Prečo motor potrebuje EnergySaver?
Článok pojednáva o možnostiach optimalizátora regulátora typu «EnergySaver» na riadenie asynchrónnych motorov.
V priemysle približne 60 % všetkej elektriny spotrebujú motory rôznych typov, z ktorých viac ako 90 % tvoria asynchrónne. V porovnaní s inými typmi majú asynchrónne motory relatívne jednoduchú konštrukciu, nízku cenu, jednoduchú obsluhu, vysokú účinnosť a spoľahlivosť.
Ale v technike sa málokedy niečo dáva zadarmo (ale aj v živote). Hlavným problémom asynchrónnych motorov je neschopnosť zosúladiť mechanický krútiaci moment hriadeľa motora s mechanickým zaťažením, a to ako pri rozbehu, tak aj počas prevádzky. Po zapnutí motor naberie rýchlosť prevádzky za zlomok sekundy, zatiaľ čo mechanický moment je 1,5-2 krát vyšší ako nominálna hodnota a prúd je 6-8 krát. Veľké nábehové prúdy zaťažujú siete a hlavne výrazne skracujú životnosť motora.
Ďalší problém súvisí s prevádzkovým režimom.Výber výkonu motora zo štartovacích podmienok mechanizmov, v nominálnom režime pracuje pri zaťažení, t.j. s nízkym krútiacim momentom hriadeľa. Mechanizmy často pracujú v cyklickom režime s nízkymi faktormi zaťaženia (LO). V tomto prípade motor väčšinou beží na voľnobeh. V tomto prípade sa elektrická energia vynakladá neefektívne.
Prvý z opísaných problémov bol vyriešený pomocou štartovacích reostatov a s vývojom polovodičovej techniky - polovodičových soft-startových obvodov. Tieto technické prostriedky vám umožňujú naštartovať motor v náročných podmienkach štartovania, ale čo robiť s premenlivým zaťažením hriadeľa v prevádzkovom režime? Okrem toho netreba zanedbávať proces zastavenia motora — energia uložená v statore sa „vybije“ vo forme vysokonapäťového impulzu, ktorý poškodí izoláciu vinutia a spínacieho zariadenia.
Vznik frekvenčné meniče, ktorý vám umožňuje meniť otáčky motora v širokom rozsahu, zdá sa, úplne odstránil všetky problémy indukčného motora. Frekvenčný pohon umožňuje zrýchliť motor podľa akéhokoľvek zákona, nepretržite sledovať záťaž v prevádzkovom režime a plynulo zastaviť motor. Vo vybraných aplikáciách možno dosiahnuť úsporu energie až 70 % prostredníctvom optimálneho riadenia zaťaženia hriadeľa.
Ale za široké možnosti frekvenčného meniča musíte zaplatiť jeho vysokou cenou. Tento produkt má redundantnú funkčnosť, ktorá umožňuje implementáciu zložitých algoritmov motora. Práve táto flexibilita sa stáva prekážkou v jednoduchých aplikáciách. Frekvenčný menič nie je hotový výrobok.Používa sa ako súčasť riadiacich systémov, v ktorých sú náklady na prídavné prvky (snímače, ovládače, programátory) často porovnateľné s cenou samotného meniča.
Výkonná mikroprocesorová riadiaca jednotka, ktorá je súčasťou regulátora EnergySaver, poskytuje úplnú kontrolu nad motorom počas štartovania, prevádzky a vypínania. Princíp riadenia je založený na udržiavaní konštantnej hodnoty mechanického zaťažovacieho momentu na hriadeli. Meraním uhla posunu medzi prúdom a napätím riadiaca jednotka znižuje alebo zvyšuje napätie motora, čím mení jeho výkon.
Produkt je funkčne kompletný, stačí pripojiť vstupné a výstupné vodiče a motor je možné ovládať pomocou predvolených hodnôt nastavení výrobcu. Regulátor kombinuje flexibilitu frekvenčného meniča s lacnými softštartérmi. S cenou o 25-30% vyššou ako štartér, «EnergySaver», okrem štandardných ochranných funkcií zariadenia proti preťaženiu a skratu, chráni motor pred prerušením sledu fáz, stratou jednej z fáz. Pretože interné riadenie napätia a prúdu sa vykonáva samostatne pre každú fázu, regulátor eliminuje nerovnováhu napájacieho napätia alebo záťaže.
Všetky tieto vlastnosti umožňujú široké využitie regulátorov na riadenie asynchrónnych motorov, zabezpečujúcich ich dlhodobú prevádzku a úspora elektrickej energie.