Διανυσματικός μετατροπέας συχνότητας SD3300 υψηλής απόδοσης με έλεγχο υψηλής ροπής

Ακριβής έλεγχος κινητήρα

Ο IFIND SD3300 είναι ένας υψηλής απόδοσης διανυσματικός μετατροπέας συχνότητας που αναπτύχθηκε για έλεγχο ταχύτητας, ροπής και διεργασίας τριφασικών ασύγχρονων κινητήρων. Η πλατφόρμα ελέγχου που βασίζεται σε DSP υποστηρίζει απαιτητικά βιομηχανικά φορτία ενώ παρέχει ευέλικτες επιλογές θέσης σε λειτουργία για διαφορετικά μηχανήματα.

Διατίθενται τρεις κύριοι τρόποι ελέγχου:

Διανυσματικός έλεγχος χωρίς αισθητήρα

Ο διανυσματικός έλεγχος χωρίς αισθητήρα, ή SVC, εκτιμά την ταχύτητα του κινητήρα και τη μαγνητική ροή χωρίς να βασίζεται σε κωδικοποιητή άξονα. Είναι κατάλληλο για εφαρμογές που χρειάζονται ισχυρότερη ροπή χαμηλών στροφών και πιο σταθερό έλεγχο ταχύτητας από την τυπική λειτουργία V/F.

Έλεγχος V/F

Ο έλεγχος V/F παρέχει άμεση ρύθμιση συχνότητας και τάσης για αντλίες, ανεμιστήρες και άλλες εφαρμογές όπου το χαρακτηριστικό φορτίου δεν απαιτεί ρύθμιση ροπής υψηλής ακρίβειας.

Έλεγχος ροπής

Ο έλεγχος ροπής επιτρέπει στον ηλεκτροκινητήρα να ρυθμίζει την έξοδο του κινητήρα σύμφωνα με τις απαιτήσεις της διαδικασίας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μηχανήματα όπου η ελεγχόμενη δύναμη έλξης, η απόκριση φορτίου ή ο περιορισμός της ροπής είναι σημαντική.

Το SD3300 ενσωματώνει επίσης λειτουργίες ελέγχου ταχύτητας και θέσης. Οι επιλογές κωδικοποιητή μπορούν να διαμορφωθούν για εφαρμογές που απαιτούν ανάδραση κλειστού βρόχου.

Υψηλή ροπή σε χαμηλή ταχύτητα

Το SD3300 αποδίδει 150% ροπή εκκίνησης στα 0,5 Hz υπό διανυσματικό έλεγχο χωρίς αισθητήρα. Υπό τον έλεγχο V/F, η αναφερόμενη ροπή εκκίνησης είναι 150% στα 1,0 Hz.

Για διανυσματικές διαμορφώσεις κλειστού βρόχου που υποστηρίζονται από κωδικοποιητή, οι πληροφορίες προϊόντος παραθέτουν έξοδο ροπής έως και 200% στα 0Hz. Αυτό καθιστά τη σειρά κατάλληλη για μηχανήματα που πρέπει να ξεκινήσουν υπό φορτίο ή να διατηρήσουν ελεγχόμενη ροπή σε πολύ χαμηλή ταχύτητα.

Η απόδοση ροπής σε χαμηλή ταχύτητα μπορεί να βοηθήσει σε εφαρμογές όπως:

• Εκκίνηση φορτωμένου μεταφορέα

• Επιτάχυνση αεροσυμπιεστή

• Έλεγχος τάσης μηχανημάτων κλωστοϋφαντουργίας

• Αντλίες που λειτουργούν υπό μεταβαλλόμενη πίεση

• Μηχανήματα με συχνές αλλαγές ταχύτητας

• Εξοπλισμός που απαιτεί ελεγχόμενη κίνηση χαμηλής ταχύτητας

Τα δεδομένα κινητήρα και οι παράμετροι ελέγχου διανύσματος θα πρέπει να τεθούν σε λειτουργία σωστά για να ληφθεί η αναμενόμενη απόκριση ροπής.

Δυναμική απόκριση ταχύτητας

Οι βιομηχανικές μηχανές αντιμετωπίζουν συχνά ξαφνικές αλλαγές στο φορτίο. Το SD3300 προσαρμόζει τη συχνότητα εξόδου, την τάση και το ρεύμα για να διατηρεί ελεγχόμενη λειτουργία του κινητήρα κατά την επιτάχυνση, την επιβράδυνση και τη μεταβολή του φορτίου.

Οι βασικές δυναμικές λειτουργίες περιλαμβάνουν:

• Απόκριση ταχείας επιτάχυνσης και επιβράδυνσης

• Επανεκκίνηση της παρακολούθησης ταχύτητας περιστροφής

• Αυτόματος περιορισμός ρεύματος

• Αυτόματος περιορισμός τάσης

• Αποζημίωση ολίσθησης

• Ενίσχυση ροπής

• Περιορισμός ροπής

• Έλεγχος συχνότητας άλματος

• Ανίχνευση υπερβολικής ροπής

• Λειτουργία στιγμιαίας απώλειας ισχύος

Η παρακολούθηση ταχύτητας περιστροφής επιτρέπει στον μετατροπέα να αναγνωρίσει την κατά προσέγγιση ταχύτητα ενός περιστρεφόμενου κινητήρα πριν τον επανεκκινήσει. Αυτό είναι χρήσιμο για ανεμιστήρες, αντλίες και άλλο εξοπλισμό που μπορεί να περιστρέφεται ακόμα όταν εκδίδεται εντολή επανεκκίνησης.

Ο έλεγχος συχνότητας άλματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποφυγή καθορισμένων συχνοτήτων λειτουργίας όπου η μηχανή ή η μηχανική κατασκευή είναι επιρρεπής σε συντονισμό.

Ενσωματωμένες Λειτουργίες Διαδικασίας

Απλό PLC και ταχύτητα πολλαπλών βημάτων

Το ενσωματωμένο απλό PLC υποστηρίζει προγραμματισμένες ακολουθίες λειτουργίας χωρίς να απαιτείται ξεχωριστός ελεγκτής για βασικές εφαρμογές. Ο έλεγχος ταχύτητας έως και 16 βημάτων μπορεί να διαμορφωθεί για διαδικασίες που λειτουργούν σε πολλές προκαθορισμένες ταχύτητες.

Έλεγχος PID

Ο ενσωματωμένος έλεγχος PID επιτρέπει στον μετατροπέα να προσαρμόζει την ταχύτητα του κινητήρα σύμφωνα με ένα σήμα ανάδρασης διαδικασίας. Τυπικά παραδείγματα περιλαμβάνουν:

• Ρύθμιση πίεσης νερού

• Έλεγχος πίεσης αέρα

• Ρύθμιση ροής αέρα

• Έλεγχος διαδικασίας που σχετίζεται με τη θερμοκρασία

• Εφαρμογές σταθερής τάσης

Ο απαιτούμενος αισθητήρας και το σήμα ανάδρασης πρέπει να ταιριάζουν με τις προδιαγραφές αναλογικής εισόδου του μετατροπέα.

Ευέλικτες εντολές συχνότητας

Οι εντολές συχνότητας μπορούν να παρέχονται μέσω:

• Ψηφιακό πληκτρολόγιο

• Κεντρικός υπολογιστής

• Αναλογική είσοδος AI1 ή AI2

• Είσοδος παλμών υψηλής ταχύτητας

• Ακροδέκτες ταχύτητας πολλαπλών βημάτων

• Απλό πρόγραμμα PLC

• Έλεγχος PID

• Επικοινωνία RS485

Διαφορετικές μέθοδοι εντολών μπορούν να συνδυαστούν ή να αλλάξουν ανάλογα με τη σειρά ελέγχου μηχανής.

Προγραμματιζόμενη I/O

Οι προγραμματιζόμενοι ακροδέκτες εισόδου και εξόδου επιτρέπουν στον μετατροπέα να αλληλεπιδρά με διακόπτες, αισθητήρες, ρελέ, ελεγκτές και άλλες συσκευές αυτοματισμού. Οι διαθέσιμες λειτουργίες τερματικού υποστηρίζουν εντολές λειτουργίας, σήματα κατάστασης, αναφορές συχνότητας και εξόδους σφάλματος.

Το σχέδιο του SD3300 High Torque Vector Power Inverter

Επιλογές πέδησης και DC Bus

DC Braking

Η πέδηση συνεχούς ρεύματος μπορεί να διαμορφωθεί για ελεγχόμενη ακινητοποίηση κινητήρα. Οι δημοσιευμένες ρυθμίσεις περιλαμβάνουν:

• Συχνότητα εκκίνησης πέδησης DC: 0–400 Hz

• DC ρεύμα πέδησης: 0–150%

• Χρόνος πέδησης DC: 0–50 δευτερόλεπτα

Οι πραγματικές ρυθμίσεις πέδησης πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τη θερμοκρασία του κινητήρα, την αδράνεια του μηχανήματος και τη συχνότητα ακινητοποίησης.

Αντίσταση πέδησης

Μια αντίσταση πέδησης μπορεί να διαχέει την αναγεννητική ενέργεια που παράγεται κατά τη διάρκεια της ταχείας επιβράδυνσης ή της λειτουργίας γενικής επισκευής. Η απαιτούμενη αντίσταση, η μονάδα πέδησης και ο κύκλος λειτουργίας εξαρτώνται από την ισχύ κίνησης και το μηχανικό φορτίο.

Κοινό λεωφορείο DC

Το SD3300 υποστηρίζει κοινές διαμορφώσεις διαύλου DC για συστήματα πολλαπλών κινήσεων. Η σύνδεση κατάλληλων ηλεκτροκινητήρων σε έναν κοινόχρηστο δίαυλο συνεχούς ρεύματος μπορεί να επιτρέψει την ενέργεια που παράγεται από έναν κινητήρα επιβράδυνσης να χρησιμοποιηθεί από έναν άλλο κινητήρα επιτάχυνσης.

Τα κοινά συστήματα διαύλου συνεχούς ρεύματος απαιτούν συντονισμένη προστασία, σωστή επιλογή μετάδοσης κίνησης και τεχνικό ηλεκτρικό σχεδιασμό.

Βιομηχανικές Εφαρμογές

Αντλίες Νερού

Με V/F, διάνυσμα χωρίς αισθητήρα και έλεγχο PID, το SD3300 μπορεί να ρυθμίσει την ταχύτητα της αντλίας ανάλογα με την πίεση, τη ροή ή τη ζήτηση διεργασίας. Οι λειτουργίες ύπνου και αφύπνισης μπορούν να διαμορφωθούν για συστήματα που λειτουργούν κατά διαστήματα.

Θαυμαστές

Ο ομαλός έλεγχος ταχύτητας επιτρέπει τη ρύθμιση της ροής του αέρα χωρίς να βασίζεται αποκλειστικά σε μηχανικούς αποσβεστήρες. Η παρακολούθηση ταχύτητας είναι χρήσιμη κατά την επανεκκίνηση ενός ανεμιστήρα που εξακολουθεί να περιστρέφεται.

Αεροσυμπιεστές

Η υψηλή ροπή εκκίνησης, ο έλεγχος PID που σχετίζεται με την πίεση και οι ευέλικτες ρυθμίσεις επιτάχυνσης υποστηρίζουν εφαρμογές συμπιεστών με μεταβαλλόμενη ζήτηση. Η λογική εκφόρτωσης και ασφάλειας του συμπιεστή πρέπει να παραμείνει ενσωματωμένη στο αρχικό σύστημα ελέγχου μηχανής.

Μηχανήματα Κλωστοϋφαντουργίας

Ταχύτητα πολλαπλών βημάτων, έλεγχος ροπής, προγραμματιζόμενες επιλογές I/O και εντολών συχνότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαδικασίες κλωστοϋφαντουργίας που απαιτούν συντονισμένη κίνηση, έλεγχο τάσης ή επαναλαμβανόμενες αλλαγές ταχύτητας.

Βιομηχανικά Μηχανήματα

Το SD3300 μπορεί επίσης να αξιολογηθεί για μηχανήματα που απαιτούν ροπή χαμηλής ταχύτητας, προγραμματιζόμενες ακολουθίες στροφών, ελεγχόμενο φρενάρισμα ή επικοινωνία με ελεγκτή αυτοματισμού.

Η τελική καταλληλότητα εξαρτάται από τον τύπο του κινητήρα, το χαρακτηριστικό φορτίου, τον κύκλο λειτουργίας, τη ζήτηση πέδησης και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.

Προστασία και Επικοινωνία

Προστασία οδήγησης

Το SD3300 παρέχει προστασία για κοινά ηλεκτρικά και λειτουργικά σφάλματα, όπως:

• Υπερένταση

• Υπερτάση

• Υποτάση

• Υπερθερμοκρασία

• Απώλεια φάσης εισόδου ή εξόδου

• Υπερφόρτωση κινητήρα και κίνησης

• Βραχυκύκλωμα

• Συνθήκες υπερβολικής ροπής

Ο αυτόματος περιορισμός ρεύματος και τάσης συμβάλλει στη μείωση των επαναλαμβανόμενων ταξιδιών κατά την επιτάχυνση, την επιβράδυνση ή τις αλλαγές στο φορτίο. Οι παράμετροι προστασίας πρέπει να ρυθμίζονται σύμφωνα με την πινακίδα του κινητήρα και τις απαιτήσεις του μηχανήματος.

Επικοινωνία RS485

Η τυπική επικοινωνία RS485 επιτρέπει στον μετατροπέα να ανταλλάσσει εντολές και δεδομένα λειτουργίας με σύστημα ελέγχου PLC, HMI ή εποπτείας.

Η επικοινωνία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για:

• Εντολές έναρξης και διακοπής

• Ρύθμιση συχνότητας

• Παρακολούθηση κατάστασης λειτουργίας

• Παρακολούθηση συχνότητας εξόδου

• Παρακολούθηση ρεύματος και τάσης

• Ανάγνωση κωδικού σφάλματος

• Διαχείριση παραμέτρων

Το πρωτόκολλο επικοινωνίας, ο ρυθμός baud, η διεύθυνση του σταθμού και η μορφή δεδομένων πρέπει να ταιριάζουν με τον συνδεδεμένο ελεγκτή.

Τεχνικές Προδιαγραφές

Απόδοση ελέγχου

Λειτουργίες ελέγχου

Περιβαλλοντικές Συνθήκες

Διαστάσεις εγκατάστασης

Τα Α και Β αναφέρονται στις διαστάσεις τοποθέτησης. Τα H, W και D αναφέρονται στο συνολικό ύψος, πλάτος και βάθος.

Αφήστε επαρκή απόσταση γύρω από τον μετατροπέα για καλωδίωση, εξαερισμό και συντήρηση. Το ηλεκτρικό περίβλημα πρέπει να έχει μέγεθος για τη θερμότητα που παράγεται από τη μετάδοση κίνησης και τα σχετικά εξαρτήματα πέδησης ή φιλτραρίσματος.

Επιλογή κινητήρα και κίνησης

Δώστε τις ακόλουθες πληροφορίες πριν επιλέξετε μια διαμόρφωση SD3300:

1. Ονομαστική ισχύς κινητήρα

2. Ονομαστική τάση κινητήρα

3. Ονομαστικό ρεύμα κινητήρα

4. Ονομαστική συχνότητα και ταχύτητα κινητήρα

5. Τάση τροφοδοσίας και φάση

6. Τύπος φορτίου και κύκλος λειτουργίας

7. Ελάχιστη και μέγιστη ταχύτητα

8. Απαιτούμενη ροπή εκκίνησης

9. Χρόνος επιτάχυνσης και στάσης

10. Συχνότητα πέδησης και αδράνεια μηχανής

11. Μοντέλο κωδικοποιητή, όταν απαιτείται ανάδραση

12. Απαιτήσεις PLC ή επικοινωνίας

13. Υψόμετρο και θερμοκρασία εγκατάστασης

14. Συνθήκες περιβλήματος και αερισμού

Ο μετατροπέας θα πρέπει να επιλέγεται κυρίως σύμφωνα με το ρεύμα κινητήρα, τον τύπο φορτίου και τη ζήτηση υπερφόρτωσης και όχι μόνο με την ισχύ του κινητήρα.

Συχνές ερωτήσεις για τον μετατροπέα SD3300

Το SD3300 απαιτεί έναν κωδικοποιητή για να παράγει 150% ροπή στα 0,5 Hz;

Όχι. Η αναγραφόμενη ροπή 150% στα 0,5 Hz είναι διαθέσιμη υπό διανυσματικό έλεγχο χωρίς αισθητήρα, ο οποίος δεν απαιτεί κάρτα PG ή κωδικοποιητή άξονα. Ο σωστός αυτόματος συντονισμός κινητήρα και οι ρυθμίσεις παραμέτρων εξακολουθούν να είναι σημαντικές.

Ο μετατροπέας πρέπει να επιλέγεται με βάση την ισχύ του κινητήρα ή το ρεύμα του κινητήρα;

Το ονομαστικό ρεύμα κινητήρα είναι η κύρια αναφορά επιλογής. Η ισχύς του κινητήρα είναι χρήσιμη για την αρχική αντιστοίχιση, αλλά τα βαριά φορτία, η συχνή επιτάχυνση και οι υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος ενδέχεται να απαιτούν μεγαλύτερη μετάδοση κίνησης.

Είναι απαραίτητος ο αυτόματος συντονισμός κινητήρα;

Συνιστάται ο αυτόματος συντονισμός όταν χρησιμοποιείτε διανύσμα χωρίς αισθητήρα ή έλεγχο ροπής. Επιτρέπει στον μετατροπέα να αναγνωρίζει σημαντικές παραμέτρους του κινητήρα και να βελτιώνει τη ρύθμιση της ροπής και της ταχύτητας στις χαμηλές στροφές.

Πότε απαιτείται αντίσταση πέδησης;

Μπορεί να απαιτείται αντίσταση πέδησης όταν το μηχάνημα σταματά γρήγορα, έχει υψηλή αδράνεια ή παράγει αναγεννητική ενέργεια. Η τιμή της αντίστασης, η ονομαστική ισχύς και το καθήκον πέδησης πρέπει να υπολογίζονται για το πραγματικό φορτίο.

Μπορεί το SD3300 να λειτουργήσει έναν σύγχρονο κινητήρα μόνιμου μαγνήτη;

Οι τρέχουσες πληροφορίες προϊόντος προσδιορίζουν το SD3300 κυρίως για ασύγχρονους κινητήρες. Η συμβατότητα του σύγχρονου κινητήρα δεν πρέπει να θεωρείται χωρίς επιβεβαίωση του λογισμικού ελέγχου και της ακριβούς έκδοσης της μονάδας.

Μπορεί ένας μετατροπέας να λειτουργεί με πολλούς κινητήρες;

Ένας μετατροπέας μπορεί να λειτουργεί πολλαπλούς κινητήρες μόνο όταν ξεκινούν και σταματούν μαζί και ο ηλεκτροκινητήρας έχει μέγεθος για το συνδυασμένο ρεύμα τους. Κάθε κινητήρας απαιτεί κανονικά ξεχωριστή προστασία υπερφόρτωσης. Η απόδοση του διανυσματικού ελέγχου μπορεί επίσης να είναι περιορισμένη σε μια διαμόρφωση πολλαπλών κινητήρων.

Μπορεί ο μετατροπέας να επανεκκινήσει έναν κινητήρα που ήδη περιστρέφεται;

Η λειτουργία επανεκκίνησης παρακολούθησης ταχύτητας προορίζεται για τον εντοπισμό και την παρακολούθηση ενός περιστρεφόμενου κινητήρα πριν από την επανέναρξη του ελέγχου. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για ανεμιστήρες και αντλίες με μεγάλους χρόνους ακινητοποίησης.

Μπορεί το SD3300 να εγκατασταθεί σε εξωτερικό χώρο;

Ο ηλεκτροκινητήρας θα πρέπει να εγκατασταθεί σε ένα προστατευμένο ηλεκτρικό περίβλημα εσωτερικού χώρου, εκτός εάν παρέχεται κατάλληλος εξωτερικός θάλαμος. Πρέπει να προστατεύεται από τη βροχή, τη συμπύκνωση, την αγώγιμη σκόνη, τα διαβρωτικά αέρια και το άμεσο ηλιακό φως.