Proč motor potřebuje EnergySaver?
Článek pojednává o možnostech optimalizátoru regulátoru typu «EnergySaver» pro řízení asynchronních motorů.
V průmyslu je přibližně 60 % veškeré elektřiny spotřebováno motory různých typů, z toho na asynchronní připadá více než 90 %. Ve srovnání s jinými typy mají asynchronní motory relativně jednoduchou konstrukci, nízkou cenu, snadnou obsluhu, vysokou účinnost a spolehlivost.
Ale v technologii se málokdy něco dává zadarmo (ale i v životě). Hlavním problémem asynchronních motorů je neschopnost sladit mechanický moment hřídele motoru s mechanickým zatížením, a to jak při rozběhu, tak i během provozu. Po zapnutí motor nabere rychlost provozu ve zlomku sekundy, přičemž mechanický moment je 1,5-2krát vyšší než jmenovitá hodnota a proud je 6-8krát. Velké náběhové proudy zatěžují sítě a hlavně výrazně zkracují životnost motoru.
Další problém souvisí s režimem provozu.Volba výkonu motoru ze startovacích podmínek mechanismů, v nominálním režimu pracuje pod zatížením, tzn. s nízkým točivým momentem hřídele. Mechanismy často pracují v cyklickém režimu s nízkými činiteli zatížení (LO). V tomto případě motor většinou běží na volnoběh. V tomto případě je elektrická energie vynakládána neefektivně.
První z popsaných problémů byl vyřešen pomocí spouštěcích reostatů a s rozvojem polovodičové technologie - polovodičových soft-startových obvodů. Tyto technické prostředky umožňují nastartovat motor za náročných startovacích podmínek, ale co dělat s proměnným zatížením hřídele v provozním režimu? Kromě toho by neměl být opomíjen proces zastavení motoru — energie uložená ve statoru se „vybíjí“ ve formě vysokonapěťového impulsu, který poškozuje izolaci vinutí a spínací zařízení.
Vznik frekvenční měniče, který umožňuje měnit otáčky motoru v širokém rozsahu, zdá se, že zcela odstranil všechny problémy indukčního motoru. Frekvenční měnič umožňuje zrychlit motor podle libovolného zákona, nepřetržitě sledovat zátěž v provozním režimu a plynule zastavit motor. Ve vybraných aplikacích lze dosáhnout úspory energie až 70 % díky optimálnímu řízení zatížení hřídele.
Ale za široké možnosti frekvenčního měniče musíte zaplatit jeho vysokou cenou. Tento produkt má redundantní funkcionalitu, která umožňuje implementaci složitých algoritmů motoru. Právě tato flexibilita se u jednoduchých aplikací stává překážkou. Frekvenční měnič není hotový výrobek.Používá se jako součást řídicích systémů, ve kterých jsou náklady na další prvky (senzory, regulátory, programátory) často srovnatelné s cenou samotného převodníku.
Výkonná mikroprocesorová řídicí jednotka obsažená v ovladači EnergySaver poskytuje kompletní řízení motoru během spouštění, provozu a vypínání. Princip řízení je založen na udržování konstantní hodnoty mechanického zatěžovacího momentu na hřídeli. Měřením úhlu posunu mezi proudem a napětím řídicí jednotka snižuje nebo zvyšuje napětí motoru a mění jeho výkon.
Výrobek je funkčně kompletní, stačí připojit vstupní a výstupní vodiče a motor lze ovládat pomocí výchozích hodnot nastavení výrobce. Regulátor kombinuje flexibilitu frekvenčního měniče s levnými softstartéry. S cenou o 25-30% vyšší než startér, «EnergySaver», kromě standardních ochranných funkcí zařízení proti přetížení a zkratu, chrání motor před přerušením sledu fází a ztrátou jedné z fází. Protože vnitřní řízení napětí a proudu se provádí samostatně pro každou fázi, regulátor eliminuje nerovnováhu napájecího napětí nebo zátěže.
Všechny tyto vlastnosti umožňují široké použití regulátorů pro řízení asynchronních motorů, zajišťujících jejich dlouhodobý provoz a úspora elektrické energie.