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.

Zarządzanie grupą falowników przez panel dotykowy

Bardzo ciekawym rozwiązaniem wspomagającym sterowanie i parametryzację większej ilości falowników jest zastosowanie panela dotykowego firmy LSiS. Innowacyjność tego rozwiązania polega na zarządzanie napędami bez dodatkowego sterownika. W przykładowej aplikacji wykorzystaliśmy kolorowy, dotykowy panel serii XP40-TTA/DC o przekątnej 7 cali w połączeniu z popularnymi falownikami LS.
Połączenie sieciowe budujemy za pomocą protokołu Modbus lub LSBus w typowej konfiguracji i z wyborem standardowych prędkości. Poszczególne strony panela odpowiadające za falowniki które chcemy obsługiwać, tworzymy w bezpłatnym oprogramowaniu XP-Builder.
Zyskujemy przez to graficzne przedstawienie stanu pracy falowników i pełen dostęp do zasobów falownika w sieci Modbus/LSBus. Możemy swobodnie programować dostęp do parametrów przeznaczonych dla obsługi urządzenia czy maszyny (np. częstotliwość wyjściowa) oraz zabezpieczone hasłem pozostałe parametry falownika do których dostęp będzie miała tylko służba techniczna UR.
Wykorzystując panel operatorski do zarządzania większą ilością falowników zyskujemy przede wszystkim na czasie dostępu do zasobów falowników, zgrupowania alarmów i zdarzeń na jednym specjalnym w tym celu zaprogramowanym ekranie oraz wizualizację systemu napędowego. Falowniki firmy LS pozwalają na odczyt i zapis parametrów które są zgrupowane w adresowalnych rejestrach Modbus, adresy te można znaleźć w instrukcjach obsługi falowników. Intuicyjny program XP-Builder pozwala na szybkie zaprogramowanie ekranów falowników, przykładowa aplikacja dla falowników iG5A została utworzona i zaprogramowana w niespełna 20 minut.

PowerXL DC1 falowniki do silników jednofazowych - zmiana kierunku obrotów

W przypadku stosowania silników jednofazowych nie mamy nadmiaru możliwości zastosowania falowników wielu firm. Kilkanaście miesięcy temu pisałem już o falownikach firmy Invertek Drives a teraz do grona oferentów dołączyła firma Eaton z napędami PowerXL DC1. Jest to rodzina falowników ze sterowaniem skalarnych z zasilaniem jednofazowym 230V dla silników połączonych w trójkąt, z zasilaniem 400V do silników standardowych oraz do zasilania silników jednofazowych.
Jeśli zmiana obrotów w falowniku dla silników trójfazowych nie stanowi żadnego problemu o tyle w falownikach do silników jednofazowych ten problem jest o tyle istotny że musimy realizować tę funkcję poza falownikiem. Na rysunku przedstawiam schemat aplikacyjny falownika PowerXL DC1 dla silnika jednofazowego oraz sposób podłączenia kondensatora i uzwojenia rozruchowego. Jak widać w sumie jest to dość proste ale wymaga przełączenia połączeń uzwojenia rozruchowego i kondensatora tak aby móc zmieniać kierunek obrotów. To przełączanie najlepiej zrealizować za pomocą styczników i to w taki sposób aby najpierw zatrzymany falownik, następnie odłączone zostają zaciski U i V od silnika co umożliwi przełączenie uzwojenia i kondensatora. Po przełączeniu można zamknąć obwód silnika do zacisków U i V falownika a dalej można uruchomić falownik (RUN). Schemat połączeń należy realizować z uwzględnieniem blokad styczników tak aby zapobiec połączeniom zabronionym które mogą powodować zwarcia lub uszkodzenie falownika.
Ważne również jest abyśmy za bardzo nie fascynowali się falownikami do silników jednofazowych, można je stosować wszędzie tam gdzie nie ma zbytniego zapotrzebowania na moment rozruchowy, doskonałymi przykładami są: pompy, wentylatory czy małe transportery. Inaczej mówiąc "jak nie ma innego wyjścia" ;)
Pozdrawiam, Przemek

Oszczędność energii przy zastosowaniu falowników

Wszyscy od jakiegoś czasu zmienili podejście do wydatków związanych z energią elektryczną. Zastosowanie falowników szczególnie przy sterowaniu silnikami które pracują w sposób długotrwały np. pompy czy wentylatory bytowe, pozwala na znaczne oszczędności energii elektrycznej przy zmianie prędkości obrotowej silników elektrycznych.
Pomocnym narzędziem dla osób niewtajemniczonych na pewno będzie Kalkulator oszczędności energii z falownikiem, narzędzie to jest udostępnione on-line na stronie Akademii Falowników oraz www.falowniki.com (dział narzędzia on-line). Kalkulator po wypełnieniu formularza, w prosty sposób oblicza oszczędności energii oraz czas w jakim zwróci się inwestycja w instalację z falownikiem. Oczywiście do wyników należy podchodzić z pewną rezerwą ze względu na specyfikę obiektów zasilanych oraz rodzaj pracy z usypianiem pompy czy zwiększeniem zapotrzebowania na medium które podajemy... Generalnie dosyć wysoka "sprawdzalność" metodyki obliczeń podparta fizycznie zrealizowanymi aplikacjami pozwala na duże prawdopodobieństwo wyników a co za tym idzie można to narzędzie spokojnie polecić do wstępnej kalkulacji kosztów inwestycji.
pozdrawiam serdecznie... Przemek ;)

Falowniki do wrzecion szybkoobrotowych

Coraz częstsze stosowanie silników wrzecion szybkoobrotowych wymusza stosowanie falowników o wysokiej częstotliwości wyjściowej. Dodatkowym utrudnieniem do doboru falownika do tego typu napędów jest obniżone napięcie zasilające np. 3x180V. Większość falowników ma możliwość wygenerowania napięcia wyjściowego o częstotliwości 400...500 Hz i albo nie ma możliwości obniżania napięcia wyjściowego lub napięcie to jest obniżane procentowo co nie jest zbyt precyzyjne i bezpieczne do ich zastosowania w aplikacji napędu wrzeciona. Falowniki które stosujemy do napędu wrzecion, są pozbawione tych "wad" . Maksymalna częstotliwość wyjściowa to 2000 Hz i pełna regulacja napięcia wyjściowego w zakresie 0...400V. Rozwiązanie to wypełnia całkowicie lukę w doborze falowników i spełnia całkowicie zadanie obsługi silników szybkoobrotowych. Pamiętać przy tym należy o odpowiedniej wydajności prądowej falownika do zastosowanego napędu (prąd z tabliczki znamionowej silnika). Falownik posiada 11 wejść cyfrowych, wejście analogowe 0..10V i 0(4)...20mA, wyjścia przekaźnikowe, tranzystorowe i analogowe. Jest w pełni gotowy do zaimplementowania w dowolnej aplikacji napędu wrzeciona. Wbudowany panel operatorski oraz interfejs protokołu RS485 Modbus do zastosowania programowania jak i diagnostyki.
Falowniki można zakupić w firmie EL-HELU w bardzo korzystnych cenach, telefon: 48 363 32 40.
Zapraszam do korzystania z różnych narzędzi on-line do falowników i układów napędowych.
Pozdrawiam wakacyjnie... Przemek ;)