SD300 Univerzální vektorový frekvenční měnič s řízením točivého momentu a 16-krokovým PLC

Tři režimy řízení motoru

IFIND SD300 je vektorový frekvenční měnič pro všeobecné použití pro řízení otáček, točivého momentu a procesu v průmyslových motorových systémech. Kombinuje tři režimy řízení, aby vyhovoval různým charakteristikám zatížení a provozním požadavkům.

Bezsenzorové vektorové ovládání

Bezsenzorové vektorové řízení, neboli SVC, odhaduje otáčky motoru a magnetické podmínky bez potřeby hřídelového kodéru. Poskytuje silnější točivý moment při nízkých otáčkách a lepší odezvu na měnící se zatížení než konvenční řízení V/F.

SVC lze zvážit pro aplikace, které vyžadují:

• Startování nabito

• Stabilní nízkorychlostní provoz

• Širší nastavení rychlosti

• Rychlejší reakce na změny zatížení

• Řízené zrychlování a zpomalování

• Provoz bez zpětné vazby kodéru

Správná data na typovém štítku motoru a identifikace motoru jsou důležité pro získání očekávaného výkonu bezsenzorového vektoru.

Ovládání V/F

Ovládání U/F upravuje napětí motoru podle výstupní frekvence. Poskytuje přímou regulaci rychlosti pro zatížení s proměnným kroutícím momentem a aplikace, které nevyžadují vysoce přesnou regulaci točivého momentu.

Typické V/F aplikace zahrnují:

• Odstředivá čerpadla

• Ventilační ventilátory

• Dmychadla

• Základní dopravníky

• Více motorů pracujících společně

Když jeden měnič provozuje několik motorů, každý motor normálně vyžaduje samostatnou ochranu proti přetížení.

Řízení točivého momentu

Řízení točivého momentu reguluje výkon motoru podle zvolené reference točivého momentu. Může podporovat stroje, kde je odezva na zatížení, tažná síla nebo omezení točivého momentu důležitější než udržování jedné pevné rychlosti.

Správný režim řízení závisí na motoru, poháněném zařízení, minimální rychlosti, startovacím zatížení a požadované přesnosti procesu.

Vysoký startovací moment

Při bezsenzorovém vektorovém řízení poskytuje SD300 150 % jmenovitého točivého momentu při 0,5 Hz. To umožňuje vhodně přizpůsobenému motoru vyvinout značný točivý moment při nízké frekvenci bez použití zpětné vazby kodéru.

Nízkorychlostní startování může mít prospěch:

• Naložené dopravníky

• Vzduchové kompresory

• Textilní stroje

• Míchačky a zpracovatelská zařízení

• Spouštění čerpadel proti tlaku

• Stroje s častými změnami zatížení

Skutečný startovací výkon také závisí na proudu motoru, setrvačnosti zátěže, mechanickém stavu a nastavení parametrů.

Zvýšení momentového zesílení nebo proudových limitů bez kontroly motoru a zátěže může způsobit přehřátí nebo opakované vypnutí nadproudem. Uvedení do provozu by mělo začít se správnými údaji motoru spíše než příliš vysokým nastavením kompenzace.

Dynamická rychlostní odezva

SD300 upravuje výstupní frekvenci, napětí a proud, když motor zrychluje, zpomaluje nebo zažívá změnu zátěže.

Mezi jeho publikované funkce patří:

• Rychlá odezva zrychlení a zpomalení

• Automatické omezení proudu

• Automatické omezení napětí

• Restartování sledování rychlosti otáčení

• Detekce nadměrného točivého momentu

• Ovládání skokové frekvence

• Okamžitá jízda při ztrátě energie

• Více zdrojů nastavení maximální frekvence

Automatické omezování proudu a napětí pomáhá redukovat opakované vypínání při změnách provozních podmínek. Tyto funkce nemohou kompenzovat nesprávně dimenzovaný měnič, nevhodnou dobu doběhu nebo mechanickou překážku.

Maximální provozní frekvence musí zůstat v rámci přípustných otáček motoru a připojeného stroje.

16-krokové PLC a vícerychlostní řízení

Vestavěné jednoduché PLC podporuje provozní sekvence až 16 kroků. Každému kroku lze přiřadit pracovní frekvenci, směr a dobu chodu podle dostupných funkcí parametrů.

Jednoduché PLC lze použít pro:

• Opakující se sekvence rychlosti

• Časované fáze procesu

• Vícerychlostní strojní cykly

• Automatické sekvence mytí nebo čerpání

• Změny rychlosti textilního stroje

• Základní procesy manipulace s materiálem

Přednastavené vícerychlostní ovládání také umožňuje externím digitálním terminálům vybrat definované provozní frekvence.

Vestavěné jednoduché PLC je určeno pro základní sekvence pohonů. Nenahrazuje plnohodnotné průmyslové PLC, pokud stroj vyžaduje složité blokování, bezpečnostní logiku, koordinaci pohybu, zpracování dat nebo ovládání několika zařízení.

PID a řízení spánku/probuzení

SD300 obsahuje PID řízení pro procesy, které využívají zpětnovazební signál k automatické regulaci otáček motoru.

Typický PID systém zahrnuje:

1. Cílová hodnota

2. Senzor tlaku, průtoku, teploty nebo jiný senzor

3. Analogový zpětnovazební signál

4. Výpočet PID SD300

5. Nastavení otáček motoru

Vodní systémy s konstantním tlakem

Snímač tlaku může poskytovat zpětnou vazbu měniči. SD300 upravuje rychlost čerpadla podle změn požadavků na vodu a pomáhá systému udržovat nakonfigurovaný cílový tlak.

Ovládání ventilátoru a proudění vzduchu

PID regulace může regulovat otáčky ventilátoru pomocí tlaku, průtoku vzduchu, teploty nebo jiného vhodného procesního signálu.

Ovládání vzduchového kompresoru

Invertor může upravit otáčky motoru kompresoru podle referenčního tlaku. Původní řídicí jednotka kompresoru musí nadále řídit funkce vykládání, mazání, chlazení a bezpečnostní funkce.

Provoz spánku a probuzení

Funkce zpoždění spánku/probuzení může zastavit nebo zpomalit motor, když požadavek procesu zůstává nízký, a poté jej znovu spustit, když signál zpětné vazby dosáhne nakonfigurovaného stavu probuzení.

Frekvenci spánku, práh probuzení a dobu zpoždění je třeba pečlivě nastavit, aby se zabránilo častému cyklování.

DC a odporové brzdění

DC brzdění

SD300 podporuje stejnosměrné brzdění během startování a zastavování.

Startovací stejnosměrné brzdění lze použít k zastavení zbytkového otáčení motoru před přijetím nového příkazu k chodu. Zastavení stejnosměrného brzdění přivede stejnosměrný proud, aby pomohl uvést motor do klidu na konci zpomalování.

Parametry stejnosměrného brzdění musí vzít v úvahu:

• Jmenovitý proud motoru

• Brzdný proud

• Doba brzdění

• Setrvačnost stroje

• Starty a zastávky za hodinu

• Teplota motoru

Stejnosměrné brzdění není mechanická přídržná brzda a neměla by se používat k držení zavěšeného břemene.

Podpora brzdového rezistoru

Zveřejněné informace o produktu uvádějí, že verze SD300 od 0,75 kW do 15 kW obsahují interní brzdnou jednotku, umožňující připojení vhodného brzdného odporu pro aplikace vyžadující rychlejší zastavení.

Brzdný odpor rozptýlí regenerační energii produkovanou během zpomalování. Odpor odporu, jmenovitý výkon a pracovní cyklus musí být zvoleny pro skutečný stroj.

Brzdný odpor může být vyžadován pro:

• Krátké časy zpomalení

• Stroje s vysokou setrvačností

• Časté zastavování

• Repasované zátěže

• Rychlé reverzní cykly

Rezistor musí být instalován s odpovídající ventilací a ochranou před náhodným dotykem.

Vestavěný DC reaktor

Publikovaná konfigurace uvádí, že měniče SD300 od 18,5 kW do 90 kW obsahují stejnosměrnou tlumivku.

Stejnosměrná tlumivka může zlepšit podmínky vstupního proudu měniče snížením proudových špiček a pomáhá omezovat harmonické zkreslení. Může také podporovat provoz, kde je vstupní napájení relativně tuhé nebo je vystaveno elektrickému rušení.

Reaktor nenahrazuje:

• Ochrana vstupu

• Jističe nebo pojistky

• Zařízení na ochranu proti přepětí

• EMC filtry

• Výstupní tlumivky pro dlouhé motorové kabely

• Správné uzemnění

Před objednáním ověřte konfiguraci reaktoru pro přesný model napětí a výkonu.

Flexibilní příkazy a programovatelné I/O

SD300 podporuje několik metod nastavení frekvence:

• Nastavení digitální klávesnice

• Analogová reference

• PID výstup

• Nastavení komunikace

• Vícerychlostní terminály

• Jednoduchá PLC sekvence

• Kombinované frekvenční zdroje

Programovatelné vstupní a výstupní svorky umožňují měniči vyměňovat si provozní příkazy a stavové signály s externími spínači, senzory, relé, PLC a dalším automatizačním zařízením.

Typické funkce terminálu mohou zahrnovat:

• Běžte a zastavte

• Vpřed a vzad

• Vícerychlostní výběr

• Provoz JOG

• Reset poruchy

• Vstup externí poruchy

• Referenční frekvence

• Výstup provozního stavu

• Poruchový výstup

• Sledování frekvence nebo proudu

Přesný počet svorek, elektrické jmenovité hodnoty a dostupné přiřazení je třeba zkontrolovat v příručce SD300.

Pokud je to možné, ovládací kabely by měly být odděleny od motorových a silových kabelů. Stínění, uzemnění a zapojení se společnými svorkami musí odpovídat zvolenému typu signálu.

Vyhýbání se rezonanci a sledování rychlosti

Ovládání skokové frekvence

U některých strojů dochází při určitých otáčkách motoru ke zvýšeným vibracím. Řízení skokové frekvence umožňuje vyhnout se vybraným frekvenčním pásmům během nepřetržitého provozu.

Tato funkce může pomoci snížit provoz při známé mechanické rezonanci, ale neopravuje nesouosost, poškození ložisek, nevyváženost nebo nevhodnou mechanickou konstrukci.

Restartování sledování rychlosti

Restart se sledováním rychlosti umožňuje měniči identifikovat přibližné otáčky rotujícího motoru před obnovením řízení.

Tato funkce je užitečná pro:

• Ventilátory s dlouhou dobou doběhu

• Čerpadla ovlivněná zpětným tokem

• Stroj se po krátkém přerušení restartoval

• Zátěže, které pokračují v rotaci po příkazu k zastavení

Před povolením automatického restartu je třeba vzít v úvahu směr motoru, stav zatížení a povolení k restartu.

Obousměrná klávesa Shift

Ovládací panel obsahuje obousměrnou klávesu Shift pro zobrazení provozních parametrů v reálném čase. To může zjednodušit uvádění do provozu a sledování poruch bez změny aktivního řídicího příkazu.

Ochrana disku

SD300 obsahuje ochranné funkce pro běžné elektrické a provozní poruchy:

• Přehřátí

• Podpětí

• Přepětí

• Přetížení motoru nebo měniče

• Nadproud

• Zkrat

• Nadměrný točivý moment

Automatické omezení proudu a napětí pomáhá snižovat časté poruchy nadproudu a přepětí během provozu.

Nastavení ochrany musí odpovídat připojenému motoru a aplikaci. Elektronická ochrana měniče nenahrazuje předřazenou ochranu proti zkratu, tepelná zařízení motoru, obvody nouzového zastavení nebo bezpečnostní kontroly stroje.

Vypnutí by nemělo být opakovaně resetováno, dokud není identifikována jeho příčina. Zkontrolujte chybový kód, proud motoru, stav zatížení, dobu zrychlení nebo zpomalení, chlazení a zapojení.

Odezva při ztrátě energie

Informace o produktu uvádí nepřetržitou funkci okamžitého výpadku proudu. Během krátkého snížení nebo přerušení vstupního napájení může střídač využít zbývající energii stejnosměrné sběrnice a energii vrácenou rotující zátěží k udržení řízeného provozu.

Dostupná doba průjezdu závisí na:

• Snížení vstupního napětí

• Rychlost motoru

• Setrvačnost zatížení

• Zatížení motoru

• DC-bus napětí

• Nastavení parametrů

Tato funkce nezajišťuje nepřetržitý provoz při delším výpadku a nenahrazuje UPS nebo záložní napájecí systém.

Automatický restart po přerušení napájení by měl být povolen pouze v případě, že neočekávaný restart motoru nemůže způsobit nebezpečí.

Průmyslové aplikace

Vodní čerpadla

U/F nebo bezsenzorové vektorové řízení může regulovat rychlost čerpadla podle tlaku, průtoku nebo požadavku procesu. PID a funkce spánku/probuzení podporují systémy s konstantním tlakem a přerušovanou poptávkou.

Před snížením frekvence je třeba zvážit minimální otáčky čerpadla, požadavek na chlazení a provozní křivku.

Ventilátory a dmychadla

Rychlost ventilátoru lze nastavit podle průtoku vzduchu, tlaku nebo teploty. Sledování rychlosti podporuje řízený restart, když se ventilátor stále točí, zatímco nastavení skokové frekvence může zabránit známým rezonančním rychlostem.

Vzduchové kompresory

Bezsenzorové vektorové řízení, řízení točivého momentu a nastavení PID mohou podporovat systémy kompresorů s proměnlivou spotřebou vzduchu. Původní ochrana kompresoru, ovládání vyprazdňování a mazání musí zůstat funkční.

Textilní stroje

16-krokové PLC, vícerychlostní řízení, funkce točivého momentu a programovatelné terminály mohou podporovat textilní zařízení vyžadující opakovatelné změny rychlosti nebo řízenou odezvu zatížení.

Ostatní průmyslové stroje

SD300 lze také vyhodnotit pro dopravníky, míchačky, zpracovatelská zařízení a stroje, které vyžadují programovatelné řízení rychlosti.

Konečná vhodnost závisí na typu motoru, proudu motoru, charakteristice zátěže, provozním cyklu, požadavku na brzdění a podmínkách prostředí.

Technické specifikace

Řídicí a funkční data

Ochranné funkce

Elektrické jmenovité hodnoty, konfigurace fáze, jmenovitý výstupní proud, rozměry a limity prostředí by měly být vybrány z manuálu nebo datového listu specifického pro model.

Instalace a uvedení do provozu

SD300 by měl být instalován v chráněném elektrickém krytu s vhodnou mezerou, chlazením a přístupem pro kabeláž.

Před instalací

Potvrdit:

• Napájecí napětí a fáze

• Napětí motoru a jmenovitý proud

• Typ zatížení a pracovní cyklus

• Teplota skříně

• Nadmořská výška instalace

• Délka kabelu motoru

• Požadavky na brzdění

• Externí řídicí signály

• Požadavky na komunikaci

• Uspořádání uzemnění

Nastavení motoru

Před použitím bezsenzorového vektorového nebo momentového řízení zadejte požadovaná data na typovém štítku motoru. Dokončete příslušný postup identifikace motoru podle návodu.

Automatické ladění otáčení by mělo být prováděno pouze tehdy, když se motor může bezpečně otáčet a je odpojen od jakékoli zátěže, která by mohla představovat nebezpečí.

Počáteční test

Začněte nízkofrekvenčním testem a ověřte:

• Směr motoru

• Provozní proud

• Akcelerace

• Zpomalení

• Minimální a maximální rychlost

• Zdroj referenční rychlosti

• Logika digitálního vstupu

• Reléové a analogové výstupy

• Směr zpětné vazby PID

• Odezva na poruchu

Testování zátěže by mělo být prováděno postupně a přitom sledovat proud motoru, teplotu měniče a mechanický provoz.

Výroba a technická podpora

IFIND byla založena v roce 2016 v Haiyan, Zhejiang. Společnost uvádí, že její výrobní zařízení pokrývá přibližně 15 000 metrů čtverečních a zaměstnává více než 150 lidí.

Jeho výrobní a servisní možnosti zahrnují:

• Vlastní výroba SMT

• Výroba frekvenčních měničů

• Technická podpora produktu

• OEM služby

• Konfigurace specifická pro aplikaci

• Technická koordinace před odesláním

• Vzdálená zákaznická pomoc

• Podpora prostřednictvím zahraničních agentů

Inženýři společnosti IFIND mohou zkontrolovat motor, napájecí zdroj, zátěž, rozsah otáček, požadavky na brzdění a řízení před potvrzením konfigurace SD300.

Před výběrem SD300

Připravte si následující informace:

1. Typ motoru

2. Jmenovitý výkon motoru

3. Jmenovité napětí motoru

4. Jmenovitý proud motoru

5. Jmenovitá frekvence a otáčky motoru

6. Dostupné napájecí napětí a fáze

7. Poháněný stroj nebo zařízení

8. Zatížení konstantním nebo proměnným momentem

9. Minimální a maximální provozní rychlost

10. Požadovaný rozběhový moment

11. Doba zrychlení a zpomalení

12. Starty a zastávky za hodinu

13. Setrvačnost zatížení

14. Potřeba brzdného odporu

15. Požadované PLC nebo vícerychlostní sekvence

16. PID senzor a signál zpětné vazby

17. Požadavky na digitální a analogové I/O

18. Komunikační rozhraní a protokol

19. Teplota ve skříni a větrání

20. Instalační výška a délka kabelu motoru

Měnič by měl být vybírán podle proudu motoru, typu zátěže a požadavku na přetížení spíše než samotného výkonu motoru.

Nejčastější dotazy k měniči SD300

Jaký je rozdíl mezi ovládáním SVC a V/F?

SVC odhaduje podmínky motoru, aby poskytl silnější točivý moment při nízkých otáčkách a lepší odezvu na zatížení. U/F regulace poskytuje jednodušší regulaci frekvence a napětí a běžně se používá u čerpadel, ventilátorů a méně náročných zátěží.

Vyžaduje bezsenzorové vektorové řízení kodér?

Ne. Publikovaný rozběhový moment SVC 150 % při 0,5 Hz nevyžaduje kartu PG ani kodér motoru. Správná data motoru a automatické ladění jsou stále nutné.

Co dokáže jednoduché PLC v 16 krocích?

Může provádět základní sekvenci přednastavených rychlostí, směrů a provozních dob. Je vhodný pro opakované jízdní cykly, ale nenahrazuje plnohodnotné PLC pro komplexní logiku stroje nebo bezpečnostní řízení.

Dokáže SD300 udržet konstantní tlak vody?

Ano, pokud je připojen ke kompatibilnímu tlakovému senzoru a parametry PID jsou správně nakonfigurovány. Musí být také nastaveny limity pumpy, dosah senzoru a prahové hodnoty spánku/bdění.

Kdy je potřeba brzdný odpor?

Rezistor může být vyžadován pro rychlé zastavení, zátěže s vysokou setrvačností, časté zpomalování nebo stroje, které vrací energii do měniče. Jeho odpor, výkon a pracovní cyklus je třeba vypočítat pro danou aplikaci.

Obsahuje každý SD300 brzdnou jednotku?

Informace o produktu uvádí interní brzdovou jednotku pro verze 0,75–15 kW. Přesná konfigurace napětí a modelu by měla být potvrzena před objednávkou.

K čemu slouží vestavěný DC reaktor?

Publikovaná konfigurace 18,5–90 kW zahrnuje stejnosměrný reaktor pro zlepšení podmínek vstupního proudu a podporu stability systému. Nenahrazuje běžnou ochranu vstupu ani opatření EMC.

Může SD300 restartovat motor, který se již točí?

Pro tuto situaci je určena funkce sledování rychlosti. Detekuje přibližné otáčky motoru před použitím požadovaného výstupu, což může snížit dopad proudu během restartu.

Může jeden SD300 ovládat několik motorů?

Řízení U/F lze použít pro více motorů, které běží společně, pokud je měnič dimenzován na jejich kombinovaný proud. Každý motor normálně vyžaduje samostatnou ochranu proti přetížení. Bezsenzorové vektorové řízení je obecně určeno pro jeden přizpůsobený motor.

Může měnič provozovat synchronní motor s permanentními magnety?

Aktuální stránka jasně nepotvrzuje kompatibilitu synchronního motoru. Nepřipojujte PMSM, pokud nebyla ověřena přesná verze hardwaru a softwaru SD300 pro daný motor.

Lze SD300 nainstalovat venku?

Aktuální stránka nepublikuje hodnocení venkovní ochrany. Nainstalujte jej do vhodné chráněné skříně, pokud vybraný model nemá potvrzené krytí pro venkovní použití.

Poskytuje funkce ztráty napájení nepřetržité záložní napájení?

Ne. Je určen pro krátká přerušení vstupu a závisí na zátěži a uložené energii stejnosměrné sběrnice. Delší výpadek vyžaduje samostatné řešení záložního napájení.