Frekvenční měniče Eaton – správný pohon pro vaše technologie

2. 9. 2020

Pro regulaci otáček asynchronních střídavých motorů se využívá řízení energie dodávané do motoru. Systém pohonu se skládá z třífázového motoru, měniče frekvence a řízení. Motor je obvykle standardní třífázový asynchronní elektromotor s kotvou nakrátko na jmenovité napětí 230 nebo 400 V, 50 Hz. Frekvenční měnič je jednotka, kterou lze napájet jednofázově nebo třífázově v rozsahu napětí 115 až 400 V, 50 Hz. Tato jednotka upravuje výstupní napětí a výstupní frekvenci v konstantním poměru podle přednastavené charakteristiky řízení motoru.
Frekvenční měnič zajišťuje spouštění, zasta­vování a regulaci otáček motoru.
Osvědče­ná řada frekvenčních měničů Eaton, která nese označení PowerXLTM, působí robustní konstrukcí a disponuje efektivní řídicí částí. Základem nabídky frekvenčních měničů společnosti Eaton jsou aktuálně tři produk­tové řady DC1, DA1 a DG1, které dokáží po­krýt oblasti od jednoduchých až po vysoce komplexní aplikace, pro individuální i sério­vou výrobu ve strojírenství i mimo ni. Před náročnými okolními vlivy jsou nové frek­venční měniče PowerXLTM dokonale chrá­něny vysokým stupněm krytí až IP66 a díky zvýšené ochraně lakováním PCB desky jsou měniče DA1 a DG1 vhodné též pro použití v náročných prostředích s vysokou vlhkostí. 
U výrobců strojů i při budování technolo­gií v obchodních či rezidenčních budovách jsou motory často pohonem pro čerpadla, ventilátory, dopravníky, jeřáby, navíjecí stro­je, kompresory nebo výtahy, které vyžadují jednoduché, uživatelsky přívětivé a ener­geticky efektivní technologie. Frekvenční měniče DC1, DA1 a DG1 byly speciálně na­vrženy právě pro tyto typy aplikací. Veške­ré produkty z řady PowerXLTM lze využívat pro plný výkon až do okolní teploty 50°C (IP20) bez dodatečného chlazení a jsou vy­baveny ochranou proti zkratu na výstupu. Spolehlivost zvyšují také ventilátory s vali­vými ložisky, které zaručují dlouhou život­nost. Minimalizace projektování, instalace a nároků na technické znalosti je zajištěna zjednodušením technologie pomocí funkce automatického nastavení a jednoduchého parametrizování pouze 14-ti základními pa­rametry. Toto zajišťuje rychlou přípravu no­vého zařízení do provozu.

Programování fre­kvenčních měničů PowerXLTM lze realizovat přes integrovanou klávesnici a LED (OLED) displej nebo z připojeného PC.
Při použití externí klávesnice s displejem lze přistupo­vat až k 63 zařízením z jednoho modulu. Dodatečný bluetooth adaptér umožňuje rychlé nastavení a uložení zvolených para­metrů a následné kopírování do jiných zaří­zení. Tzv. „Help card“ v každém přístroji nabízí rychlý přehled parametrů a označení svorek. Odnímatelná svorkovnice řídicích signálů fre­kvenčních měničů DC1 a DA1 dělá instalaci a připojení zařízení ještě jednodušší. 

DC1 – Ideální řešení pro konvenční pohony do 22 kW
Kompaktní frekvenční měniče DC1 s jednoduchým připojením a instalací jsou vhodné k řízení ventilátorů, čerpadel a dopravníků. Charakteristika V/f řízení umožňuje zajistit vysoký točivý moment motoru i při nízké rychlosti. Frekvenční měniče s řízením poměru V/f mohou poskytovat lepší záběrový moment a možnost přetížení při nízkých rychlostech, pokud je růst napětí při nízkých rychlostech řízen automaticky. Tato vlastnost se nazývá IR kompenzace, bez této kompenzace je velice obtížné dosáhnout maximálního možného točivého momentu motoru při lehké zátěži. Bez této kompenzace by požadovaný nárůst napětí pro maximální točivý moment způsobil saturaci motoru a tím by tekl příliš velký proud. Obvody IR kompenzace sledují zátěž motoru a automaticky regulují nárůst napětí při nízkém zatížení. Řízení magnetického toku střídavého motoru umožňuje dosáhnout podobného výsledku tím, že mění jeho okamžité napětí a frekvenci tak, aby motor vyvinul požadovaný točivý moment směrem k zátěži. Produktová řada DC1 dokáže pohánět motor při 150% jmenovitého zatížení po dobu 60 sekund a 175% po dobu 2 sekund. Vestavěný PI regulátor může realizovat regulaci např. průtoku nebo tlaku pomocí ovládacího obvodu se snímači disponujícími analogovým signálem 0 – 10 V. Všechny modely DC1 v krytí IP20 určené pro montáž do rozváděče jsou nabízeny ve výkonovém rozsahu 0,37 až 22 kW a jsou dodávány se 7-segmentovým displejem a klávesnicí. Volitelně lze vybírat vestavěný EMC filtr a brzdný rezistor.

1eat
 
Obr. 1 - Frekvenční měnič DC1 v provedení IP66

V případě, že základní výbava DC1 je nedostačující, může být snadno rozšířena pomocí doplňujících modulů vstupů / výstupů. Kromě provedení v krytí IP20 jsou měniče řady PowerXLTM DC1 dostupné v krytí IP66 nově také až do 22kW. U měničů v krytí IP66 lze vybírat z možností s lokálním ovládáním nebo bez něj a díky nově použitým materiálům odolným vůči UV záření jsou vhodné pro venkovní použití. Frekvenční měniče DC1 jsou též plně vybaveny pro komunikaci přes rozhraní CANopen nebo Modbus-RTU. Ve spojení se SWD modulem dokáží frekvenční měniče využít schopnosti systému SmartWire-DT.

DA1 – Frekvenční měniče pro náročné aplikace do 250 kW
Frekvenční měniče řady DA1 jsou ideální volbou pro řízení náročných a rychlostně závislých aplikací. Široký rozsah výkonu až do 250 kW, společně s kompaktními rozměry a vysokou úrovní funkčnosti předurčují jejich využití především tam, kde jsou náročné požadavky na řízení motorové zátěže. Standardem této produktové řady je podpora komunikace Modbus-RTU nebo CANopen a integrovaný EMC filtr s brzdným tranzistorem. Kromě vektorového řízení (SLV) je možné využít základního řízení V/f nebo pokročilého CLV řízení. Frekvenční měniče mohou být provozovány při 150% přetížení při provozu a 200% přetížení při startu. Stupeň krytí IP66 umožňuje použití v aplikacích s instalací mimo rozváděč. S PLC funkcemi parametrizačního software drivesConnect lze vytvářet vlastní logické vazby, například s časovými závislostmi a vytvořit tak své vlastní aplikace. Do zařízení mohou být přidány různé rozšiřující moduly stejně jako další vstupy / výstupy (analogové či digitální). S funkcí „Safe Torque Off“ (STO) poskytují frekvenční měniče DA1 nejzákladnější integrovanou bezpečnostní funkci. Několik komunikačních modulů pro DA1 poskytuje konektivitu pomocí Ethernet protokolů na bázi (PROFINET, Ethernet IP, EtherCAT, Modbus TCP, BACnet IP), dále nejrozšířenější komunikaci Profibus nebo pro severoamerický trh DeviceNet. S modulem SWD mohou být frekvenční měniče připojeny také do systému SmartWire-DT. Všechny výkonové typy jsou k dispozici také s displejem OLED s vysokým rozlišením.  


2eat

Obr. 2 - Frekvenční měnič DA1 s integrovaným OLED displejem


DG1 – Frekvenční měniče pro průmyslové aplikace do 560 kW

Frekvenční měniče DG1 se mohou pochlubit všestranným komunikačním vybavením. Všechny modely se dodávají se standardními rozhraními pro protokoly Ethernet IP, ModBus TCP, ModBus RTU a BACnet MS/ TP. Pro připojení na komunikační standardy Profibus DP, CANopen, DeviceNet, ProfiNet a LonWorks, stejně jako pro připojení na komunikační systém SmartWire DT lze použít zásuvné adaptéry (komunikační karty). Měniče jsou navíc vybaveny několika digitálními a analogovými vstupy a výstupy a také třemi relé, takže nabízejí více možností připojení než mnoho jiných zařízení této třídy, která jsou v současnosti na trhu. Další snadné a pružné rozšíření měniče DG 1 umožňují různé přídavné karty. Softwarové vybavení, nainstalované na všech frekvenčních měničích DG1 má špičkové funkce a funkční vybavení, jako např. aktivní optimalizaci energetické spotřeby, dynamickou regulaci napájení v případě rekuperace, průvodce rychlým startem, různorodé funkční bloky pro standardní aplikace (systém pro více čerpadel, ovládání ventilátorů, vícenásobnou regulaci typu PID, víceúčelové použití), bezpečnostní funkce, a funkci STO (Safe Torgue Off – bezpečné vypnutí krouticího momentu) a hodiny reálného času. Z hlediska energetické spotřeby dosáhla společnost Eaton úspěchu v podobě snížení příkonu pro motorové pohony o 2 až 10 % ve srovnání s jinými frekvenčními měniči na trhu – a to bez jakékoli přídavné optimalizace.

 
3eat
Obr. 3 - Frekvenční měnič DG1 pro náročné aplikace

Řada frekvenčních měničů DG1 se dodává v šesti velikostech a stupněm krytí IP21. Speciální povrchová úprava chrání elektronické součástky proti prachu, vlhkosti a chemikáliím. Pro drsné klimatické podmínky, nebo dálkové ovládání může být kryt měniče dovybaven pomocí konverzní sady pro krytí na úrovni ochrany IP54. Rozsah provozních teplot pro měniče řady DG1 je díky speciálnímu režimu vyhřívání od -35 do +50 °C. Při snížení jmenovitého výkonu mohou být měniče provozovány až do +60 °C.

Eaton -On-line Tour 2020 
Využijte možnosti  zdarma se připojit na přednášku v rámci Eaton On-line Tour 2020 na téma: 
Frekvenční startér vs. Frekvenční měnič – řízení pohonu snadno a levně.
Kdy: 6. 10. 2020 ve 13:00, Ivo Škapa & Jindřich Bulva

Anotace přednášky:
Frekvenční měniče si za poslední desítky let vydobyly nezastupitelné místo v oblasti pohonů. Nejde pouze o přesné řízení všemožných technologií, ale v poslední době stále častěji především o úsporu energie. Bez ohledu na to, zda jsou důvody ekonomické či ekologické. I přes jejich nesporné výhody, ale stále existovaly překážky pro jejich nasazení. Ať už to byla vysoká cena pro malé projekty anebo obavy z komplikovaného programování a nutnosti zaměstnávat drahého specialistu. Proto jsme uvedli na trh novou řadu frekvenčních měničů, které jsou tak dostupné a jednoduché, že jsme pro ně museli vymyslet novou kategorii – frekvenční startéry. To naznačuje, že mohou nahradit stykačové kombinace nebo softstartéry pro rozběh motorů. Ale ony toho umí mnohem více a ve většině případů bez potřeby jakéhokoliv nastavování a programování. Pokud jste ještě neměli tu čest, přijďte se seznámit.


Přehled dalších témat Eaton On-line Tour 2020

 


Scroll to Top