SD300 univerzálny vektorový frekvenčný menič s riadením krútiaceho momentu a 16-krokovým PLC

Tri režimy ovládania motora

IFIND SD300 je vektorový frekvenčný menič na všeobecné použitie na riadenie otáčok, krútiaceho momentu a procesov v systémoch priemyselných motorov. Kombinuje tri režimy ovládania, aby vyhovoval rôznym charakteristikám zaťaženia a prevádzkovým požiadavkám.

Bezsenzorové vektorové ovládanie

Bezsenzorové vektorové riadenie alebo SVC odhaduje rýchlosť motora a magnetické podmienky bez potreby hriadeľového enkodéra. Poskytuje silnejší krútiaci moment pri nízkych otáčkach a lepšiu odozvu na meniace sa zaťaženie ako konvenčné riadenie V/F.

SVC možno zvážiť pre aplikácie, ktoré vyžadujú:

• Štartovanie nabité

• Stabilná prevádzka pri nízkych otáčkach

• Širšie nastavenie rýchlosti

• Rýchlejšia odozva na zmeny zaťaženia

• Riadené zrýchlenie a spomalenie

• Prevádzka bez spätnej väzby kódovača

Správne údaje na typovom štítku motora a identifikácia motora sú dôležité na získanie očakávaného výkonu bezsenzorového vektora.

Ovládanie V/F

Ovládanie U/F upravuje napätie motora podľa výstupnej frekvencie. Poskytuje priamu reguláciu otáčok pre záťaže s premenlivým krútiacim momentom a aplikácie, ktoré nevyžadujú veľmi presnú reguláciu krútiaceho momentu.

Typické V/F aplikácie zahŕňajú:

• Odstredivé čerpadlá

• Ventilačné ventilátory

• Dúchadlá

• Základné dopravníky

• Viaceré motory pracujúce spoločne

Keď jeden menič prevádzkuje niekoľko motorov, každý motor zvyčajne vyžaduje samostatnú ochranu proti preťaženiu.

Kontrola krútiaceho momentu

Riadenie krútiaceho momentu reguluje výkon motora podľa zvolenej referencie krútiaceho momentu. Môže podporovať stroje, kde je odozva na zaťaženie, ťažná sila alebo obmedzenie krútiaceho momentu dôležitejšie ako udržiavanie jednej pevnej rýchlosti.

Správny režim riadenia závisí od motora, poháňaného zariadenia, minimálnej rýchlosti, štartovacieho zaťaženia a požadovanej presnosti procesu.

Vysoký štartovací moment

Pri bezsenzorovom vektorovom riadení poskytuje SD300 150 % menovitého krútiaceho momentu pri 0,5 Hz. To umožňuje vhodne prispôsobenému motoru vyvinúť značný krútiaci moment pri nízkej frekvencii bez použitia spätnej väzby kódovača.

Výkon pri nízkorýchlostnom štarte môže byť prínosom:

• Naložené dopravníky

• Vzduchové kompresory

• Textilné stroje

• Miešačky a spracovateľské zariadenia

• Štartovanie čerpadiel proti tlaku

• Stroje s častými zmenami zaťaženia

Skutočný štartovací výkon tiež závisí od prúdu motora, zotrvačnosti záťaže, mechanického stavu a nastavenia parametrov.

Zvýšenie krútiaceho momentu alebo prúdových limitov bez kontroly motora a záťaže môže spôsobiť prehriatie alebo opakované vypnutie nadprúdu. Uvedenie do prevádzky by sa malo začať správnymi údajmi motora a nie príliš vysokými nastaveniami kompenzácie.

Dynamická rýchlostná odozva

SD300 upravuje výstupnú frekvenciu, napätie a prúd podľa zrýchľovania, spomaľovania alebo zmeny zaťaženia motora.

Jeho publikované funkcie zahŕňajú:

• Rýchla odozva zrýchlenia a spomalenia

• Automatické obmedzenie prúdu

• Automatické obmedzenie napätia

• Reštart sledovania rýchlosti otáčania

• Detekcia nadmerného krútiaceho momentu

• Ovládanie skokovej frekvencie

• Okamžitý prechod pri strate energie

• Viacero zdrojov nastavenia maximálnej frekvencie

Automatické obmedzenie prúdu a napätia pomáha redukovať opakované výpady pri zmenách prevádzkových podmienok. Tieto funkcie nedokážu kompenzovať nesprávne dimenzovaný menič, nevhodný čas dobehu alebo mechanickú prekážku.

Maximálna pracovná frekvencia musí zostať v rámci povolených otáčok motora a pripojeného stroja.

16-krokové PLC a viacrýchlostné riadenie

Vstavané jednoduché PLC podporuje prevádzkové sekvencie až 16 krokov. Každému kroku je možné priradiť prevádzkovú frekvenciu, smer a čas chodu podľa dostupných funkcií parametrov.

Jednoduché PLC možno použiť na:

• Opakujúce sa sekvencie rýchlosti

• Načasované fázy procesu

• Viacrýchlostné strojové cykly

• Automatické sekvencie umývania alebo čerpania

• Zmeny rýchlosti textilného stroja

• Základné procesy manipulácie s materiálom

Prednastavené viacrýchlostné ovládanie tiež umožňuje externým digitálnym terminálom vybrať definované prevádzkové frekvencie.

Vstavané jednoduché PLC je určené pre základné sekvencie pohonov. Nenahrádza plnohodnotné priemyselné PLC, keď stroj vyžaduje zložité blokovanie, bezpečnostnú logiku, koordináciu pohybu, spracovanie dát alebo ovládanie viacerých zariadení.

PID a riadenie spánku/prebudenia

SD300 obsahuje PID riadenie pre procesy, ktoré využívajú spätnoväzbový signál na automatickú reguláciu otáčok motora.

Typický PID systém zahŕňa:

1. Cieľová hodnota

2. Tlakový, prietokový, teplotný alebo iný snímač

3. Analógový signál spätnej väzby

4. Výpočet PID SD300

5. Regulácia otáčok motora

Vodné systémy s konštantným tlakom

Snímač tlaku môže meniču poskytnúť spätnú väzbu. SD300 prispôsobuje otáčky čerpadla podľa zmeny dopytu po vode, čím pomáha systému udržiavať nakonfigurovaný cieľový tlak.

Ovládanie ventilátora a prúdenia vzduchu

PID regulácia môže regulovať otáčky ventilátora pomocou tlaku, prietoku vzduchu, teploty alebo iného vhodného procesného signálu.

Ovládanie vzduchového kompresora

Invertor môže nastaviť otáčky motora kompresora podľa referenčného tlaku. Pôvodný regulátor kompresora musí naďalej riadiť vykladanie, mazanie, chladenie a bezpečnostné funkcie.

Prevádzka spánku a budenia

Funkcia oneskorenia spánku/prebudenia môže zastaviť alebo spomaliť motor, keď požiadavka procesu zostáva nízka, a potom ho reštartovať, keď signál spätnej väzby dosiahne nakonfigurovaný stav budenia.

Frekvencia spánku, prah budenia a čas oneskorenia musia byť nastavené opatrne, aby ste sa vyhli častému bicyklovaniu.

DC a odporové brzdenie

Jednosmerné brzdenie

SD300 podporuje jednosmerné brzdenie počas štartovania a zastavovania.

Štartovacie jednosmerné brzdenie možno použiť na zastavenie zvyškového otáčania motora pred prijatím nového príkazu chodu. Zastavenie brzdenia jednosmerným prúdom aplikuje jednosmerný prúd, ktorý pomáha priviesť motor do pokoja na konci spomalenia.

Parametre jednosmerného brzdenia musia brať do úvahy:

• Menovitý prúd motora

• Brzdný prúd

• Trvanie brzdenia

• Zotrvačnosť stroja

• Štarty a zastávky za hodinu

• Teplota motora

Jednosmerné brzdenie nie je mechanická prídržná brzda a nemalo by sa používať na držanie zaveseného bremena.

Podpora brzdového odporu

Zverejnené informácie o produkte uvádzajú, že verzie SD300 od 0,75 kW do 15 kW obsahujú internú brzdnú jednotku, umožňujúcu pripojenie vhodného brzdového odporu pre aplikácie vyžadujúce rýchlejšie zastavenie.

Brzdný odpor rozptýli regeneračnú energiu vyrobenú počas spomaľovania. Odpor odporu, menovitý výkon a pracovný cyklus sa musia zvoliť pre skutočný stroj.

Brzdný odpor môže byť potrebný pre:

• Krátke časy spomalenia

• Stroje s vysokou zotrvačnosťou

• Časté zastavovanie

• Revízne zaťaženie

• Rýchle reverzné cykly

Rezistor musí byť inštalovaný s primeraným vetraním a ochranou pred náhodným dotykom.

Vstavaný DC reaktor

Zverejnená konfigurácia uvádza, že invertory SD300 od 18,5 kW do 90 kW obsahujú DC reaktor.

Jednosmerná tlmivka môže zlepšiť podmienky vstupného prúdu meniča znížením prúdových špičiek a pomáha obmedziť harmonické skreslenie. Môže tiež podporovať prevádzku, kde je vstupné napájanie relatívne tuhé alebo podlieha elektrickému rušeniu.

Reaktor nenahrádza:

• Ochrana vstupu

• Ističe alebo poistky

• Zariadenia na ochranu proti prepätiu

• EMC filtre

• Výstupné tlmivky pre dlhé káble motora

• Správne uzemnenie

Pred objednávkou potvrďte konfiguráciu reaktora pre presný model napätia a výkonu.

Flexibilné príkazy a programovateľné I/O

SD300 podporuje niekoľko spôsobov nastavenia frekvencie:

• Nastavenie digitálnej klávesnice

• Analógová referencia

• PID výstup

• Nastavenie komunikácie

• Viacrýchlostné terminály

• Jednoduchá sekvencia PLC

• Kombinované frekvenčné zdroje

Programovateľné vstupné a výstupné svorky umožňujú meniču vymieňať si prevádzkové príkazy a stavové signály s externými spínačmi, snímačmi, relé, PLC a inými automatizačnými zariadeniami.

Typické funkcie terminálu môžu zahŕňať:

• Utekaj a zastav

• Vpred a vzad

• Viacrýchlostný výber

• Prevádzka JOG

• Reset poruchy

• Vstup externej poruchy

• Referenčná frekvencia

• Výstup prevádzkového stavu

• Poruchový výstup

• Monitorovanie frekvencie alebo prúdu

Presný počet svoriek, elektrické hodnoty a dostupné priradenia by ste mali skontrolovať v príručke k SD300.

Ovládacie káble by mali byť oddelené od motorových a napájacích káblov, ak je to možné. Tienenie, uzemnenie a zapojenie so spoločnými svorkami musia zodpovedať zvolenému typu signálu.

Vyhýbanie sa rezonancii a sledovanie rýchlosti

Ovládanie skokovej frekvencie

Niektoré stroje pociťujú zvýšené vibrácie pri určitých otáčkach motora. Riadenie skokovej frekvencie umožňuje vyhnúť sa vybraným frekvenčným pásmam počas nepretržitej prevádzky.

Táto funkcia môže pomôcť znížiť prevádzku pri známej mechanickej rezonancii, ale neopravuje nesúosovosť, poškodenie ložísk, nevyváženosť alebo nevhodnú mechanickú štruktúru.

Reštartovanie sledovania rýchlosti

Reštart so sledovaním rýchlosti umožňuje meniču identifikovať približnú rýchlosť otáčajúceho sa motora pred obnovením riadenia.

Táto funkcia je užitočná pre:

• Ventilátory s dlhými časmi dobehu

• Čerpadlá ovplyvnené spätným tokom

• Stroje sa po krátkom prerušení reštartovali

• Záťaže, ktoré pokračujú v otáčaní po príkaze na zastavenie

Pred povolením automatického reštartu je potrebné zvážiť smer motora, stav zaťaženia a povolenia na reštart.

Obojsmerná klávesa Shift

Ovládací panel obsahuje obojsmerný kláves shift na zobrazenie prevádzkových parametrov v reálnom čase. To môže zjednodušiť uvedenie do prevádzky a sledovanie porúch bez zmeny aktívneho riadiaceho príkazu.

Ochrana disku

SD300 obsahuje ochranné funkcie pre bežné elektrické a prevádzkové poruchy:

• Prehriatie

• Podpätie

• Prepätie

• Preťaženie motora alebo pohonu

• Nadprúd

• Skrat

• Nadmerný krútiaci moment

Automatické obmedzenie prúdu a napätia pomáha znižovať časté poruchy nadprúdu a prepätia počas prevádzky.

Nastavenia ochrany musia zodpovedať pripojenému motoru a aplikácii. Elektronická ochrana meniča nenahrádza predradenú ochranu proti skratu, tepelné zariadenia motora, obvody núdzového zastavenia alebo bezpečnostné ovládacie prvky stroja.

Vypnutie by sa nemalo opakovane resetovať, kým sa nezistí jeho príčina. Skontrolujte chybový kód, prúd motora, stav zaťaženia, čas zrýchlenia alebo spomalenia, chladenie a kabeláž.

Reakcia na stratu energie

Informácie o produkte uvádzajú nepretržitú funkciu okamžitého výpadku napájania. Počas krátkeho zníženia alebo prerušenia vstupného napájania môže menič využiť zostávajúcu energiu DC zbernice a energiu vrátenú rotujúcou záťažou na udržanie riadenej prevádzky.

Dostupný čas jazdy závisí od:

• Zníženie vstupného napätia

• Rýchlosť motora

• Zotrvačnosť zaťaženia

• Zaťaženie motora

• Napätie jednosmernej zbernice

• Nastavenia parametrov

Táto funkcia nezabezpečuje nepretržitú prevádzku počas dlhšieho výpadku a nenahrádza UPS ani záložný systém napájania.

Automatický reštart po prerušení napájania by mal byť povolený len vtedy, keď neočakávaný reštart motora nemôže predstavovať nebezpečenstvo.

Priemyselné aplikácie

Vodné čerpadlá

U/F alebo bezsenzorové vektorové riadenie môže regulovať rýchlosť čerpadla podľa tlaku, prietoku alebo požiadavky procesu. Funkcie PID a spánok/prebudenie podporujú systémy s konštantným tlakom a prerušovaným dopytom.

Pred znížením frekvencie je potrebné zvážiť minimálnu rýchlosť čerpadla, požiadavku na chladenie a prevádzkovú krivku.

Ventilátory a dúchadlá

Rýchlosť ventilátora je možné nastaviť podľa prietoku vzduchu, tlaku alebo teploty. Sledovanie rýchlosti podporuje kontrolovaný reštart, keď sa ventilátor stále otáča, zatiaľ čo nastavenia skokovej frekvencie môžu zabrániť známym rezonančným rýchlostiam.

Vzduchové kompresory

Bezsenzorové vektorové riadenie, riadenie krútiaceho momentu a nastavenie PID môžu podporovať kompresorové systémy s meniacou sa potrebou vzduchu. Pôvodná ochrana kompresora, ovládanie vyprázdňovania a mazania musia zostať funkčné.

Textilné stroje

16-krokové PLC, viacrýchlostné ovládanie, funkcie krútiaceho momentu a programovateľné terminály môžu podporovať textilné zariadenia vyžadujúce opakovateľné zmeny rýchlosti alebo riadenú odozvu zaťaženia.

Ostatné priemyselné stroje

SD300 môže byť tiež hodnotený pre dopravníky, miešačky, spracovateľské zariadenia a stroje, ktoré vyžadujú programovateľnú reguláciu rýchlosti.

Konečná vhodnosť závisí od typu motora, prúdu motora, charakteristiky zaťaženia, prevádzkového cyklu, požiadavky na brzdenie a podmienok prostredia.

Technické špecifikácie

Riadiace a funkčné údaje

Ochranné funkcie

Elektrické menovité hodnoty, konfigurácia fáz, menovitý výstupný prúd, rozmery a limity prostredia by sa mali vybrať z manuálu alebo údajového listu špecifického pre daný model.

Inštalácia a uvedenie do prevádzky

SD300 by mal byť inštalovaný v chránenom elektrickom kryte s vhodným voľným priestorom, chladením a prístupom pre vedenie.

Pred inštaláciou

Potvrdiť:

• Napájacie napätie a fáza

• Napätie motora a menovitý prúd

• Typ zaťaženia a pracovný cyklus

• Teplota skrine

• Nadmorská výška inštalácie

• Dĺžka kábla motora

• Požiadavky na brzdenie

• Externé riadiace signály

• Požiadavky na komunikáciu

• Usporiadanie uzemnenia

Nastavenie motora

Pred použitím bezsenzorového vektorového alebo momentového riadenia zadajte požadované údaje z typového štítku motora. Dokončite príslušný postup identifikácie motora podľa návodu.

Automatické ladenie otáčaním by sa malo vykonávať len vtedy, keď sa motor môže bezpečne otáčať a je odpojený od akejkoľvek záťaže, ktorá by mohla predstavovať nebezpečenstvo.

Počiatočný test

Začnite s nízkofrekvenčným testom a overte:

• Smer motora

• Prevádzkový prúd

• Zrýchlenie

• Spomalenie

• Minimálna a maximálna rýchlosť

• Zdroj referenčnej rýchlosti

• Logika digitálneho vstupu

• Reléové a analógové výstupy

• Smer spätnej väzby PID

• Reakcia na poruchu

Záťažové testovanie by sa malo vykonávať postupne, pričom sa monitoruje prúd motora, teplota meniča a mechanická prevádzka.

Výroba a technická podpora

IFIND bola založená v roku 2016 v Haiyan, Zhejiang. Spoločnosť uvádza, že jej výrobný areál pokrýva približne 15 000 metrov štvorcových a zamestnáva viac ako 150 ľudí.

Jeho výrobné a servisné možnosti zahŕňajú:

• Vlastná výroba SMT

• Výroba frekvenčných meničov

• Technická podpora produktov

• OEM služby

• Konfigurácia špecifická pre aplikáciu

• Technická koordinácia pred odoslaním

• Vzdialená zákaznícka pomoc

• Podpora prostredníctvom zahraničných agentov

Pred potvrdením konfigurácie SD300 môžu inžinieri IFIND skontrolovať motor, napájací zdroj, zaťaženie, rozsah otáčok, požiadavky na brzdenie a ovládanie.

Pred výberom SD300

Pripravte si nasledujúce informácie:

1. Typ motora

2. Menovitý výkon motora

3. Menovité napätie motora

4. Menovitý prúd motora

5. Menovitá frekvencia a otáčky motora

6. Dostupné napájacie napätie a fáza

7. Poháňaný stroj alebo zariadenie

8. Zaťaženie s konštantným alebo premenlivým krútiacim momentom

9. Minimálna a maximálna prevádzková rýchlosť

10. Požadovaný rozbehový moment

11. Čas zrýchlenia a spomalenia

12. Štarty a zastávky za hodinu

13. Zotrvačnosť zaťaženia

14. Potreba brzdového odporu

15. Požadované PLC alebo viacrýchlostná sekvencia

16. PID snímač a signál spätnej väzby

17. Požiadavky na digitálne a analógové I/O

18. Komunikačné rozhranie a protokol

19. Teplota a vetranie skrine

20. Nadmorská výška inštalácie a dĺžka kábla motora

Menič by sa mal vyberať podľa prúdu motora, typu záťaže a požiadavky na preťaženie, a nie podľa samotného výkonu motora.

Časté otázky týkajúce sa meniča SD300

Aký je rozdiel medzi ovládaním SVC a V/F?

SVC odhaduje podmienky motora tak, aby poskytoval silnejší krútiaci moment pri nízkych otáčkach a lepšiu odozvu na zaťaženie. U/F riadenie poskytuje jednoduchšiu reguláciu frekvencie a napätia a bežne sa používa pre čerpadlá, ventilátory a menej náročné záťaže.

Vyžaduje si bezsenzorové vektorové riadenie kódovač?

Nie. Publikovaný rozbehový moment SVC 150 % pri 0,5 Hz nevyžaduje kartu PG ani kódovač motora. Stále sú potrebné správne údaje motora a automatické ladenie.

Čo dokáže jednoduché PLC v 16 krokoch?

Dokáže vykonávať základnú sekvenciu prednastavených rýchlostí, smerov a prevádzkových časov. Je vhodný pre opakujúce sa cykly jazdy, ale nenahrádza úplné PLC pre komplexnú logiku stroja alebo bezpečnostné riadenie.

Dokáže SD300 udržiavať konštantný tlak vody?

Áno, ak je pripojený ku kompatibilnému snímaču tlaku a parametre PID sú nakonfigurované správne. Je potrebné nastaviť aj limity pumpy, dosah snímača a prahy spánku/prebudenia.

Kedy je potrebný brzdový odpor?

Rezistor môže byť potrebný pre rýchle zastavenie, záťaže s vysokou zotrvačnosťou, časté spomaľovanie alebo stroje, ktoré vracajú energiu do meniča. Jeho odpor, výkon a pracovný cyklus je potrebné vypočítať pre danú aplikáciu.

Obsahuje každý SD300 brzdovú jednotku?

Informácie o produkte uvádzajú internú brzdovú jednotku pre verzie 0,75–15 kW. Presná konfigurácia napätia a modelu by mala byť potvrdená pred objednávkou.

Aký je účel vstavaného DC reaktora?

Publikovaná konfigurácia s výkonom 18,5–90 kW zahŕňa jednosmerný reaktor na zlepšenie podmienok vstupného prúdu a podporu stability systému. Nenahrádza normálnu vstupnú ochranu ani opatrenia EMC.

Môže SD300 reštartovať motor, ktorý sa už otáča?

Pre túto situáciu je určená funkcia sledovania rýchlosti. Zisťuje približnú rýchlosť motora pred použitím požadovaného výstupu, čo môže znížiť dopad prúdu počas reštartu.

Môže jeden SD300 ovládať niekoľko motorov?

U/F riadenie možno použiť pre viacero motorov, ktoré bežia spoločne, ak je menič dimenzovaný na ich kombinovaný prúd. Každý motor normálne vyžaduje samostatnú ochranu proti preťaženiu. Bezsenzorové vektorové riadenie je vo všeobecnosti určené pre jeden prispôsobený motor.

Môže menič prevádzkovať synchrónny motor s permanentnými magnetmi?

Aktuálna stránka jasne nepotvrdzuje kompatibilitu synchrónneho motora. Nepripájajte PMSM, pokiaľ pre daný motor nebola overená presná verzia hardvéru a softvéru SD300.

Môže byť SD300 inštalovaný vonku?

Aktuálna stránka nezverejňuje hodnotenie vonkajšej ochrany. Nainštalujte ho do vhodnej chránenej skrinky, pokiaľ vybraný model nemá potvrdený stupeň krytia pre vonkajšie použitie.

Poskytuje funkcia straty napájania nepretržité záložné napájanie?

Nie. Je určený na krátke prerušenia vstupu a závisí od zaťaženia a uloženej energie DC zbernice. Dlhší výpadok vyžaduje samostatné riešenie záložného napájania.