Biến tần tần số vectơ hiệu suất cao SD3300 với điều khiển mô-men xoắn cao

Điều khiển động cơ chính xác

IFIND SD3300 là bộ biến tần tần số vector hiệu suất cao được phát triển để điều khiển tốc độ, mô-men xoắn và quá trình của động cơ không đồng bộ ba pha. Nền tảng điều khiển dựa trên DSP của nó hỗ trợ các tải công nghiệp đòi hỏi khắt khe đồng thời cung cấp các tùy chọn vận hành linh hoạt cho các máy khác nhau.

Ba chế độ điều khiển chính có sẵn:

Kiểm soát véc tơ không cảm biến

Điều khiển vectơ không cảm biến, hay SVC, ước tính tốc độ động cơ và từ thông mà không cần dựa vào bộ mã hóa trục. Nó phù hợp cho các ứng dụng cần mô-men xoắn tốc độ thấp mạnh hơn và điều khiển tốc độ ổn định hơn so với vận hành V/F tiêu chuẩn.

Điều khiển V/F

Điều khiển V/F cung cấp khả năng điều chỉnh tần số và điện áp đơn giản cho máy bơm, quạt và các ứng dụng khác trong đó đặc tính tải không yêu cầu điều chỉnh mô-men xoắn có độ chính xác cao.

Kiểm soát mô-men xoắn

Kiểm soát mô-men xoắn cho phép bộ truyền động điều chỉnh đầu ra của động cơ theo yêu cầu của quá trình. Nó có thể được sử dụng trong các máy móc có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lực kéo, phản ứng tải hoặc giới hạn mô-men xoắn.

SD3300 cũng tích hợp các chức năng điều khiển liên quan đến tốc độ và vị trí. Tùy chọn bộ mã hóa có thể được cấu hình cho các ứng dụng yêu cầu phản hồi vòng kín.

Mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp

SD3300 cung cấp mô-men xoắn khởi động 150% ở tần số 0,5Hz dưới điều khiển vectơ không cảm biến. Trong điều khiển V/F, mômen khởi động được liệt kê là 150% ở tần số 1,0Hz.

Đối với cấu hình vectơ vòng kín được hỗ trợ bởi bộ mã hóa, thông tin sản phẩm liệt kê công suất mô-men xoắn lên tới 200% ở 0Hz. Điều này làm cho dòng sản phẩm này phù hợp với các máy móc phải khởi động dưới tải hoặc duy trì mô-men xoắn được kiểm soát ở tốc độ rất thấp.

Hiệu suất mô-men xoắn tốc độ thấp có thể giúp ích trong các ứng dụng như:

• Bắt đầu băng tải có tải

• Tăng tốc máy nén khí

• Kiểm soát độ căng của máy dệt

• Máy bơm hoạt động dưới áp suất thay đổi

• Máy móc có tốc độ thay đổi thường xuyên

• Thiết bị yêu cầu chuyển động tốc độ thấp có kiểm soát

Dữ liệu động cơ và các thông số điều khiển vectơ phải được đưa vào vận hành chính xác để đạt được phản hồi mô-men xoắn dự kiến.

Phản hồi tốc độ động

Máy móc công nghiệp thường xuyên gặp phải sự thay đổi tải đột ngột. SD3300 điều chỉnh tần số đầu ra, điện áp và dòng điện để duy trì hoạt động của động cơ được kiểm soát trong quá trình tăng tốc, giảm tốc và thay đổi tải.

Các chức năng động chính bao gồm:

• Phản ứng tăng tốc và giảm tốc nhanh

• Khởi động lại theo dõi tốc độ quay

• Tự động giới hạn dòng điện

• Tự động giới hạn điện áp

• Bù trượt

• Tăng mô-men xoắn

• Giới hạn mô-men xoắn

• Kiểm soát tần số nhảy

• Phát hiện quá mô-men xoắn

• Chức năng truyền tải khi mất điện tức thời

Theo dõi tốc độ quay cho phép biến tần xác định tốc độ gần đúng của động cơ quay trước khi khởi động lại. Điều này hữu ích cho quạt, máy bơm và các thiết bị khác có thể vẫn quay khi có lệnh khởi động lại.

Điều khiển tần số nhảy có thể được sử dụng để tránh các tần số vận hành xác định trong đó máy hoặc kết cấu cơ khí dễ bị cộng hưởng.

Chức năng xử lý tích hợp

PLC đơn giản và tốc độ nhiều bước

PLC đơn giản tích hợp hỗ trợ các trình tự vận hành được lập trình mà không cần bộ điều khiển riêng cho các ứng dụng cơ bản. Có thể cấu hình điều khiển tốc độ lên tới 16 bước cho các quy trình hoạt động ở một số tốc độ đặt trước.

Điều khiển PID

Điều khiển PID tích hợp cho phép biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ theo tín hiệu phản hồi của quá trình. Các ví dụ điển hình bao gồm:

• Điều chỉnh áp lực nước

• Kiểm soát áp suất không khí

• Điều chỉnh luồng không khí

• Kiểm soát quá trình liên quan đến nhiệt độ

• Ứng dụng căng thẳng không đổi

Cảm biến và tín hiệu phản hồi được yêu cầu phải phù hợp với thông số kỹ thuật đầu vào tương tự của biến tần.

Lệnh tần số linh hoạt

Lệnh tần số có thể được cung cấp thông qua:

• Bàn phím số

• Máy chủ

• Đầu vào tương tự AI1 hoặc AI2

• Đầu vào xung tốc độ cao

• Thiết bị đầu cuối tốc độ nhiều bước

• Chương trình PLC đơn giản

• điều khiển PID

• Giao tiếp RS485

Các phương thức lệnh khác nhau có thể được kết hợp hoặc chuyển đổi theo trình tự điều khiển máy.

I/O có thể lập trình

Các đầu vào và đầu ra có thể lập trình cho phép biến tần tương tác với các công tắc, cảm biến, rơle, bộ điều khiển và các thiết bị tự động hóa khác. Các chức năng đầu cuối sẵn có hỗ trợ các lệnh vận hành, tín hiệu trạng thái, tham chiếu tần số và đầu ra lỗi.

Bản vẽ biến tần nguồn vectơ mô-men xoắn cao SD3300

Tùy chọn phanh và DC Bus

Phanh DC

Phanh DC có thể được cấu hình để dừng động cơ có điều khiển. Các cài đặt được công bố bao gồm:

• Tần số bắt đầu hãm DC: 0–400Hz

• Dòng hãm DC: 0–150%

• Thời gian hãm DC: 0–50 giây

Cài đặt phanh thực tế phải tính đến nhiệt độ động cơ, quán tính của máy và tần số dừng.

Điện trở hãm

Điện trở hãm có thể tiêu tán năng lượng tái tạo được tạo ra trong quá trình giảm tốc nhanh hoặc vận hành đại tu tải. Điện trở, bộ hãm và chu kỳ làm việc cần thiết phụ thuộc vào công suất truyền động và tải cơ học.

Xe buýt DC chung

SD3300 hỗ trợ các cấu hình bus DC phổ biến cho hệ thống nhiều ổ đĩa. Việc kết nối các bộ truyền động phù hợp với bus DC dùng chung có thể cho phép động cơ tăng tốc khác sử dụng năng lượng do một động cơ giảm tốc tạo ra.

Các hệ thống bus DC thông thường yêu cầu sự bảo vệ phối hợp, lựa chọn truyền động chính xác và thiết kế điện được thiết kế kỹ lưỡng.

Ứng dụng công nghiệp

Máy bơm nước

Với điều khiển V/F, vectơ không cảm biến và PID, SD3300 có thể điều chỉnh tốc độ bơm theo áp suất, lưu lượng hoặc nhu cầu xử lý. Chức năng ngủ và thức có thể được cấu hình cho các hệ thống hoạt động không liên tục.

người hâm mộ

Kiểm soát tốc độ mượt mà cho phép điều chỉnh luồng không khí mà không cần dựa hoàn toàn vào bộ giảm chấn cơ học. Theo dõi tốc độ rất hữu ích khi khởi động lại quạt vẫn đang quay.

Máy nén khí

Mômen khởi động cao, điều khiển PID liên quan đến áp suất và cài đặt tăng tốc linh hoạt hỗ trợ các ứng dụng máy nén có nhu cầu thay đổi. Logic an toàn và dỡ tải máy nén phải được tích hợp với hệ thống điều khiển máy ban đầu.

Máy dệt

Các tùy chọn lệnh tần số, tốc độ nhiều bước, điều khiển mô-men xoắn, I/O có thể lập trình và tần số có thể được sử dụng trong các quy trình dệt yêu cầu chuyển động phối hợp, kiểm soát độ căng hoặc thay đổi tốc độ lặp lại.

Máy móc công nghiệp

SD3300 cũng có thể được đánh giá cho máy móc yêu cầu mô-men xoắn tốc độ thấp, trình tự tốc độ có thể lập trình, phanh có kiểm soát hoặc giao tiếp với bộ điều khiển tự động hóa.

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

Bảo vệ và Truyền thông

Bảo vệ ổ đĩa

SD3300 cung cấp khả năng bảo vệ cho các lỗi vận hành và điện thông thường, bao gồm:

• Quá dòng

• Quá điện áp

• Điện áp thấp

• Quá nhiệt độ

• Mất pha đầu vào hoặc đầu ra

• Quá tải động cơ và ổ đĩa

• Đoản mạch

• Điều kiện mô-men xoắn quá mức

Tự động giới hạn dòng điện và điện áp giúp giảm thiểu các chuyến đi lặp lại trong quá trình tăng tốc, giảm tốc hoặc thay đổi tải. Các thông số bảo vệ vẫn phải được đặt theo yêu cầu của bảng tên động cơ và máy.

Truyền thông RS485

Giao tiếp RS485 tiêu chuẩn cho phép biến tần trao đổi lệnh và dữ liệu vận hành với PLC, HMI hoặc hệ thống điều khiển giám sát.

Giao tiếp có thể được sử dụng cho:

• Lệnh bắt đầu và dừng

• Cài đặt tần số

• Giám sát trạng thái vận hành

• Giám sát tần số đầu ra

• Giám sát dòng điện và điện áp

• Đọc mã lỗi

• Quản lý thông số

Giao thức truyền thông, tốc độ truyền, địa chỉ trạm và định dạng dữ liệu phải phù hợp với bộ điều khiển được kết nối.

Thông số kỹ thuật

Kiểm soát hiệu suất

Chức năng điều khiển

Điều kiện môi trường

Kích thước lắp đặt

A và B đề cập đến kích thước lắp đặt. H, W và D đề cập đến chiều cao, chiều rộng và chiều sâu tổng thể.

Cho phép có khoảng trống thích hợp xung quanh biến tần để nối dây, thông gió và bảo trì. Vỏ điện phải có kích thước phù hợp với nhiệt lượng do bộ truyền động tạo ra và các bộ phận phanh hoặc lọc liên quan.

Lựa chọn động cơ và ổ đĩa

Cung cấp thông tin sau trước khi chọn cấu hình SD3300:

1. Công suất định mức của động cơ

2. Điện áp định mức động cơ

3. Dòng điện định mức của động cơ

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

5. Cung cấp điện áp và pha

6. Loại tải và chu kỳ vận hành

7. Tốc độ tối thiểu và tối đa

8. Mô-men xoắn khởi động cần thiết

9. Thời gian tăng tốc và dừng

10. Tần số phanh và quán tính của máy

11. Mô hình bộ mã hóa, khi cần phản hồi

12. Yêu cầu về PLC hoặc truyền thông

13. Độ cao và nhiệt độ lắp đặt

14. Điều kiện bao vây và thông gió

Biến tần nên được lựa chọn chủ yếu 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 SD3300

SD3300 có yêu cầu bộ mã hóa để tạo ra mô-men xoắn 150% ở tần số 0,5Hz không?

Không. Mô-men xoắn 150% được liệt kê ở 0,5Hz có sẵn trong điều khiển véc tơ không cảm biến, không yêu cầu thẻ PG hoặc bộ mã hóa trục. Việc tự động điều chỉnh động cơ và cài đặt thông số chính xác vẫn rất quan trọng.

Nên chọn biến tần theo công suất động cơ hay dòng điện động cơ?

Dòng điện định mức của động cơ là tham chiếu lựa chọn chính. Công suất động cơ rất hữu ích cho việc khớp ban đầu, nhưng tải nặng, tăng tốc thường xuyên và nhiệt độ môi trường cao có thể yêu cầu bộ truyền động lớn hơn.

Việc tự động điều chỉnh động cơ có cần thiết không?

Nên tự động điều chỉnh khi sử dụng điều khiển vectơ hoặc mô-men xoắn không cảm biến. Nó cho phép biến tần xác định các thông số động cơ quan trọng và cải thiện khả năng điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn ở tốc độ thấp.

Khi nào cần có điện trở hãm?

Có thể cần đến điện trở hãm khi máy dừng nhanh, có quán tính cao hoặc tạo ra năng lượng tái tạo. Giá trị điện trở, công suất định mức và khả năng hãm phải được tính toán cho tải thực tế.

SD3300 có thể vận hành động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu không?

Thông tin sản phẩm hiện tại xác định SD3300 chủ yếu dành cho động cơ không đồng bộ. Không nên giả định khả năng tương thích của động cơ đồng bộ nếu không có xác nhận của phần mềm điều khiển và phiên bản ổ đĩa chính xác.

Một biến tần có thể chạy nhiều động cơ không?

Một biến tần chỉ có thể vận hành nhiều động cơ khi chúng khởi động và dừng cùng nhau và bộ truyền động có kích thước phù hợp với dòng điện kết hợp của chúng. Mỗi động cơ thường yêu cầu bảo vệ quá tải riêng biệt. Hiệu suất điều khiển vectơ cũng có thể bị hạn chế trong cấu hình nhiều động cơ.

Biến tần có thể khởi động lại động cơ đang quay không?

Chức năng khởi động lại theo dõi tốc độ nhằm phát hiện và theo dõi động cơ đang quay trước khi tiếp tục điều khiển. Điều này đặc biệt hữu ích cho quạt và máy bơm có thời gian dừng hoạt động dài.

SD3300 có thể lắp đặt ngoài trời được không?

Biến tần phải được lắp đặt trong vỏ điện trong nhà được bảo vệ trừ khi có tủ ngoài trời phù hợp. Nó phải được bảo vệ khỏi mưa, ngưng tụ, bụi dẫn điện, khí ăn mòn và ánh sáng mặt trời trực tiếp.