Универсальный векторный преобразователь частоты SD300 с контролем крутящего момента и 16-ступенчатым ПЛК

Три режима управления двигателем

IFIND SD300 — векторный преобразователь частоты общего назначения для управления скоростью, крутящим моментом и технологическими процессами в системах промышленных двигателей. Он сочетает в себе три режима управления для соответствия различным характеристикам нагрузки и эксплуатационным требованиям.

Бездатчиковое векторное управление

Бездатчиковое векторное управление, или SVC, оценивает скорость двигателя и магнитные условия без необходимости использования энкодера. Он обеспечивает более сильный крутящий момент на низких скоростях и лучшую реакцию на изменение нагрузки, чем обычное управление V/F.

SVC можно рассматривать для приложений, требующих:

• Загружено начиная

• Стабильная работа на низких скоростях

• Более широкая регулировка скорости

• Более быстрая реакция на изменения нагрузки

• Контролируемое ускорение и замедление

• Работа без обратной связи с энкодером

Правильные данные паспортной таблички двигателя и его идентификация важны для получения ожидаемых характеристик бездатчикового вектора.

Управление напряжением/частотой

Управление V/F регулирует напряжение двигателя в соответствии с выходной частотой. Он обеспечивает простое управление скоростью для нагрузок с переменным крутящим моментом и приложений, не требующих высокоточного регулирования крутящего момента.

Типичные приложения V/F включают в себя:

• Центробежные насосы

• Вентиляторы

• Воздуходувки

• Основные конвейеры

• Несколько двигателей, работающих вместе

Когда один инвертор управляет несколькими двигателями, для каждого двигателя обычно требуется отдельная защита от перегрузки.

Контроль крутящего момента

Управление крутящим моментом регулирует мощность двигателя в соответствии с выбранным заданием крутящего момента. Он может поддерживать оборудование, в котором реакция на нагрузку, тяговое усилие или ограничение крутящего момента более важны, чем поддержание одной фиксированной скорости.

Правильный режим управления зависит от двигателя, приводимого оборудования, минимальной скорости, пусковой нагрузки и требуемой точности процесса.

Высокий пусковой момент

При бездатчиковом векторном управлении SD300 обеспечивает 150 % номинального крутящего момента при частоте 0,5 Гц. Это позволяет правильно подобранному двигателю развивать значительный крутящий момент на низкой частоте без использования обратной связи энкодера.

Низкоскоростной пуск может принести пользу:

• Загруженные конвейеры

• Воздушные компрессоры

• Текстильное оборудование

• Смесители и технологическое оборудование

• Насосы, запускаемые против давления

• Машины с частой сменой нагрузки

Фактические пусковые характеристики также зависят от тока двигателя, инерции нагрузки, механического состояния и настройки параметров.

Увеличение крутящего момента или предельных значений тока без проверки двигателя и нагрузки может привести к перегреву или повторным отключениям из-за перегрузки по току. Ввод в эксплуатацию следует начинать с правильных параметров двигателя, а не с чрезмерно высоких настроек компенсации.

Динамическая реакция скорости

SD300 регулирует выходную частоту, напряжение и ток по мере ускорения, замедления двигателя или изменения нагрузки.

Его опубликованные функции включают в себя:

• Быстрое ускорение и замедление реакции

• Автоматическое ограничение тока

• Автоматическое ограничение напряжения

• Перезапуск отслеживания скорости вращения

• Обнаружение превышения крутящего момента

• Управление скачкообразной частотой

• Мгновенное преодоление потери мощности

• Несколько источников настройки максимальной частоты

Автоматическое ограничение тока и напряжения помогает уменьшить количество повторных отключений при изменении условий эксплуатации. Эти функции не могут компенсировать неправильно подобранный преобразователь, неподходящее время замедления или механическое препятствие.

Максимальная рабочая частота должна оставаться в пределах допустимой скорости двигателя и подключенной машины.

16-ступенчатый ПЛК и многоскоростное управление

Встроенный простой ПЛК поддерживает рабочие последовательности до 16 шагов. Каждому шагу можно назначить рабочую частоту, направление и время работы в соответствии с доступными функциями параметров.

Простой ПЛК можно использовать для:

• Повторяющиеся последовательности скоростей

• Этапы процесса, рассчитанные по времени

• Многоскоростные машинные циклы

• Автоматическая последовательность промывки или откачки

• Изменение скорости текстильной машины

• Основные процессы обработки материалов

Предварительно настроенное многоскоростное управление также позволяет внешним цифровым терминалам выбирать определенные рабочие частоты.

Встроенный простой ПЛК предназначен для выполнения основных операций привода. Он не заменяет полноценный промышленный ПЛК, когда машине требуется сложная блокировка, логика безопасности, координация движения, обработка данных или управление несколькими устройствами.

ПИД-регулятор и управление режимом сна/пробуждения

SD300 включает в себя ПИД-регулятор для процессов, использующих сигнал обратной связи для автоматического регулирования скорости двигателя.

Типичная система ПИД включает в себя:

1. Целевое значение

2. Датчик давления, расхода, температуры или другой датчик

3. Аналоговый сигнал обратной связи

4. Расчет ПИД-регулятора SD300

5. Регулировка скорости двигателя

Системы водоснабжения постоянного давления

Датчик давления может обеспечить обратную связь с инвертором. SD300 регулирует скорость насоса при изменении потребности в воде, помогая системе поддерживать настроенное целевое давление.

Управление вентилятором и воздушным потоком

ПИД-регулятор может регулировать скорость вентилятора с помощью давления, расхода воздуха, температуры или другого подходящего технологического сигнала.

Управление воздушным компрессором

Инвертор может регулировать скорость двигателя компрессора в соответствии с заданным давлением. Исходный контроллер компрессора должен продолжать управлять функциями разгрузки, смазки, охлаждения и безопасности.

Режим сна и пробуждения

Функция задержки сна/пробуждения может остановить или замедлить двигатель, когда потребность процесса остается низкой, а затем перезапустить его, когда сигнал обратной связи достигнет сконфигурированного состояния пробуждения.

Частоту сна, порог пробуждения и время задержки следует устанавливать тщательно, чтобы избежать частой смены циклов.

Торможение постоянным током и резисторное торможение

Торможение постоянным током

SD300 поддерживает торможение постоянным током во время запуска и остановки.

Запуск торможения постоянным током может использоваться для остановки остаточного вращения двигателя до того, как будет принята новая команда запуска. При остановке торможения постоянным током подается постоянный ток, который помогает остановить двигатель в конце замедления.

Параметры торможения постоянным током должны учитывать:

• Номинальный ток двигателя

• Тормозной ток

• Продолжительность торможения

• Инерция машины

• Запускается и останавливается в час

• Температура двигателя

Торможение постоянным током не является механическим стояночным тормозом и не должно использоваться для удержания подвешенного груза.

Поддержка тормозного резистора

В опубликованной информации о продукте указано, что версии SD300 мощностью от 0,75 до 15 кВт включают внутренний тормозной блок, позволяющий подключить подходящий тормозной резистор для приложений, требующих более быстрой остановки.

Тормозной резистор рассеивает рекуперативную энергию, возникающую во время замедления. Сопротивление резистора, номинальная мощность и рабочий цикл должны быть выбраны для конкретной машины.

Тормозной резистор может потребоваться для:

• Короткое время торможения

• Высокоинерционная техника

• Частые остановки

• Ремонтные нагрузки

• Быстрые реверсивные циклы

Резистор должен быть установлен с обеспечением достаточной вентиляции и защитой от случайного прикосновения.

Встроенный реактор постоянного тока

В опубликованной конфигурации указано, что инверторы SD300 мощностью от 18,5 до 90 кВт оснащены реактором постоянного тока.

Реактор постоянного тока может улучшить условия входного тока привода, уменьшая пики тока и помогая ограничить гармонические искажения. Он также может поддерживать работу в условиях, когда входящий источник питания относительно жесткий или подвержен электрическим помехам.

Реактор не заменяет:

• Защита входа

• Автоматические выключатели или предохранители

• Устройства защиты от перенапряжения

• ЭМС-фильтры

• Выходные дроссели для длинных кабелей двигателя

• Правильное заземление

Перед заказом подтвердите конфигурацию реактора для точной модели напряжения и мощности.

Гибкие команды и программируемый ввод-вывод

SD300 поддерживает несколько методов настройки частоты:

• Настройка цифровой клавиатуры

• Аналоговый справочник

• ПИД-выход

• Настройка связи

• Многоскоростные терминалы

• Простая последовательность действий ПЛК

• Комбинированные источники частоты

Программируемые входные и выходные клеммы позволяют инвертору обмениваться рабочими командами и сигналами состояния с внешними переключателями, датчиками, реле, ПЛК и другим оборудованием автоматизации.

Типичные функции терминала могут включать в себя:

• Беги и остановись

• Вперед и назад

• Многоскоростной выбор

• толчковый режим

• Сброс неисправности

• Вход внешней неисправности

• Задание частоты

• Вывод рабочего состояния

• Выход неисправности

• Мониторинг частоты или тока

Точное количество клемм, электрические характеристики и доступные назначения следует проверить в руководстве SD300.

Кабели управления должны быть отделены от кабелей двигателя и силовых кабелей, где это возможно. Экранирование, заземление и подключение к общей клемме должны соответствовать выбранному типу сигнала.

Предотвращение резонанса и отслеживание скорости

Управление скачкообразной частотой

Некоторые машины испытывают повышенную вибрацию на определенных скоростях двигателя. Управление скачком частоты позволяет избежать использования выбранных частотных диапазонов во время непрерывной работы.

Эта функция может помочь уменьшить работу при известном механическом резонансе, но не устраняет перекос, повреждение подшипника, дисбаланс или неподходящую механическую конструкцию.

Перезапуск отслеживания скорости

Перезапуск с отслеживанием скорости позволяет инвертору определить приблизительную скорость вращающегося двигателя перед возобновлением управления.

Эта функция полезна для:

• Вентиляторы с длительным временем выбега

• Насосы, подверженные воздействию обратного потока

• Машины перезапущены после небольшого перерыва

• Нагрузки, которые продолжают вращаться после команды остановки

Перед включением автоматического перезапуска необходимо учитывать направление двигателя, состояние нагрузки и разрешения на перезапуск.

Двунаправленная клавиша Shift

Панель управления включает двунаправленную клавишу переключения для просмотра рабочих параметров в реальном времени. Это может упростить ввод в эксплуатацию и обнаружение неисправностей без изменения активной команды управления.

Защита диска

SD300 включает в себя функции защиты от распространенных электрических и эксплуатационных неисправностей:

• Перегрев

• Пониженное напряжение

• Перенапряжение

• Перегрузка двигателя или привода

• Перегрузка по току

• Короткое замыкание

• Условия чрезмерного крутящего момента

Автоматическое ограничение тока и напряжения помогает снизить частые сбои из-за перегрузки по току и перенапряжения во время работы.

Настройки защиты должны соответствовать подключенному двигателю и применению. Электронная защита инвертора не заменяет входную защиту от короткого замыкания, тепловые устройства двигателя, цепи аварийного останова или средства управления безопасностью машины.

Отключение не следует сбрасывать повторно, пока не будет определена его причина. Проверьте код неисправности, ток двигателя, состояние нагрузки, время разгона или замедления, охлаждение и проводку.

Реакция на потерю мощности

В информации о продукте указана непрерывная функция мгновенного отключения питания. Во время кратковременного снижения или прерывания входного напряжения инвертор может использовать оставшуюся энергию шины постоянного тока и энергию, возвращаемую вращающейся нагрузкой, для поддержания управляемой работы.

Доступное время прохождения зависит от:

• Снижение входного напряжения

• Скорость двигателя

• Инерция нагрузки

• Нагрузка двигателя

• Напряжение шины постоянного тока

• Настройки параметров

Данная функция не обеспечивает бесперебойную работу при длительном простое и не заменяет ИБП или систему резервного питания.

Автоматический перезапуск после прерывания электропитания следует включать только в том случае, если неожиданный перезапуск двигателя не может создать опасность.

Промышленное применение

Водяные насосы

V/F или бездатчиковое векторное управление позволяет регулировать скорость насоса в зависимости от давления, расхода или требований процесса. Функции ПИД и режима сна/пробуждения поддерживают системы постоянного и прерывистого давления.

Перед снижением частоты необходимо учитывать минимальную скорость насоса, требования к охлаждению и рабочую кривую.

Вентиляторы и воздуходувки

Скорость вентилятора можно регулировать в зависимости от расхода воздуха, давления или температуры. Отслеживание скорости поддерживает контролируемый перезапуск, когда вентилятор все еще вращается, а настройки скачкообразной частоты позволяют избежать известных резонансных скоростей.

Воздушные компрессоры

Бездатчиковое векторное управление, управление крутящим моментом и ПИД-регулировка могут поддерживать компрессорные системы с изменяющейся потребностью в воздухе. Оригинальные средства защиты, разгрузки и смазки компрессора должны оставаться работоспособными.

Текстильное оборудование

16-ступенчатый ПЛК, многоскоростное управление, функции крутящего момента и программируемые терминалы могут поддерживать текстильное оборудование, требующее повторяемых изменений скорости или контролируемой реакции на нагрузку.

Другое промышленное оборудование

SD300 также можно использовать для конвейеров, смесителей, технологического оборудования и машин, требующих программируемого управления скоростью.

Окончательная пригодность зависит от типа двигателя, тока двигателя, характеристики нагрузки, рабочего цикла, потребности в торможении и условий окружающей среды.

Технические характеристики

Управляющие и функциональные данные

Функции защиты

Электрические характеристики, конфигурация фаз, номинальный выходной ток, размеры и ограничения по условиям окружающей среды следует выбирать из руководства или таблицы технических данных для конкретной модели.

Монтаж и ввод в эксплуатацию

SD300 следует устанавливать в защищенном электрическом шкафу с достаточным зазором, охлаждением и доступом для проводки.

Перед установкой

Подтверждать:

• Напряжение питания и фаза

• Напряжение двигателя и номинальный ток

• Тип нагрузки и рабочий цикл

• Температура шкафа

• Высота установки

• Длина кабеля двигателя

• Требования к торможению

• Внешние управляющие сигналы

• Требования к связи

• Устройство заземления

Настройка двигателя

Введите необходимые данные паспортной таблички двигателя перед использованием бездатчикового векторного управления или управления крутящим моментом. Выполните соответствующую процедуру идентификации двигателя согласно руководству.

Автонастройку с вращением следует выполнять только в том случае, если двигатель может безопасно вращаться и отсоединен от любой нагрузки, которая может создать опасность.

Начальный тест

Начните с низкочастотного теста и проверьте:

• Направление двигателя

• Рабочий ток

• Ускорение

• замедление

• Минимальная и максимальная скорость

• Источник задания скорости

• Логика цифрового входа

• Релейные и аналоговые выходы

• Направление обратной связи ПИД-регулятора

• Реакция на ошибку

Нагрузочное тестирование следует проводить постепенно, отслеживая ток двигателя, температуру привода и механическую работу.

Производство и техническая поддержка

IFIND была основана в 2016 году в Хайяне, Чжэцзян. Компания заявляет, что ее производственные мощности занимают около 15 000 квадратных метров и на них работают более 150 человек.

Его производственные и сервисные возможности включают в себя:

• Собственное производство SMT

• Производство преобразователей частоты

• Техническая поддержка продукта

• OEM-услуги

• Конфигурация для конкретного приложения

• Техническое согласование перед отправкой

• Удаленная помощь клиентам

• Поддержка через зарубежных агентов

Инженеры IFIND могут проверить двигатель, источник питания, нагрузку, диапазон скоростей, требования к торможению и управлению до подтверждения конфигурации SD300.

Прежде чем выбрать SD300

Подготовьте следующую информацию:

1. Тип двигателя

2. Номинальная мощность двигателя

3. Номинальное напряжение двигателя

4. Номинальный ток двигателя

5. Номинальная частота и скорость двигателя

6. Доступное напряжение питания и фаза

7. Приводная машина или оборудование

8. Нагрузка с постоянным или переменным крутящим моментом

9. Минимальная и максимальная рабочая скорость

10. Требуемый пусковой момент

11. Время ускорения и замедления

12. Запускается и останавливается в час

13. Инерция нагрузки

14. Нужен тормозной резистор

15. Требуемый ПЛК или многоскоростная последовательность

16. ПИД-датчик и сигнал обратной связи

17. Требования к цифровому и аналоговому вводу/выводу

18. Интерфейс и протокол связи

19. Температура и вентиляция шкафа

20. Высота установки и длина кабеля двигателя

Инвертор следует выбирать в соответствии с током двигателя, типом нагрузки и потребностью в перегрузке, а не только по мощности двигателя.

Часто задаваемые вопросы об инверторе SD300

В чем разница между SVC и управлением V/F?

SVC оценивает состояние двигателя, чтобы обеспечить более сильный крутящий момент на низких скоростях и лучшую реакцию на нагрузку. Управление V/F обеспечивает более простое регулирование частоты и напряжения и обычно используется для насосов, вентиляторов и менее требовательных нагрузок.

Требуется ли для бездатчикового векторного управления энкодер?

Нет. Опубликованный пусковой момент SVC 150 % при частоте 0,5 Гц не требует карты PG или энкодера двигателя. Правильные данные двигателя и автонастройка по-прежнему необходимы.

Что может простой 16-шаговый ПЛК?

Он может выполнять базовую последовательность предустановленных скоростей, направлений и времени работы. Он подходит для повторяющихся циклов движения, но не заменяет полноценный ПЛК для сложной логики машины или управления безопасностью.

Может ли SD300 поддерживать постоянное давление воды?

Да, если он подключен к совместимому датчику давления и параметры ПИД настроены правильно. Также необходимо установить пределы работы насоса, диапазон датчика и пороговые значения режима сна/бодрствования.

Когда необходим тормозной резистор?

Резистор может потребоваться для быстрого останова, высокоинерционных нагрузок, частого торможения или механизмов, возвращающих энергию инвертору. Его сопротивление, мощность и рабочий цикл должны быть рассчитаны для конкретного применения.

Включает ли каждый SD300 тормозной блок?

В информации о продукте указан внутренний тормозной блок для версий мощностью 0,75–15 кВт. Перед заказом необходимо подтвердить точное напряжение и конфигурацию модели.

Каково назначение встроенного реактора постоянного тока?

Опубликованная конфигурация мощностью 18,5–90 кВт включает реактор постоянного тока для улучшения условий входного тока и поддержки стабильности системы. Оно не заменяет обычную защиту входа или меры по ЭМС.

Может ли SD300 перезапустить уже вращающийся двигатель?

Для этой ситуации предназначена функция отслеживания скорости. Он определяет приблизительную скорость двигателя перед подачей требуемого выходного сигнала, что может снизить влияние тока во время перезапуска.

Может ли один SD300 управлять несколькими двигателями?

Управление V/F можно использовать для нескольких двигателей, работающих вместе, если преобразователь рассчитан на их общий ток. Для каждого двигателя обычно требуется отдельная защита от перегрузки. Бездатчиковое векторное управление обычно предназначено для одного согласованного двигателя.

Может ли инвертор управлять синхронным двигателем с постоянными магнитами?

Текущая страница не дает четкого подтверждения совместимости синхронного двигателя. Не подключайте PMSM, пока не будет проверена точная версия аппаратного и программного обеспечения SD300 для этого двигателя.

Можно ли установить SD300 на открытом воздухе?

На текущей странице не публикуется рейтинг защиты на открытом воздухе. Установите его в подходящий защищенный шкаф, если выбранная модель не имеет подтвержденного допуска для использования на открытом воздухе.

Обеспечивает ли функция отключения питания непрерывное резервное питание?

Нет. Он предназначен для кратковременных прерываний на входе и зависит от нагрузки и накопленной энергии шины постоянного тока. При длительном отключении электроэнергии требуется отдельное решение для резервного питания.