Erikoistaajuusmuuntimien toimittajat muistuttavat, että teollisuusautomaation nopean kehityksen myötä myös taajuusmuuntimien virheenkorjaukseen käytettäviä taajuusmuuttajia on käytetty laajalti. Taajuusmuuttajalla on tärkeä rooli muuttuvan taajuuden nopeuden säädössä ja energiansäästössä. Sen päätehtävänä on ohjata vaihtovirtamoottoreiden tehonsäätölaitteita muuttamalla moottorin käyttövirtalähteen taajuustilaa. Sen edut eivät ainoastaan paranna yritysten tuotantotasoa, vaan niillä on myös tärkeä rooli energiansäästössä. Joten miten valita sopiva taajuusmuuttaja? Tänään taajuusmuuntimien valmistaja esittelee taajuusmuuntimien valintatekniikoita.
Ensinnäkin, mitä näkökohtia tulisi ottaa huomioon taajuusmuuttajaa valittaessa?
Valitse taajuusmuuttajan tyyppi ja määritä sopivin ohjausmenetelmä tuotantokoneiston tyypin, nopeusalueen, staattisen nopeuden tarkkuuden ja käynnistysmomenttivaatimusten perusteella. Niin sanottu soveltuvuus viittaa sekä helppokäyttöisyyteen että taloudellisuuteen, jotta se täyttää teknologian ja tuotannon perusedellytykset ja -vaatimukset.
Miten taajuusmuuttaja määritetään ja valitaan tarkasti?
1. Moottori ja taajuusmuuttaja, joita on itse ohjattava
Moottorin napojen lukumäärä. Yleisesti suositellaan, että moottorin napojen lukumäärä ei ylitä neljää, muuten taajuusmuuttajan kapasiteettia tulisi lisätä vastaavasti. Vääntömomentin ominaisuudet, kriittinen vääntömomentti, kiihdytysmomentti. Samoilla moottorin teho-olosuhteilla, verrattuna suuren ylikuormitusvääntömomentin tilaan, taajuusmuuttajan tekniset tiedot voidaan valita redusoitavaksi. Sähkömagneettinen yhteensopivuus. Päävirransyötön häiriöiden vähentämiseksi taajuusmuuttajan välipiiriin tai tulopiiriin voidaan lisätä reaktoreita tai asentaa esieristysmuuntaja. Yleensä, kun moottorin ja taajuusmuuttajan välinen etäisyys ylittää 50 m, niiden välille tulisi kytkeä sarjaan reaktori, suodatin tai suojattu suojakaapeli.
2. Taajuusmuuttajan tehon valinta
Järjestelmän hyötysuhde on yhtä suuri kuin taajuusmuuttajan hyötysuhteen ja moottorin hyötysuhteen tulo. Järjestelmän hyötysuhde on korkeampi vain silloin, kun molemmat toimivat korkeammalla hyötysuhteella. Hyötysuhteen kannalta taajuusmuuttajan tehoa valittaessa on otettava huomioon seuraavat seikat:
Kun taajuusmuuttajan tehoarvo on sama kuin moottorin, taajuusmuuttajan on sopivinta toimia korkeilla hyötysuhteilla.
Kun taajuusmuuttajan teholuokitus eroaa moottorin teholuokituksesta, taajuusmuuttajan tehon tulisi olla mahdollisimman lähellä moottorin tehoa, mutta hieman suurempi kuin moottorin teho.
Kun sähkömoottoria käynnistetään, jarrutetaan usein tai sitä kuormitetaan ja käytetään raskaasti, voidaan valita korkeamman tason taajuusmuuttaja taajuusmuuttajan pitkäaikaisen ja turvallisen toiminnan varmistamiseksi.
Testauksen jälkeen on havaittu, että moottorin todellinen teho on todellakin ylimääräinen. On mahdollista harkita taajuusmuuttajan käyttöä, jonka teho on pienempi kuin moottorin teho, mutta on kiinnitettävä huomiota siihen, aiheuttaako hetkellinen huippuvirta ylivirtasuojauksen.
Kun taajuusmuuttajan teho eroaa moottorin tehosta, energiansäästöohjelman asetuksia on muutettava vastaavasti suurempien energiansäästövaikutusten saavuttamiseksi.
3. Invertterikotelon rakenteen valinta
Taajuusmuuttajan kotelointirakenne on mukautettava ympäristöolosuhteisiin ottaen huomioon tekijät, kuten lämpötila, kosteus, pöly, happamuus ja emäksisyys sekä syövyttävät kaasut. Käyttäjille on saatavilla useita yleisiä rakennetyyppejä:
Avoimen tyypin IPOO-mallissa itsessään ei ole runkoa, ja se soveltuu asennettavaksi näyttöihin, paneeleihin ja telineisiin sähkökeskusten sisällä tai sähköhuoneissa. Erityisesti useiden taajuusmuuttajien samanaikainen käyttö on parempi vaihtoehto, mutta ympäristöolosuhteet asettavat korkeammat vaatimukset. Suljettu IP20-tyyppi sopii yleiskäyttöön ja sitä voidaan käyttää tilanteissa, joissa on vähän pölyä tai alhainen lämpötila ja kosteus. Suljettu IP45-tyyppi sopii huonoissa teollisuusolosuhteissa oleviin ympäristöihin. Suljettu IP65-tyyppi sopii huonoissa ympäristöolosuhteissa oleviin ympäristöihin, kuten vesi-, pöly- ja tiettyjen syövyttävien kaasujen kanssa kosketuksiin.
4. Taajuusmuuttajan kapasiteetin määrittäminen
Kohtuullinen kapasiteetin valinta itsessään on energiaa säästävä ja kulutusta vähentävä toimenpide. Olemassa olevan tiedon ja kokemuksen perusteella on olemassa kolme suhteellisen yksinkertaista menetelmää:
Määritä moottorin todellinen teho. Mittaa ensin moottorin todellinen teho valitaksesi taajuusmuuttajan kapasiteetin.
Kaavamenetelmä. Kun taajuusmuuttajaa käytetään useille moottoreille, on otettava huomioon vähintään yhden moottorin käynnistysvirta, jotta vältetään taajuusmuuttajan ylivirtalaukaisu.
Moottorin nimellisvirtamenetelmä taajuusmuuttajassa. Taajuusmuuttajan kapasiteetin valintaprosessi on itse asiassa paras tapa sovittaa taajuusmuuttaja ja moottori. Yleisin ja turvallisin tapa on tehdä taajuusmuuttajan kapasiteetista suurempi tai yhtä suuri kuin moottorin nimellisteho. Todellisessa sovituksessa on kuitenkin otettava huomioon, kuinka paljon moottorin todellinen teho eroaa nimellistehosta. Yleensä laitteen valittu kapasiteetti on liian suuri, kun taas todellinen vaadittu kapasiteetti on pieni. Siksi on järkevää valita taajuusmuuttaja moottorin todellisen tehon perusteella, jotta vältetään liian suuren taajuusmuuttajan valinta ja investointien kasvu.
Kevyillä kuormilla taajuusmuuttajan virta tulisi yleensä valita 1,1 N:n mukaan (N on moottorin nimellisvirta) tai valmistajan tuotteessa ilmoittaman moottorin maksimitehon mukaan, joka vastaa taajuusmuuttajan lähtötehoa.
5. Päävirtalähde
Syöttöjännitteen vaihtelut. Erityistä huomiota on kiinnitettävä taajuusmuuttajan alijännitesuojauksen asetusarvoon mukauttamiseen, koska käytännössä on suuri mahdollisuus, että verkkojännite laskee liian alas.
Päävirran taajuuden vaihtelu ja harmoniset häiriöt. Nämä häiriöt lisäävät invertterijärjestelmän lämpöhäviötä, mikä johtaa lisääntyneeseen kohinaan ja heikentyneeseen tehoon.
Taajuusmuuttajien ja moottoreiden tehonkulutus käytön aikana. Järjestelmän päävirtalähteen suunnittelussa on otettava huomioon molempien tehonkulutuskertoimet.