Falownik do wentylatorów, regulacja PID lub zadawanie ręczne

Szafa napędowa o stopniu ochrony IP54, wykonana dla zespołu wentylatorów 2 x 37 kW/500 VAC w układzie sieciowym IT (z izolowanym punktem neutralnym transformatora zasilającego i z systemem uziemiających przewodów ochronnych). Szafa wyposażona została w indywidualny przemiennik częstotliwości dla każdego wentylatora wraz z wbudowanym stycznikowym układem obejściowym (bypass) z zabezpieczeniem przeciążeniowym, zwarciowym oraz blokadą mechaniczną i elektryczną. System sterowania prędkości wentylatorów:
• Automatyczna regulacja PID na podstawie danych z anemometru i wartości zadanej przez panel falownika
• Sterowanie ręczne z zadawaniem częstotliwości za pomocą potencjometru lub zadajnika
W układzie napędowym, zastosowano nowoczesne jednostki napędowe ACS 850 firmy ABB. Przemienniki częstotliwości ACS850 to elastyczne napędy zaprojektowane głównie dla aplikacji: napędu maszyn i urządzeń technologicznych, wentylacji i pompowni. Przeznaczone są do pracy z silnikami asynchronicznymi oraz z silnikami z magnesami trwałymi. Napędy ACS850 mogą zostać tak skonfigurowane, aby spełnić wymagania konkretnej aplikacji. Szeroki zakres mocy, elementy standardowego i opcjonalnego wyposażenia oraz łatwa konfiguracja sprawiają, że adaptacja w danej aplikacji jest szybka i prosta. Budowa falownika ACS850 jest zoptymalizowana pod względem instalacji wewnątrz szafy, tak aby czas poświęcony na instalację był jak najkrótszy oraz koszty z tym związane były jak najmniejsze. Dzięki technice DTC uzyskano znakomite parametry statyczne i dynamiczne napędu zbliżone do układów napędowych ze sprzężeniem zwrotnym od wału silnika:
• wysoki moment rozruchowy silnika
• czas narastania momentu typowo < 5ms
• dynamiczna dokładność regulacji prędkości typowo 0,1...0,4% sek dla 100% skoku momentu
• dokładna regulacja momentu
Założenie szybkiej zmiany wyboru trybu sterowania rozwiązano za pomocą przełącznika który "bocznikuje" regulator PID i falownik odczytuje zadaną prędkość ustawioną za pomocą potencjometru lub zadajnika. Możliwości konfiguracji wejść cyfrowych, pozwalają na zaprogramowanie ich dowolnej funkcjonalności.

Falownik a może softstart ?

Spotykam się często ze złym doborem systemu sterowania silnikiem w szczególności w trudnych i ciężkich napędach. Czasami tam gdzie zastosowano układ rozruchowy z falownikiem całkowicie wystarcza tańsze rozwiązanie z zastosowaniem softstartu.
Dobór softstartu nie jest łatwy a jego zaprogramowanie wymaga wiedzy nie tylko na temat silnika ale musimy objąć w projekcie cały system elektryczno-mechaniczny aplikacji. Parametry silnika, takie jak prąd nominalny i napięcie pracy, są podstawowymi danymi uwzględnianymi w trakcie doboru softstartu. Parametry silnika można odnaleźć w danych katalogowych, bądź odczytać z tabliczki znamionowej umieszczonej na obudowie silnika. Następnym krokiem jest określenie z jaką aplikacją będziemy mieli do czynienia. Typowe urządzenia napędzane przez silniki elektryczne można podzielić z uwagi na przebieg momentu obciążenia w funkcji prędkości.

• Wentylatory i pompy posiadają moment obciążenia proporcjonalny do kwadratu prędkości.
• Sprężarki tłokowe, młyny, kruszarki mają moment stały w funkcji prędkości. Rozruch tych urządzeń softstartem możliwy jest pod pewnymi warunkami np.: zawory obejściowe w sprężarkach tłokowych muszą być otwarte do chwili zakończenia rozruchu
• Wirówki, niektóre rodzaje wentylatorów (osiowe) charakteryzują się dużym momentem bezwładności. Silnik napędzający takie urządzenie będzie rozpędzał się powoli

Dodatkowo musimy uwzględnić kilka ważnych aspektów pracy: czas rozruchu i prąd rozruchu, cykliczność pracy urządzenia oraz miejsce instalacji i sposoby chłodzenia urządzeń rozruchowych. Sprawdzić należy maksymalną ilość rozruchów na godzinę dobieranego softstartu i porównać to z ilością rzeczywistą rozruchów sterowanego urządzenia (z odpowiednią poprawką na rozruchy w trybie awaryjnym). Od strony aplikacyjnej zwróćmy uwagę na: ilość wejść cyfrowych, ilość wyjść przekaźnikowych, interfejs komunikacyjny (jeśli jest wymagany) oraz metodę układu obejściowego softstartu (wbudowany lub zewnętrzny bypass).
Ze względu na to że w chwili obecnej opracowuję artykuł opisujący szerzej aspekty doboru i programowania softstartów, zapraszam na stronę Akademia Falowników.
pozdrawiam Przemek

Falowniki średniego napięcia VFD firmy LS

Falowniki MV VFD posiadają wbudowany bezczujnikowy algorytm sterowania wektorowego, algorytm ten to nie tylko charakterystyka sterowania momentem, ale zdolność regulacji prędkości w stanach spowodowanych przez nagłą zmianę obciążenia. MV VFD generuje silny moment obrotowy przy niskim zakresie częstotliwości co klasyfikuje ten falownik jako napęd uniwersalny, zarówno do napędu maszyn jak i pomp i wentylatorów.Przyjazny dla użytkownika system monitorowania, wygoda i optymalne rozwiązanie dla szerokiego rozumianego przemysłu. W aplikacjach które wymagają wysokiego momentu obrotowego przy niskich obrotach, parametry elektryczne silnika powinny być właściwie ustawione dla optymalnego działania systemu napędowego.
W przypadku awarii podczas pracy falownika pojedynczej komórki, element jest pomijany (bypass) i neutralny punkt jest przesunięty. Ta funkcja może być obsługiwana automatycznie lub ustawiana ręcznie, przy czym moment rozruchowy jest stale utrzymywany, gdy komórka jest pominięta. Falowniki VFD posiadają zaawansowaną technikę regulacji napięcia. MV VFD utrzymuje wysoki współczynnik mocy przy standardowym silniku indukcyjnym w cały zakresie obrotów. (Powyżej 95%).
Falowniki MV VFD firmy LSiS, mają modułową budowę wielopoziomową, składającą się z transformatora wejściowego z dopasowywaniem napięcia zasilającego, kilkunastu elementów (cell) po 6 na fazę, oraz części sterująco-monitorującej. Każdy element wykorzystuje kontrolę PWM z rozproszonego systemu sterowania i posiada wbudowaną funkcję obejścia. Układ sterujący jest regulatorem zarządzania sterowaniem PWM, używa w tym celu komunikacji z każdym z 18 elementów falownika. Posiada przyjazny dla użytkownika system kontroli, sterowania i monitoringu. Falownik wyposażony jest rónież w swobodnie programowalny sterownik PLC z możliwością programowania przez użytkownika końcowego. Sterownik posiada wejścia i wyjścia cyfrowe jak również wyposażony jest w kanały wejść-wyjść analogowych w standardzie 0...10V lub 4...20mA.

Sterowanie wektorowe

Falowniki MV VFD posiadają wbudowany potężny algorytm bezczujnikowego sterowania wektorowego. Algorytm ten jest podstawą technologii VFD, dzięki temu osiągnięto znakomite charakterystyki sterowania momentem i zdolność precyzyjnej kontroli prędkości również w chwilach znacznych zmian obciążenia. MV VFD generuje wysoki moment obrotowy przy niskim zakresie obrotów. W aplikacjach które wymagają wysokiego momentu obrotowego przy niskich obrotach, parametry elektryczne silnika powinno być odpowiednio ustawione dla optymalnego działania falownika. Funkcja Auto Tuning automatycznie mierzy silnik i zapisuje parametry potrzebne do sterowania, np. rezystancję stojana, rezystancja wirnika, induktancja czy prąd jałowy.

Zapraszam do zapoznania się z szeroką ofertą falowników LG.

Pompy głębinowe - układ falownikowy i bypass

Standardowy układ napędowy pompy głębinowej zbudowany jest w oparciu o jeden falownik i układ obejściowy (bypass) ze stycznikiem, softstartem lub z drugim falownikiem. Oczywiście nie każdego Inwestora stać na układ z dwoma falownikami, najczęściej wykorzystywane są układy ze stycznikiem.
Kilka dni temu projektowałem przeróbkę szafy napędowej w której kilka lat temu został zainstalowany falownik Lenze smd 22 kW a ze względu na strategiczne znaczenie pompowni (podłączenie kilku dodatkowych odbiorców) Inwestor zdecydował się na dodatkowy bypass z falownikiem.
Ponadto nowy falownik zaplanowaliśmy do obsługi pompy o większej wydajności a co za tym idzie większej mocy. Dobrałem (zgodnie z ostatnią obietnicą opisu) falownik firmy Delta Electronics 30 kW.

Opis układu

Obydwa falowniki są podłączone przez zabezpieczenia w postaci wyłączników silnikowych do zasilania podstawowego 400V (istnieje zabudowany również układ SZR z zasilaniem rezerwowym w postaci agregatu prądotwórczego o odpowiedniej wydajności). Do falowników doprowadzono instalację z przetworników ciśnienia z wyjściem 4...20 mA a a w falownikach uruchomione są regulatory: w smd PI a w falowniku Delta PID. Nastawy regulatorów pozwalają na utrzymywanie stałego ciśnienia w instalacji 5 Bar. Wyjścia silnikowe falowników połączone są przez układ styczników z blokadą mechaniczną i elektryczną do pompy głębinowej.
Układ prostej automatyki pozwala na:
- pracę z ręcznym wyborem falownika
- pracę automatyczną z przełączeniem na falownik obejściowy podczas awarii
- pracę automatyczną bez przełączenia automatycznego
Ponieważ przepompownia wyposażona jest w samodzielny system uzdatniania wody z cyklicznym czyszczeniem zbiorników, system ten w odpowiednim momencie przesyła sygnał czyszczenia do falownika i wymusza wyższą częstotliwość stałą przez co wspomaga i przyspiesza cykl czyszczenia. Taka praca falownika pozwala zaoszczędzić czas i zużycie energii elektrycznej. Po sprawdzeniu poprawności pracy falowniki podłączone zostały do komputera i odpowiednio zoptymalizowane pod kątem poprawnego utrzymywania ciśnienia z maksymalną oszczędnością.

Falowniki Delta są wykonane z dużą dbałością widoczną zarówno w wykończeniu mechanicznym jak i w wygodnym systemie programowania. Poszczególne parametry są pogrupowane w taki sposób że po krótkiej chwili możemy swobodnie się poruszać w menu falownika. Również oprogramowanie falownika nie przysparza problemów i jest bardzo intuicyjne, jedyna wadą jest interfejs RS485 w postaci "małej" wtyczki RJ ale odpowiednia przelotka załatwia sprawę.
W przypadku chęci zakupu falownika Delta czy smd Lenze, polecam sklep internetowy z falownikami EL-HELU lub kontakt z p. Robertem telefon: 48 363 32 40, pomoże przy doborze jak i otrzymaniu dobrej ceny na falownik.

Pozdrawiam jak zwykle serdecznie Przemek