývaniu zariadení po výrobe. Ak má byť zariadenie inštalované v riadiacej skrini, ktorá už má príslušné krytie IP, nie je potrebné preplácať zvýšené krytie krytu. Stačí jednoduché, typické IP20. V závislosti od miesta inštalácie by mal byť náš menič vybavený aj vhodnou triedou EMC filtra. Pre obytné prostredie sú obmedzenia väčšie a filter by mal mať triedu C2. Pre priemyselné prostredie – trieda C3. Najlepšie je zakúpiť meniče so zabudovaným EMC filtrom a tlmivkou v DC obvode. To zaručuje nižšiu tvorbu rušenia, nižšie prúdové skreslenie a lepší účinník.
Krok 5 – Potrebné príslušenstvo, filtre, tlmivky, voliteľné karty, komunikácia?
Nakoniec by ste sa mali opýtať sami seba na potrebné dodatočné príslušenstvo, ako napríklad: vstupno/výstupné tlmivky , početné rozširujúce voliteľné karty (ďalšie vstupy/výstupy, vstup pre bezpečné zastavenie, PTC, núdzové napájanie, PLC karta) alebo komunikačné karty (profibus, modbus, ethernet, profinet, ethercat).
Správna analýza hnacieho systému, motora a miesta inštalácie zaručuje výber správneho frekvenčného meniča. Popísané vyššie päť krokov pri výbere pohonu umožňuje bezporuchovú a dlhotrvajúcu prevádzku nášho pohonného systému. Pamätajte, že zle alebo nesprávne zvolený frekvenčný menič môže spôsobiť viac škody ako úžitku.
Máte otázky týkajúce sa odvetvia? Pridajte sa k skupine Świat Instalacji!