SD300 yleiskäyttöinen vektoritaajuusmuuttaja vääntömomentin ohjauksella ja 16-vaiheisella logiikalla

Kolme moottorin ohjaustilaa

IFIND SD300 on yleiskäyttöinen vektoritaajuusmuuttaja nopeuden, vääntömomentin ja prosessin ohjaukseen teollisuusmoottorijärjestelmissä. Se yhdistää kolme ohjaustilaa erilaisten kuormitusominaisuuksien ja käyttövaatimusten mukaiseksi.

Sensorless Vector Control

Anturiton vektoriohjaus eli SVC arvioi moottorin nopeuden ja magneettiset olosuhteet ilman akselianturia. Se tarjoaa vahvemman vääntömomentin alhaisilla nopeuksilla ja paremman vasteen muuttuviin kuormiin kuin perinteinen V/F-ohjaus.

SVC:tä voidaan harkita sovelluksissa, jotka vaativat:

• Ladattu käynnistys

• Vakaa hidas toiminta

• Laajempi nopeuden säätö

• Nopeampi reagointi kuormituksen muutoksiin

• Hallittu kiihtyvyys ja hidastuminen

• Toiminta ilman enkooderin palautetta

Oikeat moottorin tyyppikilven tiedot ja moottorin tunnistetiedot ovat tärkeitä odotetun anturittoman vektorin suorituskyvyn saavuttamiseksi.

V/F-ohjaus

V/F-säätö säätää moottorin jännitettä lähtötaajuuden mukaan. Se tarjoaa suoraviivaisen nopeudensäädön muuttuvan momentin kuormille ja sovelluksille, jotka eivät vaadi suurta vääntömomentin säätöä.

Tyypillisiä V/F-sovelluksia ovat:

• Keskipakopumput

• Tuulettimet

• Puhaltimet

• Peruskuljettimet

• Useita moottoreita, jotka toimivat yhdessä

Kun yksi invertteri käyttää useita moottoreita, jokainen moottori tarvitsee normaalisti erillisen ylikuormitussuojan.

Vääntömomentin ohjaus

Vääntömomentin ohjaus säätää moottorin tehoa valitun momenttiohjeen mukaan. Se voi tukea koneita, joissa kuormitusvaste, vetovoima tai vääntömomentin rajoitus ovat tärkeämpiä kuin yhden kiinteän nopeuden ylläpitäminen.

Oikea ohjaustapa riippuu moottorista, käytettävästä laitteesta, miniminopeudesta, käynnistyskuormasta ja vaaditusta prosessin tarkkuudesta.

Suuri käynnistysmomentti

Anturittomalla vektoriohjauksella SD300 tarjoaa 150 % nimellisvääntömomentista 0,5 Hz:llä. Tämä mahdollistaa asianmukaisesti sovitetun moottorin kehittää huomattavan vääntömomentin alhaisella taajuudella ilman kooderin takaisinkytkentää.

Alhainen käynnistysteho voi hyötyä:

• Ladatut kuljettimet

• Ilmakompressorit

• Tekstiilikoneet

• Sekoittimet ja käsittelylaitteet

• Pumput käynnistyvät painetta vastaan

• Koneet, joissa kuorma vaihtuu usein

Todellinen käynnistysteho riippuu myös moottorin virrasta, kuormitushitauksesta, mekaanisesta tilasta ja parametrien asetuksista.

Vääntömomentin lisäyksen tai virtarajojen lisääminen ilman moottorin ja kuorman tarkistamista voi aiheuttaa ylikuumenemista tai toistuvia ylivirtalaukaisuja. Käyttöönotto tulee aloittaa oikeilla moottoritiedoilla liian korkeiden kompensointiasetusten sijaan.

Dynaaminen nopeusvaste

SD300 säätää lähtötaajuutta, jännitettä ja virtaa moottorin kiihdyttäessä, hidastuessa tai kuormituksen muuttuessa.

Sen julkaistut toiminnot sisältävät:

• Nopea kiihdytys- ja hidastusvaste

• Automaattinen virranrajoitus

• Automaattinen jännitteen rajoitus

• Pyörimisnopeuden seuranta käynnistyy uudelleen

• Ylivääntömomentin tunnistus

• Hyppytaajuuden ohjaus

• Välitön tehohäviö

• Useita maksimitaajuuden asetuslähteitä

Automaattinen virran ja jännitteen rajoitus auttaa vähentämään toistuvia laukaisuja käyttöolosuhteiden muuttuessa. Nämä toiminnot eivät voi kompensoida väärän kokoista invertteriä, sopimatonta hidastusaikaa tai mekaanista estettä.

Suurimman käyttötaajuuden tulee pysyä moottorin ja kytketyn koneen sallitun nopeuden sisällä.

16-vaiheinen PLC ja moninopeuksinen ohjaus

Sisäänrakennettu yksinkertainen PLC tukee jopa 16 vaiheen toimintajaksoja. Jokaiselle askeleelle voidaan määrittää toimintataajuus, suunta ja käyntiaika käytettävissä olevien parametritoimintojen mukaan.

Yksinkertaista PLC:tä voidaan käyttää:

• Toistuvat nopeussarjat

• Ajastetut prosessin vaiheet

• Moninopeuksiset konesyklit

• Automaattiset pesu- tai pumppausjaksot

• Tekstiilikoneen nopeus muuttuu

• Materiaalinkäsittelyn perusprosessit

Esiasetetun moninopeuksisen ohjauksen avulla ulkoiset digitaalipäätteet voivat myös valita määritellyt toimintataajuudet.

Sisäänrakennettu yksinkertainen PLC on tarkoitettu peruskäyttöjaksoille. Se ei korvaa täyttä teollista PLC:tä, kun kone vaatii monimutkaista lukitusta, turvalogiikkaa, liikkeen koordinointia, tietojenkäsittelyä tai useiden laitteiden ohjausta.

PID ja lepotilan/herätyksen ohjaus

SD300 sisältää PID-säädön prosesseille, jotka käyttävät takaisinkytkentäsignaalia moottorin nopeuden automaattiseen säätelyyn.

Tyypillinen PID-järjestelmä sisältää:

1. Tavoitearvo

2. Paine-, virtaus-, lämpötila- tai muu anturi

3. Analoginen takaisinkytkentäsignaali

4. SD300 PID-laskenta

5. Moottorin nopeuden säätö

Vakiopaineiset vesijärjestelmät

Paineanturi voi antaa palautetta invertteriin. SD300 säätää pumpun nopeutta veden tarpeen muuttuessa, mikä auttaa järjestelmää ylläpitämään määritetyn painetavoitteen.

Tuulettimen ja ilmavirran ohjaus

PID-säädöllä voidaan säätää puhaltimen nopeutta käyttämällä painetta, ilmavirtaa, lämpötilaa tai muuta sopivaa prosessisignaalia.

Ilmakompressorin ohjaus

Invertteri voi säätää kompressorin ja moottorin nopeutta painereferenssin mukaan. Alkuperäisen kompressorin ohjaimen tulee jatkaa purkamisen, voitelun, jäähdytyksen ja turvatoimintojen hallintaa.

Uni- ja herätystoiminto

Uni-/herätysviivetoiminto voi pysäyttää tai hidastaa moottoria, kun prosessin tarve on edelleen pieni, ja käynnistää sen sitten uudelleen, kun palautesignaali saavuttaa määritetyn herätystilan.

Nukkumistaajuus, herätyskynnys ja viiveaika on asetettava huolellisesti, jotta vältetään toistuva pyöräily.

DC ja vastusjarrutus

DC-jarrutus

SD300 tukee DC-jarrutusta käynnistyksen ja pysäytyksen aikana.

DC-jarrutuksen käynnistämistä voidaan käyttää pysäyttämään moottorin jäännöspyörimis ennen kuin uusi käyntikomento hyväksytään. DC-jarrutuksen pysäyttäminen käyttää tasavirtaa, joka auttaa saattamaan moottorin levähtämään hidastuvuuden lopussa.

DC-jarrutusparametreissa on otettava huomioon:

• Moottorin nimellisvirta

• Jarruvirta

• Jarrutuksen kesto

• Koneen inertia

• Käynnistyy ja pysähtyy tunnissa

• Moottorin lämpötila

Tasavirtajarrutus ei ole mekaaninen pitojarru, eikä sitä tule käyttää riippuvan kuorman pitämiseen.

Jarruvastuksen tuki

Julkaistuissa tuotetiedoissa kerrotaan, että SD300-versiot 0,75 kW:sta 15 kW:iin sisältävät sisäisen jarruyksikön, joka mahdollistaa sopivan jarruvastuksen kytkemisen sovelluksiin, jotka vaativat nopeampaa pysäytystä.

Jarruvastus haihduttaa hidastuksen aikana tuotettua regeneratiivista energiaa. Vastuksen resistanssi, teho ja käyttösuhde on valittava todelliselle koneelle.

Jarruvastusta voidaan tarvita:

• Lyhyet hidastusajat

• Suuren inertian koneet

• Toistuva pysähtyminen

• Kuormien kunnostus

• Nopeat peruutussyklit

Vastus on asennettava siten, että tuuletus on riittävä ja se on suojattu tahattomalta kosketukselta.

Sisäänrakennettu DC-reaktori

Julkaistussa kokoonpanossa todetaan, että SD300-invertterit 18,5 kW:sta 90 kW:iin sisältävät DC-reaktorin.

Tasavirtareaktori voi parantaa taajuusmuuttajan tulovirta-olosuhteita vähentämällä virran huippuja ja auttamalla rajoittamaan harmonisia vääristymiä. Se voi myös tukea toimintaa, jossa tuleva syöttö on suhteellisen jäykkää tai alttiina sähköhäiriöille.

Reaktori ei korvaa:

• Tulon suojaus

• Katkaisijat tai sulakkeet

• Ylijännitesuojalaitteet

• EMC-suodattimet

• Lähtöreaktorit pitkille moottorikaapeleille

• Oikea maadoitus

Tarkista reaktorin konfiguraatio tarkasta jännite- ja tehomallista ennen tilaamista.

Joustavat komennot ja ohjelmoitava I/O

SD300 tukee useita taajuuden asetusmenetelmiä:

• Digitaalisen näppäimistön asetus

• Analoginen viite

• PID-lähtö

• Viestintäasetus

• Moninopeuksiset terminaalit

• Yksinkertainen PLC-sekvenssi

• Yhdistetyt taajuuslähteet

Ohjelmoitavien tulo- ja lähtöliittimien avulla invertteri voi vaihtaa käyttökäskyjä ja tilasignaaleja ulkoisten kytkimien, antureiden, releiden, PLC:iden ja muiden automaatiolaitteiden kanssa.

Tyypillisiä päätetoimintoja voivat olla:

• Juokse ja pysähdy

• Eteen ja taaksepäin

• Usean nopeuden valinta

• JOG-toiminto

• Vian nollaus

• Ulkoinen vikatulo

• Taajuusviite

• Käynnissä olevan tilan lähtö

• Vikalähtö

• Taajuuden tai virran valvonta

Tarkka liitinmäärä, sähköarvot ja käytettävissä olevat toiminnot tulee tarkistaa SD300:n käsikirjasta.

Ohjauskaapelit tulee erottaa moottori- ja tehokaapeleista mahdollisuuksien mukaan. Suojauksen, maadoituksen ja yhteisliitinjohdotuksen tulee noudattaa valittua signaalityyppiä.

Resonanssin välttäminen ja nopeuden seuranta

Jump-Frequency Control

Jotkut koneet kokevat lisääntynyttä tärinää tietyillä moottorin nopeuksilla. Hyppytaajuuden ohjaus mahdollistaa valittujen taajuuskaistojen välttämisen jatkuvan käytön aikana.

Tämä toiminto voi auttaa vähentämään toimintaa tunnetulla mekaanisella resonanssilla, mutta se ei korjaa kohdistusvirheitä, laakerivaurioita, epätasapainoa tai sopimatonta mekaanista rakennetta.

Nopeusseurannan uudelleenkäynnistys

Nopeusseurannan uudelleenkäynnistys antaa invertterin tunnistaa pyörivän moottorin likimääräisen nopeuden ennen ohjauksen jatkamista.

Tämä toiminto on hyödyllinen:

• Tuulettimet, joilla on pitkät rullausajat

• Pumput, joihin käänteinen virtaus vaikuttaa

• Koneet käynnistyivät uudelleen lyhyen tauon jälkeen

• Kuormat, jotka jatkavat pyörimistä pysäytyskomennon jälkeen

Moottorin suunta, kuormitustila ja uudelleenkäynnistysluvat on otettava huomioon ennen automaattisen uudelleenkäynnistyksen mahdollistamista.

Kaksisuuntainen vaihtonäppäin

Käyttöpaneelissa on kaksisuuntainen vaihtonäppäin reaaliaikaisten toimintaparametrien katseluun. Tämä voi yksinkertaistaa käyttöönottoa ja vian havainnointia muuttamatta aktiivista ohjauskäskyä.

Aseman suojaus

SD300 sisältää suojaustoiminnot yleisiä sähkö- ja käyttövikoja varten:

• Ylilämpö

• Alijännite

• Ylijännite

• Moottorin tai vetolaitteen ylikuormitus

• Ylivirta

• Oikosulku

• Liian suuri vääntömomentti

Automaattinen virran ja jännitteen rajoitus auttaa vähentämään toistuvia ylivirta- ja ylijännitevikoja käytön aikana.

Suojausasetusten on vastattava kytkettyä moottoria ja sovellusta. Invertterin elektroninen suojaus ei korvaa ylävirran oikosulkusuojausta, moottorin lämpölaitteita, hätäpysäytyspiirejä tai koneen turvaohjaimia.

Matkaa ei saa nollata toistuvasti ennen kuin sen syy on tunnistettu. Tarkista vikakoodi, moottorin virta, kuormitustila, kiihdytys- tai hidastusaika, jäähdytys ja johdotus.

Tehonkatkosvaste

Tuotetiedoissa luetellaan välitön, non-stop -toiminto. Lyhyen tulonsyötön katkaisun tai katkoksen aikana invertteri voi käyttää DC-väylän jäljellä olevaa energiaa ja pyörivän kuorman palauttamaa energiaa hallitun toiminnan ylläpitämiseen.

Käytettävissä oleva ajoaika riippuu:

• Tulojännitteen alennus

• Moottorin nopeus

• Kuorman inertia

• Moottorin kuormitus

• DC-väylän jännite

• Parametriasetukset

Tämä toiminto ei tarjoa keskeytymätöntä toimintaa pitkittyneen käyttökatkon aikana, eikä se korvaa UPS:ää tai varavirtajärjestelmää.

Automaattinen uudelleenkäynnistys sähkökatkon jälkeen tulee ottaa käyttöön vain, jos odottamaton moottorin uudelleenkäynnistys ei voi aiheuttaa vaaraa.

Teolliset sovellukset

Vesipumput

V/F tai anturiton vektoriohjaus voi säätää pumpun nopeutta paineen, virtauksen tai prosessin tarpeen mukaan. PID- ja uni-/herätystoiminnot tukevat vakiopaine- ja jaksoittaisen kysynnän järjestelmiä.

Pumpun miniminopeus, jäähdytystarve ja toimintakäyrä on otettava huomioon ennen taajuuden pienentämistä.

Tuulettimet ja puhaltimet

Tuulettimen nopeutta voidaan säätää ilmavirran, paineen tai lämpötilan tarpeen mukaan. Nopeusseuranta tukee ohjattua uudelleenkäynnistystä, kun tuuletin vielä pyörii, kun taas hyppytaajuuden asetuksilla voidaan välttää tunnetut resonanssinopeudet.

Ilmakompressorit

Anturiton vektoriohjaus, vääntömomentin hallinta ja PID-säätö voivat tukea kompressorijärjestelmiä, joissa ilmantarve vaihtelee. Kompressorin alkuperäisten suoja-, purku- ja voitelulaitteiden on säilyttävä toiminnassa.

Tekstiilikoneet

16-vaiheinen PLC, moninopeuksinen ohjaus, vääntömomenttitoiminnot ja ohjelmoitavat liittimet voivat tukea tekstiililaitteita, jotka vaativat toistettavia nopeuden muutoksia tai ohjattua kuormitusvastetta.

Muut teollisuuskoneet

SD300 voidaan arvioida myös kuljettimille, sekoittimille, prosessointilaitteille ja koneille, jotka vaativat ohjelmoitavaa nopeudensäätöä.

Lopullinen soveltuvuus riippuu moottorin tyypistä, moottorin virrasta, kuormitusominaisuuksista, käyttöjaksosta, jarrutustarpeesta ja ympäristöolosuhteista.

Tekniset tiedot

Ohjaus- ja toiminnalliset tiedot

Suojaustoiminnot

Sähköarvot, vaihekonfiguraatio, nimellislähtövirta, mitat ja ympäristörajat tulee valita käsikirjasta tai mallikohtaisesta tietolomakkeesta.

Asennus ja käyttöönotto

SD300 tulee asentaa suojattuun sähkökoteloon, jossa on sopiva välys, jäähdytys ja johdotus.

Ennen asennusta

Vahvistaa:

• Syöttöjännite ja vaihe

• Moottorin jännite ja nimellisvirta

• Kuorman tyyppi ja käyttösuhde

• Kaapin lämpötila

• Asennuskorkeus

• Moottorikaapelin pituus

• Jarrutusvaatimukset

• Ulkoiset ohjaussignaalit

• Viestintävaatimukset

• Maadoitusjärjestely

Moottorin asetukset

Syötä vaaditut moottorin tyyppikilven tiedot ennen anturittoman vektori- tai momenttiohjauksen käyttöä. Suorita soveltuva moottorin tunnistusmenettely ohjeen mukaisesti.

Pyörivä automaattinen viritys tulisi suorittaa vain, kun moottori voi pyöriä turvallisesti ja se on irrotettu kuormasta, joka voi aiheuttaa vaaran.

Alkutesti

Aloita matalataajuisella testillä ja varmista:

• Moottorin suunta

• Käyntivirta

• Kiihtyvyys

• Hidastus

• Pienin ja maksiminopeus

• Nopeusviittauslähde

• Digitaalitulon logiikka

• Rele- ja analogialähdöt

• PID-palautteen suunta

• Vikavastaus

Kuormitustestaus tulee suorittaa asteittain samalla kun valvotaan moottorin virtaa, käyttölämpötilaa ja mekaanista toimintaa.

Valmistus ja tekninen tuki

IFIND perustettiin vuonna 2016 Haiyanissa, Zhejiangissa. Yhtiö kertoo, että sen tuotantolaitos on kooltaan noin 15 000 neliömetriä ja työllistää yli 150 henkilöä.

Sen valmistus- ja palveluvalmiuksiin kuuluvat:

• Oma SMT-tuotanto

• Taajuusmuuttajien valmistus

• Tuotesuunnittelun tuki

• OEM-palvelut

• Sovelluskohtainen kokoonpano

• Tekninen koordinointi ennen toimitusta

• Asiakaspalvelu etänä

• Tuki ulkomaisten agenttien kautta

IFIND-insinöörit voivat tarkistaa moottorin, virtalähteen, kuorman, nopeusalueen, jarrutustarpeen ja ohjausvaatimukset ennen kuin SD300-kokoonpano vahvistetaan.

Ennen kuin valitset SD300:n

Valmistele seuraavat tiedot:

1. Moottorin tyyppi

2. Moottorin nimellisteho

3. Moottorin nimellisjännite

4. Moottorin nimellisvirta

5. Moottorin nimellistaajuus ja nopeus

6. Käytettävissä oleva syöttöjännite ja vaihe

7. Käytettävä kone tai laite

8. Vakiomomentti tai vaihtuva momenttikuorma

9. Pienin ja suurin käyttönopeus

10. Vaadittu käynnistysmomentti

11. Kiihdytys- ja hidastusaika

12. Käynnistyy ja pysähtyy tunnissa

13. Kuorman inertia

14. Jarruvastuksen tarve

15. Vaadittu PLC tai moninopeuksinen sekvenssi

16. PID-anturi ja takaisinkytkentäsignaali

17. Digitaaliset ja analogiset I/O-vaatimukset

18. Tiedonsiirtoliittymä ja protokolla

19. Kaapin lämpötila ja ilmanvaihto

20. Asennuskorkeus ja moottorikaapelin pituus

Invertteri tulee valita moottorin virran, kuormituksen tyypin ja ylikuormitustarpeen mukaan eikä pelkästään moottorin tehon mukaan.

SD300-invertteri UKK

Mitä eroa on SVC- ja V/F-ohjauksella?

SVC arvioi moottorin olosuhteet tarjoamaan vahvemman vääntömomentin alhaisilla nopeuksilla ja paremman kuormitusvasteen. V/F-säätö mahdollistaa yksinkertaisemman taajuuden ja jännitteen säädön, ja sitä käytetään yleisesti pumpuissa, puhaltimissa ja vähemmän vaativissa kuormissa.

Vaatiiko sensoriton vektoriohjaus kooderin?

Ei. Julkaistu SVC-käynnistysmomentti 150 % 0,5 Hz:llä ei vaadi PG-korttia tai moottorianturia. Oikeat moottoritiedot ja automaattinen viritys ovat edelleen tarpeen.

Mitä 16-vaiheinen yksinkertainen PLC voi tehdä?

Se voi suorittaa esiasetettujen nopeuksien, suuntien ja käyttöaikojen perussarjan. Se soveltuu toistuviin ajojaksoihin, mutta ei korvaa täyttä PLC:tä monimutkaisessa konelogiikassa tai turvaohjauksessa.

Pystyykö SD300 ylläpitämään jatkuvaa vedenpainetta?

Kyllä, kun se on kytketty yhteensopivaan paineanturiin ja PID-parametrit on määritetty oikein. Pumpun rajat, anturin toiminta-alue ja lepotila-/herätyskynnykset on myös asetettava.

Milloin jarruvastusta tarvitaan?

Vastusta voidaan tarvita nopeaan pysähtymiseen, suuriinertiaisiin kuormiin, toistuviin hidastuksiin tai koneisiin, jotka palauttavat energiaa invertteriin. Sen vastus, teho ja käyttösuhde on laskettava sovellusta varten.

Sisältääkö jokainen SD300 jarruyksikön?

Tuotetiedoissa on sisäinen jarruyksikkö 0,75–15 kW:n versioille. Tarkka jännite ja mallikokoonpano tulee vahvistaa ennen tilaamista.

Mikä on sisäänrakennetun tasavirtareaktorin tarkoitus?

Julkaistu 18,5–90 kW:n kokoonpano sisältää DC-reaktorin, joka parantaa tulovirtaolosuhteita ja tukee järjestelmän vakautta. Se ei korvaa tavallisia tulosuojauksia tai EMC-toimenpiteitä.

Voiko SD300 käynnistää uudelleen jo pyörivän moottorin?

Nopeusseurantatoiminto on tarkoitettu tähän tilanteeseen. Se havaitsee likimääräisen moottorin nopeuden ennen vaaditun tehon käyttämistä, mikä voi vähentää virran vaikutusta uudelleenkäynnistyksen aikana.

Voiko yksi SD300 käyttää useita moottoreita?

V/F-säätöä voidaan käyttää useille moottoreille, jotka toimivat yhdessä, jos invertteri on mitoitettu niiden yhdistetylle virralle. Jokainen moottori vaatii normaalisti erillisen ylikuormitussuojan. Anturiton vektoriohjaus on yleensä tarkoitettu yhdelle sovitetulle moottorille.

Voiko invertteri käyttää kestomagneettisynkronista moottoria?

Nykyinen sivu ei selvästi vahvista synkronimoottoreiden yhteensopivuutta. Älä kytke PMSM:ää, ellei kyseisen moottorin tarkkaa SD300-laitteisto- ja ohjelmistoversiota ole varmennettu.

Voidaanko SD300 asentaa ulos?

Nykyinen sivu ei julkaise ulkoilman suojaluokitusta. Asenna se sopivaan suojattuun kaappiin, ellei valitulla mallilla ole vahvistettua kotelointiluokitusta ulkokäyttöön.

Tarjoaako virrankatkaisutoiminto jatkuvaa varavirtaa?

Ei. Se on tarkoitettu lyhyille tulokatkoille ja riippuu kuormituksesta ja varastoidusta DC-väylän energiasta. Pitkittynyt käyttökatko vaatii erillisen varavirtaratkaisun.