Falowniki zza biurka

Przeczytałem ostatnio artykuł-zestawienie dotyczące falowników i jako praktyk z krwi i kości jestem trochę zaskoczony. Jaki inny świat reprezentują redaktorzy i inżynierowie sprzedaży zza swoich biurek.
Dowiedziałem się z owego artykułu że "protoplastą falowników jest softstart" hmmm... zapewne tak jak rower jest protoplastą samochodu, mimo usilnych starań nadal nie wiem co autor miał na myśli stosując określenie "silniki skokowe". Być może wynika to z dziwolągowatego tłumacza Google Translate lub istnieją takowe niszowe silniki i ja o tym nic nie wiem.
Nie jestem w końcu stworzony do pisania gładkich słówek, staram się jedynie łopatologicznie pisać o napędach w miarę jasno, aczkolwiek chylę czoła nad zestawieniem i próbie przedstawienia firm wzajemnie konkurujących na rynku i ich asortymentu a myślę że nie jest to łatwe. Głos zabrali przedstawiciele: Lenze, Astor, Simlogic, SEW, Yaskawa, Eldar. Zabrakło mi przedstawicieli firm których falowniki są najczęściej kupowane bo cokolwiek byśmy nie mówili o jakości i możliwościach technicznych falowników ich cena jest w 90% przypadków kryterium podstawowym. Przedstawienie "popularności" firm napędowych (przynajmniej pierwsza piątka) zupełnie nie zgadza się z danymi jakimi dysponuję na podstawie zarówno montażu jaki i rozmów z zaprzyjaźnionymi fachowcami w całej Polsce na temat stosowanych przez nich falowników poszczególnych firm. Czyżby coś się zmieniło ? Wątpię...

Zgadzam się z opisywanymi trendami rozwojowymi w technice napędowej: oszczędność energii, implementacja sterowników PLC, zwiększone możliwości sieciowe - takie obserwacje i sygnały zwrotne z rynku mam i ja. W moich kręgach (przemysłowych) falowniki używane są głównie w napędach maszyn, transportu technologicznego, ważeniu, podawaniu itp. w mniejszym lecz równie ważnym stopniu do napędu pomp czy wentylatorów przemysłowych. Aplikacje HVAC które są opisywane w artykule są realizowane przez firmy które specjalizują się w nich i dużej wiedzy na ten temat nie mam, ale nie chce mi się wierzyć że najwięcej falowników poszczególne firmy sprzedają do tych aplikacji. W końcu ilość dużych inwestycji w Polsce jest ograniczona... no ale kto wie ?
Tak czy siak falowniki zza biurka wyglądają nieco inaczej niż w naszych rękach podczas montażu w przeróżnych warunkach a może jest jednak odwrotnie ?
Zapraszam do Akademii Falowników na porcje informacji technicznych, rozwijajmy ją wspólnie!

Akademia Falowników - START

Z przyjemnością donoszę o wystartowaniu internetowej Akademii Falowników w której będę również "maczał" paluszki.

Założenia projektu akademii to przede wszystkim dostarczenie odpowiedniej ilości informacji teoretycznych z zakresu systemów napędowych, począwszy od sterowania klasycznego z wykorzystaniem styczników, softstartów oraz falowników.
Biorąc pod uwagę że falowniki są coraz częściej wykorzystywane nawet w bardzo prostych układach napędowych a mało jest informacji praktycznych na ten temat, mam nadzieję że stronkę odwiedzać będzie dużo chętnych i garnących się do wiedzy napędowców.
Strona jest w obecnej chwili na etapie wprowadzania danych i rozszerzania poszczególnych modułów, ale już można z niej korzystać.

Podział strony zawiera:
nauka - informacje teoretyczne i praktyczne
słownik - słownik terminów z zakresu automatyki, elektrotechniki i napędów
EMC - informacje dotyczące prawidłowej instalacji z zachowaniem norm i przepisów Kompatybilności elektromagnetycznej
instalacja falowników - praktyczne porady i informacje jak montować i instalować falowniki
aplikacje - gotowe (lub prawie gotowe) aplikacje do wykorzystania, zawierające schemat podłączenia oraz opis i algorytm oprogramowania falownika.
FAQ - pytania i odpowiedzi od najprostszych do bardziej zaawansowanych.

Opiekę nad stroną sprawują partnerzy serwisu Akademii Falowników: Wortal falowniki.com oraz firma Aniro, dystrybutor falowników LS (LG).
Zapraszam do korzystania z bazy wiedzy jaka tam już została zamieszczona i oczekujemy propozycji jakie informacje byłyby niezbędne a może zostały pominięte. Prosty formularz zapisze nas do Akademii a warto zauważyć że zarejestrowani Użytkownicy Akademii Falowników mogą liczyć na dodatkowe rabaty w sklepie z falownikami.
Pozdrawiam

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

"Sterowanie momentem" bez falownika wektorowego

Odezwał się do mnie zaprzyjaźniony Klient i niepocieszony poinformował mnie o uszkodzeniu falownika który montowany był wiele lat temu. I przypomniałem sobie tę fajną aplikację gdzie wykorzystaliśmy nietypowe sterowanie...
Ale do rzeczy, w dawnych czasach nie było takich falowników jak dziś, do dyspozycji mieliśmy kilka typów falowników ze sterowaniem U/f i czasami trzeba było nieźle ruszyć głową aby uruchomić bardziej wymagający system napędowy.
W tym przypadku mieliśmy zainstalowany silnik o mocy 75 kW napędzający przez przekładnie układ ciągnący drut zbrojeniowy. Drut ten był ciągnięty i jednocześnie nawijany na szpulę. Pełna szpula ważyła około 2 ton.
Aby spełnić wymagania technologiczne i nie absorbować zbytnio obsługi całego urządzenia musieliśmy zmierzyć się z problemem nawijania na zwykłym falowniku skalarnym który mieliśmy do dyspozycji.

Wpadliśmy na pomysł aby zbudować układ samoregulujący naciąg drutu w oparciu... o sam falownik! Ponieważ falowniki wówczas nie posiadały zbytnio rozbudowanych, wewnętrznych algorytmów sterowania, musieliśmy zastosować tylko jeden element zewnętrzny w postaci separatora analogowego o specyficznym działaniu odwracającym sygnał analogowy 0...10V na 10...0 V. Cała filozofia sterowania oparta była na zasadzie specyficznego sprzężenia zwrotnego polegającego na:

• zaprogramowaniu i wyskalowaniu wyjścia analogowego 0..10V który był odzwierciedlaniem aktualnego prądu wyjściowego falownika.
• połączeniu tego wyjścia przez "odwracający" separator analogowy do wejścia analogowego falownika
• zaprogramowaniu i wyskalowaniu wejścia analogowego falownika do sterowania obrotami silnika

Oczywiście układ wymagał ponad godzinnego "dopieszczania" ale działał bez zarzutu i to działał przez ponad 11 lat ! Działanie polegało na pracy falownika z zaprogramowaną górną granicą częstotliwości a w chwili wzrostu prądu falownika obroty zmniejszały się, jeśli obniżył się prąd falownika obroty wzrastały.
Muszę przyznać że z pewnym sentymentem demontowaliśmy stary układ i wymienialiśmy go na nowy. Trochę żal a z drugiej strony satysfakcja z tak długotrwałej pracy. W miejsce starego falownika zainstalowaliśmy falownik ACS550 firmy ABB. I tu już nie musieliśmy tworzyć dodatkowych układów i po zaprogramowaniu (polecam panel asystenta !) linia ruszyła co ucieszyło najbardziej oczywiście naszego Klienta.
A przy okazji polecam zapoznać się z falownikami Delta, niedługo opiszę moje spostrzeżenia z nimi związane bo coraz bardziej mi się podobają.
Pozdrawiam, Przemek ;)

Falowniki do ciężkich zadań

No i już po urlopie...I jak to zwykle bywa, głowa jeszcze nad morzem a praca trafia się nie pozbawiona problemów...
Często ostatnio mam do czynienia z "wrednymi" aplikacjami i to nie z ciężkimi rozruchami ale z ciężką pracą po przeprowadzeniu rozruchu i zadaniu odpowiedniej częstotliwości.
Przykłady można by mnożyć: silniki dużych pomp hydraulicznych bez zbiorników wyrównawczych, duże wibratory czy zbijakowe maszyny do produkcji śrub.
W rozmowie z Inwestorem trudno czasem wytłumaczyć dlaczego zastosowany falownik musi mieć większą "moc" niż zastosowany w maszynie silnik. No bo jak ? Zacząć od teorii budowy falowników, od prawa Ohma ???
Z ciężkim rozruchem w dzisiejszych czasach w miarę łatwo można sobie poradzić ale w maszynach która cyklicznie jest przeciążana z czasem cyklu jedna czy dwie sekundy, sprawa nie jest już taka prosta. I nie chodzi tu o rodzaj czy tryb pracy falownika - głównym celem jest zapewnienie silnikowi odpowiedniego "zapasu" prądu. Przykładem jest maszyna którą ostatnio modernizowałem. Silnik 2850 obrotów o mocy 30 kW, napędza przez koła pasowe maszynę z dodatkowym magazynem energii w postaci koło zamachowego. Maszyna leciwa ale jak to zwykle bywa mechanika w doskonałym stanie. Po przeprowadzeniu wstępnego rozruchu, całość podczas pracy "na luzie" silnik pobierał około 16 A przy częstotliwości 43 Hz. Podczas pracy okazało się że zapotrzebowanie na "prąd" to około 85-90 A !
Zastosowany falownik (który miał Inwestor) to moc 37 kW, dlaczego taki ? Bo Ktoś mu tak dobrał, sprzedał i powiedział że wszystko będzie dobrze jak się da większy (!sic). Nic dodać nic ująć...
Po przeprowadzeniu stosownych pomiarów zarówno w chwilowej pracy (zanim nie nastąpił błąd przeciążenia falownika) z falownikiem jak i z zasilaniem bezpośrednio z sieci, dobrałem falownik 8200 vector o prądzie znamionowym 89 A. I w sumie nie tylko o "vector" tu chodzi, bardziej trzeba patrzeć przy tego rodzaju obciążeniach na falownik jako źródło prądu dla silnika. Pomocne tu jest koło zamachowe które trochę "wygładza" zapotrzebowanie na moment aczkolwiek po utracie energii trzeba ją jakoś uzupełnić. Po sparemetryzowaniu falownika i uruchomieniu okazało się że falownik chwilami nieznacznie przekracza prąd znamionowy falownika ale bez wpływu na jego bezawaryjną pracę...