Spouštění a řízení elektromotorů je v dnešní době základem průmyslových i mnoha dalších aplikací. Aniž bychom si to uvědomovali, tak se s nimi potkáváme každý den.
Existuje několik způsobů, jak je lze řídit. Základním hlediskem může být způsob jejich rozběhu. Existuje přímý rozběh, či rozběh hvězda-trojúhelník, kde si vystačíme s motorovými spouštěči a stykači, dále pak můžeme mít variantu plynulého rozběhu, kde nám dobře poslouží softstartéry. V tomto článku se však budeme zabývat variantou řízených rozběhů motoru, ke kterému již potřebujeme sofistikovanější přístroje, kterými jsou frekvenční měniče.
V případě řízeného rozběhu se jedná o zcela univerzální variantu s plynulým řízením otáček, napětí či frekvence střídavých motorů všech možných výkonů. Tento typ rozběhu nám zajišťuje eliminaci rozběhových proudů a konstantní točivý moment až do jmenovitých otáček motoru. Přístroje starající se o tento způsob rozběhu jsou právě zmíněné frekvenční měniče. Ty se dále mohou dělit dle způsobu řízení na skalární a vektorové. Skalární řízení se vyznačuje konstantním poměrem U/f a jedná se o řízení v otevřené smyčce a jde především o regulaci výstupní frekvence. Výhodou je jednoduchost zařízení, přičemž umožňuje připojení více motorů na jeden frekvenční měnič. Pokud nám jde o aplikaci s velkými nároky na přesnost, pak ale není tento přístroj úplně vhodný. Přesnější regulaci nám tak nabízí řízení vektorové, které ještě můžeme dále rozdělit na bezsenzorové SLV a se zpětnou vazbou CLV. V prvním případě jde opět o otevřenou smyčku. V tomto případě už přístroj pracuje s matematickým modelem motoru a zaměřuje se na regulaci rychlosti i momentu. Výhodou je v celku snadné zprovoznění a příznivá cena. Ve variantě řízení se zpětnou vazbou se již bavíme o uzavřené smyčce, kde dostáváme informace z připojeného enkodéru motoru. Díky tomu lze kromě rychlosti a momentu regulovat i polohu, to vše s velmi velkou přesností. Výhodou je zároveň přímá kontrola stavu motoru. Zprovoznění těchto přístrojů už je poněkud náročnější a samozřejmě musíme počítat i s vyššími náklady.
Podíváme-li se společně do nabídky společnosti Eaton, tak prvními přístroji pro řízený rozběh jsou frekvenční startéry DE1/ DE11 využívající skalární řízení. Jedná se o přístroje, které jsou velmi jednoduché a vyplňují mezeru mezi konvenčními spouštěčovými kombinacemi a frekvenčními měniči a zároveň kombinují všechny jejich výhody. Nastavení těchto přístrojů je velmi snadné a lze jej provést šroubovákem pomocí konfiguračního modulu nebo pomocí software drivesConnect a Bluetooth připojení. Komunikaci se světem je pak možné realizovat přes integrovaný protokol Modbus RTU, CANopen či SmartWire-DT. Výkonový rozsah je od 0,25 do 2,2 kW u jednofázového napájení a 0,37 až 7,5 kW pro třífázové.
Pokud jde již o plnohodnotné frekvenční měniče, Pak můžeme začít řadou DM1. Jsou to měniče určené pro jednodušší, ale stejně tak středně náročné aplikace nicméně ve verzi Pro se už jedná o velmi výkonná zařízení. Výkonový rozsah je až do 18,5 kW a jsou nabízeny v několika variantách vstupních a výstupních napětí. Jejich hlavní výhodou jsou minimalistické rozměry, splňují nejvyšší třídu účinnosti IE4 a mají již integrovaný webserver. Důležitou funkcí, která je dnes požadována čím dál tím více je bezpečnostní funkce STO. Přístroje DM1 touto funkcí samozřejmě již disponují. Se zařízeními je také možné komunikovat pomocí technologie Bluetooth. Vybírat také můžete z několika napěťových kombinací: 1x230V/3x230V; 3x230V/3x230V či 3x400V/3x400V. Komunikaci s dalšími zařízeními je možné realizovat pomocí integrovaného rozhraní Modbus RTU/TCP, BACnetMS/TP, Ethernet IP či BACnet TCP. Další rozhraní je ještě volitelné, je to PROFIBUS, CAN, DeviceNet a nakonec SmartWireDT. Pro pohodlné ovládání frekvenčních měničů DM1 je určen uživatelsky přívětivý software Power Xpert inControl.
Tento software je taktéž určen pro práci s frekvenčními měniči PowerXL™ DG1. Jedná se o měniče nové generace s výkonovým rozsahem až do 560 kW. Mají v podstatě univerzální použití a díky modulárnímu provedení je možnost nepřeberného množství modifikací. Disponují mimo jiné technologií AEC (Active Energy Control), která je schopná minimalizovat energetické ztráty. Úspora energie může oproti konkurenčním přístrojům dosahovat 2-10 %. Často bývá u frekvenčních měničů také požadována vyšší odolnost. V případě měničů DG1 je na výběr ze standardního IP20, ale také zvýšeného IP54. V případě velkých výkonů se samozřejmě povětšinou bavíme o krytí IP00.
Oblíbenými přístroji jsou pak kompaktní frekvenční měniče PowerXL™ DC1. Tato řada nabízí několik výkonových rozsahů od 0,37 až po 22 kW lišících se způsobem napájení. Tyto přístroje jsou schopné jak skalárního řízení, tak bezsenzorového SLV. I tak umožňují jednoduché nastavení s pouhými 14 základními parametry. V portfoliu můžeme najít přístroje s krytím IP20, ale i vyšším IP66. Dalšími kritérii jsou pak přítomnost RFI filtru a brzdného tranzistoru. Komunikace je opět zajištěna integrovaným CANopen a Modbus RTU, ale pomocí volitelného příslušenství lze přístroj rozšířit o další komunikační moduly jako jsou Profinet, DeviceNet či Profibus a další. Tyto přístroje jsou vhodné pro použití s jednoduchou zátěží jako jsou čerpadla, ventilátory nebo pásové dopravníky.
Frekvenční měniče PowerXL™ DA1 jsou charakterizovány enormní flexibilitou z pohledu komunikačních protokolů, a navíc díky integrované funkci PLC je možné jejich funkci adaptovat dle našich potřeb. Výkonný vektorový režim řízení SLV i CLV zajišťuje spolehlivý provoz i u vysoce dynamických aplikací při výkonovém rozsahu až do 110 kW. Velkou devízou je schopnost velké přetížitelnosti (150% po dobu 60 s a 200% po dobu 4 s). Uplatnění těchto přístrojů najdeme u textilních strojů, kompresorů, mlýnů a drtičů, jeřábů a zdvihacích zařízení a díky mnohým mezinárodním certifikacím třeba i v lodních aplikacích.
Ať už potřebujete řídit malé čerpadlo, kompresor, větrák či vodní turbínu nebo jeřáb, v nabídce frekvenčních měničů společnosti Eaton najdete bez obtíží ten správný. Samozřejmostí je také široká škála příslušenství v podobě sinusových filtrů, tlumivek apod.
EATON Elektrotechnika, s.r.o.
Technická podpora CZ
Tel.: +420 267 990 440
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.eaton.cz
