Biến tần tần số vectơ đa năng SD300 có điều khiển mô-men xoắn và PLC 16 bước

Ba chế độ điều khiển động cơ

IFIND SD300 là bộ biến tần tần số vector có mục đích chung để điều khiển tốc độ, mô-men xoắn và quá trình trong các hệ thống động cơ công nghiệp. Nó kết hợp ba chế độ điều khiển để đáp ứng các đặc tính tải và yêu cầu vận hành khác nhau.

Kiểm soát véc tơ không cảm biến

Điều khiển vectơ không cảm biến hoặc SVC ước tính tốc độ động cơ và điều kiện từ tính mà không cần bộ mã hóa trục. Nó cung cấp mô-men xoắn ở tốc độ thấp mạnh hơn và phản ứng tốt hơn khi thay đổi tải so với điều khiển V/F thông thường.

SVC có thể được xem xét cho các ứng dụng yêu cầu:

• tải bắt đầu

• Hoạt động ổn định ở tốc độ thấp

• Điều chỉnh tốc độ rộng hơn

• Phản ứng nhanh hơn với những thay đổi tải

• Kiểm soát tăng tốc và giảm tốc

• Hoạt động không có phản hồi bộ mã hóa

Dữ liệu bảng tên động cơ chính xác và nhận dạng động cơ là rất quan trọng để đạt được hiệu suất vectơ không cảm biến như mong đợi.

Điều khiển V/F

Điều khiển V/F điều chỉnh điện áp động cơ theo tần số đầu ra. Nó cung cấp khả năng kiểm soát tốc độ đơn giản cho các tải có mô-men xoắn thay đổi và các ứng dụng không yêu cầu điều chỉnh mô-men xoắn có độ chính xác cao.

Các ứng dụng V/F điển hình bao gồm:

• Máy bơm ly tâm

• Quạt thông gió

• Máy thổi

• Băng tải cơ bản

• Nhiều động cơ hoạt động cùng nhau

Khi một biến tần vận hành nhiều động cơ, mỗi động cơ thường yêu cầu bảo vệ quá tải riêng biệt.

Kiểm soát mô-men xoắn

Điều khiển mô-men xoắn điều chỉnh đầu ra của động cơ theo tham chiếu mô-men xoắn đã chọn. Nó có thể hỗ trợ máy móc trong đó phản ứng tải, giới hạn lực kéo hoặc mô-men xoắn quan trọng hơn việc duy trì một tốc độ cố định.

Chế độ điều khiển chính xác phụ thuộc vào động cơ, thiết bị được dẫn động, tốc độ tối thiểu, tải khởi động và độ chính xác quy trình cần thiết.

Mô-men xoắn khởi động cao

Dưới điều khiển vectơ không cảm biến, SD300 cung cấp 150% mô-men xoắn định mức ở 0,5Hz. Điều này cho phép động cơ được kết hợp phù hợp phát triển mô-men xoắn đáng kể ở tần số thấp mà không cần sử dụng phản hồi bộ mã hóa.

Hiệu suất khởi động ở tốc độ thấp có thể mang lại lợi ích:

• Băng tải có tải

• Máy nén khí

• Máy dệt

• Máy trộn và thiết bị chế biến

• Máy bơm khởi động khi có áp suất

• Máy móc có tải thay đổi thường xuyên

Hiệu suất khởi động thực tế cũng phụ thuộc vào dòng điện động cơ, quán tính tải, tình trạng cơ học và thiết lập thông số.

Việc tăng cường mô-men xoắn hoặc giới hạn dòng điện mà không kiểm tra động cơ và tải có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt hoặc quá dòng lặp đi lặp lại. Việc vận hành nên bắt đầu với dữ liệu động cơ chính xác thay vì cài đặt mức bù quá cao.

Phản hồi tốc độ động

SD300 điều chỉnh tần số đầu ra, điện áp và dòng điện khi động cơ tăng tốc, giảm tốc hoặc có sự thay đổi về tải.

Các chức năng được công bố của nó bao gồm:

• Phản ứng tăng tốc và giảm tốc nhanh

• Tự động giới hạn dòng điện

• Tự động giới hạn điện áp

• Khởi động lại theo dõi tốc độ quay

• Phát hiện quá mô-men xoắn

• Kiểm soát tần số nhảy

• Mất điện tức thời

• Nhiều nguồn cài đặt tần số tối đa

Tự động giới hạn dòng điện và điện áp giúp giảm thiểu các chuyến đi lặp lại khi thay đổi điều kiện vận hành. Các chức năng này không thể bù cho biến tần có kích thước không chính xác, thời gian giảm tốc không phù hợp hoặc tắc nghẽn cơ học.

Tần số hoạt động tối đa phải nằm trong tốc độ cho phép của động cơ và máy được kết nối.

PLC 16 bước và điều khiển đa tốc độ

PLC đơn giản tích hợp hỗ trợ trình tự vận hành lên tới 16 bước. Mỗi bước có thể được chỉ định tần số hoạt động, hướng và thời gian chạy theo các chức năng tham số có sẵn.

PLC đơn giản có thể được sử dụng cho:

• Chuỗi tốc độ lặp đi lặp lại

• Các giai đoạn xử lý theo thời gian

• Chu kỳ máy đa tốc độ

• Trình tự rửa hoặc bơm tự động

• Thay đổi tốc độ máy dệt

• Quy trình xử lý vật liệu cơ bản

Điều khiển đa tốc độ cài sẵn cũng cho phép các thiết bị đầu cuối kỹ thuật số bên ngoài chọn tần số hoạt động được xác định.

PLC đơn giản tích hợp sẵn dành cho các trình tự truyền động cơ bản. Nó không thay thế một PLC công nghiệp hoàn chỉnh khi máy yêu cầu khóa liên động phức tạp, logic an toàn, phối hợp chuyển động, xử lý dữ liệu hoặc điều khiển một số thiết bị.

Kiểm soát PID và Ngủ/Thức

SD300 bao gồm điều khiển PID cho các quy trình sử dụng tín hiệu phản hồi để tự động điều chỉnh tốc độ động cơ.

Một hệ thống PID điển hình bao gồm:

1. Giá trị mục tiêu

2. Cảm biến áp suất, lưu lượng, nhiệt độ hoặc cảm biến khác

3. Tín hiệu phản hồi tương tự

4. Tính toán PID SD300

5. Điều chỉnh tốc độ động cơ

Hệ thống nước áp suất không đổi

Một cảm biến áp suất có thể cung cấp phản hồi cho biến tần. SD300 điều chỉnh tốc độ bơm khi nhu cầu nước thay đổi, giúp hệ thống duy trì mục tiêu áp suất đã định cấu hình.

Kiểm soát quạt và luồng không khí

Điều khiển PID có thể điều chỉnh tốc độ quạt bằng áp suất, luồng không khí, nhiệt độ hoặc tín hiệu quy trình phù hợp khác.

Điều khiển máy nén khí

Biến tần có thể điều chỉnh tốc độ động cơ máy nén theo tham chiếu áp suất. Bộ điều khiển máy nén ban đầu phải tiếp tục quản lý các chức năng dỡ tải, bôi trơn, làm mát và an toàn.

Hoạt động ngủ và thức

Chức năng trì hoãn ngủ/thức có thể dừng hoặc làm chậm động cơ khi nhu cầu xử lý vẫn ở mức thấp, sau đó khởi động lại khi tín hiệu phản hồi đạt đến điều kiện đánh thức đã định cấu hình.

Tần suất ngủ, ngưỡng thức và thời gian trễ phải được đặt cẩn thận để tránh đạp xe thường xuyên.

Phanh DC và điện trở

Phanh DC

SD300 hỗ trợ phanh DC trong quá trình khởi động và dừng.

Việc khởi động phanh DC có thể được sử dụng để dừng hoạt động quay dư của động cơ trước khi lệnh chạy mới được chấp nhận. Việc dừng phanh DC sẽ áp dụng dòng điện một chiều để giúp động cơ dừng lại khi kết thúc quá trình giảm tốc.

Các thông số phanh DC phải xem xét:

• Dòng điện định mức của động cơ

• Dòng điện phanh

• Thời gian phanh

• Quán tính máy

• Bắt đầu và dừng mỗi giờ

• Nhiệt độ động cơ

Phanh DC không phải là phanh giữ cơ học và không được sử dụng để giữ tải treo.

Hỗ trợ điện trở phanh

Thông tin sản phẩm được công bố cho biết các phiên bản SD300 từ 0,75kW đến 15kW bao gồm bộ hãm bên trong, cho phép kết nối điện trở hãm phù hợp cho các ứng dụng cần dừng nhanh hơn.

Điện trở hãm tiêu tán năng lượng tái tạo được tạo ra trong quá trình giảm tốc. Điện trở, định mức công suất và chu kỳ làm việc phải được chọn cho máy thực tế.

Một điện trở hãm có thể được yêu cầu cho:

• Thời gian giảm tốc ngắn

• Máy có quán tính cao

• Thường xuyên dừng lại

• Đại tu tải

• Chu kỳ đảo ngược nhanh chóng

Điện trở phải được lắp đặt ở nơi có hệ thống thông gió đầy đủ và bảo vệ khỏi sự tiếp xúc ngẫu nhiên.

Lò phản ứng DC tích hợp

Cấu hình được công bố cho biết bộ biến tần SD300 từ 18,5kW đến 90kW bao gồm một cuộn kháng DC.

Một cuộn kháng DC có thể cải thiện các điều kiện dòng điện đầu vào của biến tần bằng cách giảm các đỉnh dòng điện và giúp hạn chế hiện tượng méo sóng hài. Nó cũng có thể hỗ trợ hoạt động khi nguồn cung cấp vào tương đối cứng hoặc bị nhiễu điện.

Lò phản ứng không thay thế:

• Bảo vệ đầu vào

• Bộ ngắt mạch hoặc cầu chì

• Thiết bị chống sét

• bộ lọc EMC

• Cuộn cảm đầu ra cho cáp động cơ dài

• Nối đất đúng cách

Xác nhận cấu hình lò phản ứng cho mô hình điện áp và công suất chính xác trước khi đặt hàng.

Lệnh linh hoạt và I/O có thể lập trình

SD300 hỗ trợ một số phương pháp cài đặt tần số:

• Cài đặt bàn phím kỹ thuật số

• Tham chiếu tương tự

• đầu ra PID

• Cài đặt liên lạc

• Thiết bị đầu cuối đa tốc độ

• Trình tự PLC đơn giản

• Nguồn tần số kết hợp

Các đầu vào và đầu ra có thể lập trình cho phép biến tần trao đổi các lệnh vận hành và tín hiệu trạng thái với các công tắc, cảm biến, rơle, PLC và thiết bị tự động hóa khác bên ngoài.

Các chức năng đầu cuối điển hình có thể bao gồm:

• Chạy và dừng lại

• Chuyển tiếp và đảo ngược

• Lựa chọn đa tốc độ

• Vận hành JOG

• Đặt lại lỗi

• Đầu vào lỗi bên ngoài

• Tham chiếu tần số

• Đầu ra trạng thái chạy

• Đầu ra lỗi

• Giám sát tần số hoặc hiện tại

Số lượng thiết bị đầu cuối chính xác, xếp hạng điện và các bài tập có sẵn phải được kiểm tra trong hướng dẫn sử dụng SD300.

Cáp điều khiển phải được tách riêng khỏi cáp động cơ và cáp nguồn nếu có thể. Việc che chắn, nối đất và nối dây đầu cuối chung phải tuân theo loại tín hiệu đã chọn.

Tránh cộng hưởng và theo dõi tốc độ

Kiểm soát tần số nhảy

Một số máy có độ rung tăng lên ở tốc độ động cơ cụ thể. Điều khiển tần số nhảy cho phép tránh các dải tần đã chọn trong quá trình hoạt động liên tục.

Chức năng này có thể giúp giảm hoạt động ở mức cộng hưởng cơ học đã biết, nhưng nó không điều chỉnh được độ lệch, hư hỏng vòng bi, mất cân bằng hoặc cấu trúc cơ học không phù hợp.

Khởi động lại theo dõi tốc độ

Khởi động lại theo dõi tốc độ cho phép biến tần xác định tốc độ gần đúng của động cơ quay trước khi tiếp tục điều khiển.

Chức năng này hữu ích cho:

• Quạt có thời gian ngừng hoạt động dài

• Máy bơm bị ảnh hưởng bởi dòng chảy ngược

• Máy khởi động lại sau một thời gian gián đoạn ngắn

• Tải tiếp tục quay sau lệnh dừng

Hướng động cơ, điều kiện tải và quyền khởi động lại phải được xem xét trước khi cho phép khởi động lại tự động.

Phím Shift hai chiều

Bảng điều khiển bao gồm phím shift hai chiều để xem các thông số vận hành theo thời gian thực. Điều này có thể đơn giản hóa việc vận hành và quan sát lỗi mà không cần thay đổi lệnh điều khiển hoạt động.

Bảo vệ ổ đĩa

SD300 bao gồm các chức năng bảo vệ đối với các lỗi vận hành và điện thông thường:

• Quá nhiệt độ

• Điện áp thấp

• Quá điện áp

• Quá tải động cơ hoặc ổ đĩa

• Quá dòng

• Đoản mạch

• Điều kiện mô-men xoắn quá mức

Tự động giới hạn dòng điện và điện áp giúp giảm thiểu các sự cố quá dòng, quá áp thường xuyên xảy ra trong quá trình vận hành.

Cài đặt bảo vệ phải phù hợp với động cơ và ứng dụng được kết nối. Bảo vệ điện tử của biến tần không thay thế bảo vệ ngắn mạch ngược dòng, thiết bị nhiệt động cơ, mạch dừng khẩn cấp hoặc điều khiển an toàn máy.

Chuyến đi không nên được thiết lập lại nhiều lần trước khi xác định được nguyên nhân. Kiểm tra mã lỗi, dòng điện động cơ, tình trạng tải, thời gian tăng tốc hoặc giảm tốc, làm mát và nối dây.

Phản hồi mất điện

Thông tin sản phẩm liệt kê chức năng liên tục khi mất điện tức thời. Trong thời gian giảm hoặc gián đoạn ngắn hạn nguồn cung cấp đầu vào, biến tần có thể sử dụng năng lượng bus DC còn lại và năng lượng được tải quay trả lại để duy trì hoạt động được kiểm soát.

Thời gian đi qua có sẵn phụ thuộc vào:

• Giảm điện áp đầu vào

• Tốc độ động cơ

• Tải quán tính

• Tải động cơ

• Điện áp DC-bus

• Cài đặt thông số

Chức năng này không đảm bảo hoạt động liên tục trong thời gian mất điện kéo dài và không thay thế UPS hoặc hệ thống điện dự phòng.

Chỉ nên bật tính năng tự động khởi động lại sau khi mất điện khi việc khởi động lại động cơ bất ngờ không thể gây nguy hiểm.

Ứng dụng công nghiệp

Máy bơm nước

Điều khiển vectơ V/F hoặc không cảm biến có thể điều chỉnh tốc độ bơm theo áp suất, lưu lượng hoặc nhu cầu xử lý. Chức năng PID và ngủ/thức hỗ trợ các hệ thống có áp suất không đổi và nhu cầu không liên tục.

Tốc độ tối thiểu, yêu cầu làm mát và đường cong vận hành của máy bơm phải được xem xét trước khi giảm tần suất.

Quạt và Máy thổi

Tốc độ quạt có thể được điều chỉnh theo nhu cầu luồng không khí, áp suất hoặc nhiệt độ. Theo dõi tốc độ hỗ trợ khởi động lại có kiểm soát khi quạt vẫn quay, trong khi cài đặt tần số nhảy có thể tránh được tốc độ cộng hưởng đã biết.

Máy nén khí

Điều khiển vectơ không cảm biến, quản lý mô-men xoắn và điều chỉnh PID có thể hỗ trợ các hệ thống máy nén có nhu cầu không khí khác nhau. Bộ điều khiển bảo vệ, dỡ tải và bôi trơn ban đầu của máy nén phải duy trì chức năng.

Máy dệt

PLC 16 bước, điều khiển đa tốc độ, chức năng mô-men xoắn và thiết bị đầu cuối có thể lập trình có thể hỗ trợ thiết bị dệt yêu cầu thay đổi tốc độ lặp lại hoặc đáp ứng tải được kiểm soát.

Máy móc công nghiệp khác

SD300 cũng có thể được đánh giá cho băng tải, máy trộn, thiết bị xử lý và máy móc yêu cầu điều khiển tốc độ có thể lập trình.

Sự phù hợp cuối cùng phụ thuộc vào loại động cơ, dòng điện động cơ, đặc tính tải, chu kỳ vận hành, nhu cầu phanh và điều kiện môi trường.

Thông số kỹ thuật

Dữ liệu kiểm soát và chức năng

Chức năng bảo vệ

Nên chọn định mức điện, cấu hình pha, dòng điện đầu ra định mức, kích thước và giới hạn môi trường từ bảng dữ liệu hướng dẫn sử dụng hoặc dành riêng cho từng mẫu máy.

Lắp đặt và vận hành

SD300 phải được lắp đặt trong vỏ điện được bảo vệ với khe hở, khả năng làm mát và khả năng tiếp cận dây điện phù hợp.

Trước khi cài đặt

Xác nhận:

• Cung cấp điện áp và pha

• Điện áp động cơ và dòng điện định mức

• Loại tải và chu kỳ nhiệm vụ

• Nhiệt độ tủ

• Độ cao lắp đặt

• Chiều dài cáp động cơ

• Yêu cầu phanh

• Tín hiệu điều khiển bên ngoài

• Yêu cầu giao tiếp

• Bố trí nối đất

Thiết lập động cơ

Nhập dữ liệu bảng tên động cơ cần thiết trước khi sử dụng điều khiển vectơ hoặc mô-men xoắn không cảm biến. Hoàn thành quy trình nhận dạng động cơ hiện hành theo hướng dẫn.

Việc tự động điều chỉnh quay chỉ nên được thực hiện khi động cơ có thể quay an toàn và được ngắt khỏi bất kỳ tải nào có thể gây nguy hiểm.

Thử nghiệm ban đầu

Bắt đầu bằng thử nghiệm tần số thấp và xác minh:

• Hướng động cơ

• Chạy hiện tại

• Tăng tốc

• Giảm tốc

• Tốc độ tối thiểu và tối đa

• Nguồn tham chiếu tốc độ

• Logic đầu vào kỹ thuật số

• Đầu ra rơle và analog

• Hướng phản hồi PID

• Phản hồi lỗi

Kiểm tra tải nên được thực hiện dần dần trong khi theo dõi dòng điện động cơ, nhiệt độ truyền động và hoạt động cơ học.

Hỗ trợ sản xuất và kỹ thuật

IFIND được thành lập vào năm 2016 tại Haiyan, Chiết Giang. Công ty tuyên bố rằng cơ sở sản xuất của họ có diện tích khoảng 15.000 mét vuông và sử dụng hơn 150 người.

Khả năng sản xuất và dịch vụ của nó bao gồm:

• Sản xuất SMT nội bộ

• Sản xuất biến tần

• Hỗ trợ kỹ thuật sản phẩm

• dịch vụ OEM

• Cấu hình dành riêng cho ứng dụng

• Phối hợp kỹ thuật trước khi vận chuyển

• Hỗ trợ khách hàng từ xa

• Hỗ trợ thông qua đại lý ở nước ngoài

Các kỹ sư của IFIND có thể xem xét các yêu cầu về động cơ, nguồn điện, tải, dải tốc độ, nhu cầu phanh và điều khiển trước khi xác nhận cấu hình SD300.

Trước khi chọn SD300

Chuẩn bị các thông tin sau:

1. Loại động cơ

2. Công suất định mức của động cơ

3. Điện áp định mức động cơ

4. Dòng điện định mức của động cơ

5. Tần số và tốc độ định mức của động cơ

6. Điện áp và pha cung cấp có sẵn

7. Máy hoặc thiết bị được dẫn động

8. Tải mô-men xoắn không đổi hoặc mô-men xoắn thay đổi

9. Tốc độ hoạt động tối thiểu và tối đa

10. Mô-men xoắn khởi động cần thiết

11. Thời gian tăng tốc và giảm tốc

12. Bắt đầu và dừng mỗi giờ

13. Tải quán tính

14. Cần có điện trở hãm

15. Yêu cầu PLC hoặc trình tự đa tốc độ

16. Cảm biến PID và tín hiệu phản hồi

17. Yêu cầu I/O kỹ thuật số và analog

18. Giao diện và giao thức truyền thông

19. Nhiệt độ và thông gió của tủ

20. Độ cao lắp đặt và chiều dài cáp động cơ

Nên chọn biến tần theo dòng điện động cơ, loại tải và nhu cầu quá tải thay vì chỉ dựa vào công suất động cơ.

Câu hỏi thường gặp về biến tần SD300

Sự khác biệt giữa điều khiển SVC và V/F là gì?

SVC ước tính các điều kiện của động cơ để cung cấp mô-men xoắn ở tốc độ thấp mạnh hơn và phản ứng tải tốt hơn. Điều khiển V/F giúp điều chỉnh tần số và điện áp đơn giản hơn và thường được sử dụng cho máy bơm, quạt và các tải ít đòi hỏi hơn.

Điều khiển vectơ không cảm biến có cần bộ mã hóa không?

Không. Mô-men xoắn khởi động SVC được công bố là 150% ở 0,5Hz không yêu cầu thẻ PG hoặc bộ mã hóa động cơ. Dữ liệu động cơ chính xác và tự động điều chỉnh vẫn cần thiết.

PLC đơn giản 16 bước có thể làm được những gì?

Nó có thể thực hiện một trình tự cơ bản về tốc độ, hướng và thời gian vận hành được cài sẵn. Nó phù hợp cho các chu kỳ truyền động lặp đi lặp lại nhưng không thay thế toàn bộ PLC cho logic máy phức tạp hoặc điều khiển an toàn.

SD300 có thể duy trì áp lực nước ổn định không?

Có, khi nó được kết nối với cảm biến áp suất tương thích và các thông số PID được cấu hình chính xác. Giới hạn bơm, phạm vi cảm biến và ngưỡng ngủ/thức cũng phải được đặt.

Khi nào cần có điện trở hãm?

Có thể cần một điện trở để dừng nhanh, tải quán tính cao, giảm tốc thường xuyên hoặc máy móc trả lại năng lượng cho biến tần. Điện trở, công suất và chu kỳ làm việc của nó phải được tính toán cho ứng dụng.

Có phải mọi SD300 đều bao gồm bộ phận phanh không?

Thông tin sản phẩm liệt kê bộ phanh bên trong dành cho phiên bản 0,75–15kW. Điện áp chính xác và cấu hình mô hình phải được xác nhận trước khi đặt hàng.

Mục đích của lò phản ứng DC tích hợp là gì?

Cấu hình 18,5–90kW đã công bố bao gồm một cuộn kháng DC để cải thiện điều kiện dòng điện đầu vào và hỗ trợ độ ổn định của hệ thống. Nó không thay thế các biện pháp bảo vệ đầu vào hoặc EMC thông thường.

SD300 có thể khởi động lại động cơ đang quay không?

Chức năng theo dõi tốc độ được thiết kế cho tình huống này. Nó phát hiện tốc độ động cơ gần đúng trước khi áp dụng công suất đầu ra cần thiết, điều này có thể làm giảm tác động của dòng điện trong quá trình khởi động lại.

Một SD300 có thể vận hành nhiều động cơ không?

Điều khiển V/F có thể được sử dụng cho nhiều động cơ chạy cùng nhau nếu bộ biến tần có kích thước phù hợp với dòng điện kết hợp của chúng. Mỗi động cơ thường yêu cầu bảo vệ quá tải riêng biệt. Điều khiển vectơ không cảm biến thường được thiết kế cho một động cơ phù hợp.

Biến tần có thể vận hành động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu không?

Trang hiện tại không xác nhận rõ ràng khả năng tương thích với động cơ đồng bộ. Không kết nối PMSM trừ khi phiên bản phần cứng và phần mềm SD300 chính xác cho động cơ đó đã được xác minh.

SD300 có thể lắp đặt ngoài trời được không?

Trang hiện tại không công bố xếp hạng bảo vệ ngoài trời. Lắp đặt nó trong tủ được bảo vệ phù hợp trừ khi mẫu được chọn có xếp hạng vỏ được xác nhận để sử dụng ngoài trời.

Chức năng mất điện có cung cấp nguồn điện dự phòng liên tục không?

Không. Nó được thiết kế cho những gián đoạn đầu vào trong thời gian ngắn và phụ thuộc vào tải cũng như năng lượng được lưu trữ trên DC-bus. Mất điện kéo dài cần có giải pháp nguồn điện dự phòng riêng.