Wysokowydajne falowniki wektorowe Micno KE300.

Transkrypt

1 Wysokowydajne falowniki wektorowe Micno KE300. Firma Shenzhen Micno Electric Co. jest przedsiębiorstwem zajmującym się zaawansowanymi technologiami. Specjalizuje się w pracach badawczorozwojowych, produkcji, sprzedaży i obsłudze napędów elektrycznych automatyki przemysłowej. Jednym z najnowszych rozwiązań firmy na polu sterowania silnikami, są wysokowydajne falowniki serii KE300. W niniejszym artykule przedstawiono ich najważniejsze możliwości, cechy i dane techniczne. Zdjęcie 1. Logo firmy Shenzhen Micno Electric Co. Micno KE300 jest to seria wysokowydajnych 1- oraz 3-fazowych falowników, o mocach od 0,4 do 630 kw. Falowniki wykorzystują sterowanie wektorowe, zapewniające wysoki moment obrotowy nawet przy bardzo niskich częstotliwościach. Zintegrowany interfejs RS-485, obsługujący protokół Modbus RTU, znacząco ułatwia komunikację z innymi urządzeniami. Falowniki posiadają również programowalne, wielofunkcyjne wejścia i wyjścia cyfrowe oraz analogowe. Falowniki Micno mogą być stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Obecnie najczęściej spotykane są w systemach pomp i wentylatorów, maszynach do obróbki drewna i metali, maszynach wykorzystujących pneumatykę oraz prostych urządzeniach dźwigowych i wielu innych. Zasilanie Falowniki Micno z serii KE300 zasilane są przez 230VAC lub 400VAC. Falowniki o zasilaniu 1-fazowym dostępne są w przedziale mocy do 0,4 kw do 2,2 kw, natomiast falowniki zasilane 3-fazowym napięciem 400VAC występują w zakresie mocy od 0,75 kw do 630 kw. Sterowanie Wszystkie falowniki serii KE300 posiadają dwa tryby sterowania. Wybór trybu polega jedynie na zmianie jednego parametru w opcjach menu falownika. Dostępne opcje sterowania to: sterowanie skalarne i sterowanie wektorowe. Sterowanie skalarne, nazwane w instrukcji V/F control, jest odpowiednie dla aplikacji ogólnego przeznaczenia, takich jak sterowanie pompami, wentylatorami itp. W trybie

2 sterowania skalarnego jeden falownik może sterować kilkoma silnikami (więcej na ten temat w podpunkcie Sterowanie wieloma silnikami). Sterowanie wektorowe, z angielskiego sensorless vector control, jest powszechnie stosowane w aplikacjach, w których wymagane jest zachowanie dużego momentu obrotowego przy małych prędkościach, dużej dokładności nawet przy dużych prędkościach oraz uzyskiwanie szybkiej, dynamicznej odpowiedzi z maszyny. Regulacja częstotliwości oraz wypinany panel Regulacja częstotliwości może odbywać się na kilka sposobów. Od ustawiania częstotliwości wyjściowej może służyć klawiatura falownika, umieszczona na przednim panelu, potencjometr umieszczony na klawiaturze, dwa wejścia analogowe, funkcja szybkich impulsów, funkcja sterownika PLC, funkcja regulatora PID, funkcje krokowe oraz sygnały komunikacji ModBus. Przedni panel falownika ma możliwość wypięci i połączenia kablem RJ45. Dzięki temu możliwe jest wyprowadzenie frontu falownika np. na szafę sterowniczą maszyny. Zdjęcie 2. Wygląd falowników o mocy do 1,5kW.

3 Wewnętrzny regulator PID, Dzięki obsłudze funkcji regulatora PID, możliwa jest praca falownika w trybie zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. Regulacja PID jest powszechnie stosowaną metodą w procesach kontrolnych, związanych z przepływem, ciśnieniem lub temperaturą. Regulator PID oblicza różnicę pomiędzy wartością zadaną, a wartością rzeczywistą na wyjściu układu. Po otrzymaniu tych danych, falownik przetwarza je w taki sposób, by ostatecznie różnica wartość zadanej i otrzymanej dążyła do zera. Programowalne wejścia oraz wyjścia cyfrowe i analogowe Falowniki Micno serii KE300 wyposażone są w 7 wejść cyfrowych, 1 wejście do szybkich impulsów oraz 2 wejścia analogowe. Pierwsze z wejść analogowych ma zakres od -10 do 10V. Drugie wejście analogowe można wysterować na zakres od 0 do 10V lub prądowo, opcjonalnie od 0 lub 4mA do 20mA. Mniejsze falowniki, czyli do 1,5kW, posiadają 5 wejść cyfrowych, 1 analogowe oraz 1 wejście do szybkich impulsów. Podobnie sprawa wygląda z ilością wyjść. Falowniki serii KE300 posiadają 1 programowalne wyjście do szybkich impulsów, 2 wyjścia przekaźnikowe oraz 2 wyjścia analogowe. Należy jednak pamiętać, że również w tym przypadku ilość wyjści falowników o mocy od 1,5kW jest mniejsza. Ich stan wynosi odpowiednio - 1 programowalne wyjście do szybkich impulsów, 1 wyjście przekaźnikowe oraz 1 wyjście analogowe. RS485 z protokołem Modbus-RTU Dzięki wbudowanemu portowi komunikacyjnemu RS485, falowniki Micno serii KE300 mają możliwość komunikacji z innymi urządzeniami za pomocą wspieranego protokołu Modbus-RTU. Protokół Modbus-RTU umożliwia falownikowi połączenie z komputerem PC lub sterownikiem PLC. Po nawiązaniu połączenia, falownik może odbierać w ten sposób instrukcje ruchu. Natomiast urządzenie zewnętrzne uzyska możliwość odczytu i modyfikacji parametrów falownika oraz odczytu statusu operacji. Podstawowe funkcje PLC Falowniki Micno serii KE300 mogą realizować do 16 komend ruchu za pośrednictwem wbudowanych podstawowych funkcji sterownika PLC. Po wykonaniu pełnego cyklu ruchu falownik może w dalszym ciągu w pętli powtarzać zadany cykl, może powrócić do częstotliwości sprzed wykonywania cyklu, lub się zatrzymać. Za pośrednictwem funkcji PLC użytkownik może ustawić dowolnie częstotliwość, czas zatrzymania, kierunek obrotów każdego kroku oraz wartości przyspieszania i hamowania.

4 Sterowanie wieloma silnikami. Falownik Micno serii KE300 w dwóch przypadkach mają możliwość sterowanie wieloma silnikami. Pierwszym z nich jest sterowanie wielu silników przez jeden falownik w tym samym czasie. W drugim przypadku do falownika podłącza się kilka silników, jednak nie są one sterowane w tym samym czasie. Falownik steruje jednym silnikiem, natomiast sterowanie następnymi możliwe jest dopiero po przełączeniu się z obecnie sterowanego na inny silnik. W obu konfiguracja mamy do czynienia ze sterowanie skalarnym. Także w obu rozwiązaniach teoretycznie liczba silników nie jest ograniczona. W praktyce zależności te opisane są wzorem a ograniczenia wynikają z wielkości zastosowanego falownika. Cechy i funkcje falowników Micno 1. Nowa technologia sterowania SVC (sensorless vector control), czyli sterowane wektorowe zapewnia łagodny rozruch silnika. Już od częstotliwości 0Hz moment obrotowy na wyjściu jest utrzymywany na bardzo wysokim poziome, dochodzącym do 150%. Dodatkowo funkcja ta ogranicza wpływ zakłóceń na pracę układu, poprawia zdolności adaptacyjne oraz równoważy rozkład obciążenia, gdy jeden ładunek jest napędzany przez kilku silników. 2. Falowniki serii KE300 mają wbudowaną funkcję do kontroli momentu obrotowego. Kiedy moment obrotowy generowany przez silnik osiągnie pewną, ustaloną wartość, częstotliwość wyjściowa może zostać skorygowana zapobiegając wystąpieniu obciążeń. Pomaga to w ochronie maszyny przed wystąpieniem przeciążeń, które w efekcie mogłyby ją uszkodzić. Dodatkowo polepsza niezawodność ciągłej pracy. 3. W trybie pracy sterowania wektorowego falowniki Micno charakteryzując się bardzo szybką dynamiczną odpowiedzią, na zadane przebiegi. Czas reakcji nie przekracza 20ms. 4. Falowniki Micno wyposażone są w funkcję szybkiego ograniczenia prądu. Funkcja ta zapobiega przeciążeniom prądowym spowodowanym przez wystąpienie nagłej zmiany obciążenia lub pochodzących od zakłóceń. Falownik może znacząco zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia przeciążeń prądowych, chroniąc w ten sposób urządzenie. 5. Dzięki wbudowanej funkcji autotuning, falownik potrafi w bardzo precyzyjny sposób identyfikować parametry silnika. Przed wykonaniem funkcji autotuningu wymagane jest wpisanie w opcje ustawień tylko najbardziej podstawowych parametrów silnika, takich jak typ silnika, moc silnika, napięcie, prąd zasilania, częstotliwość i prędkość znamionowa. Wszystkie te parametry podawane są na tabliczce znamionowej silnika, więc są łatwo dostępne dla użytkownika. Dla

5 uzyskania jeszcze lepszej kontroli nad silnikiem, falownik przez wykonanie funkcji autotuning sam uzyskuje bardziej zaawansowane dane parametrów silnika, takie jak rezystancja wirnika i stojana, dane dotyczące indukcyjności, oraz prąd przy braku obciążenia. 6. Kolejną z funkcji wyróżniających falowniki Micno jest kontrola na bardzo wysokim poziomie dokładności momentu obrotowego. Funkcja ta dostępna jest dla sterowania wektorowego, a dokładność dokładność utrzymywania momentu obrotowego wynosi +-5%. 7. Następną zaletą falowników Micno jest funkcja utrzymująca napięcie wyjściowe na stałym poziomie. Kiedy napięcie na wejściu do falownika ulega wahaniom Micno automatycznie utrzymuje na wyjściu napięcie na stałym poziomie. Funkcja ta w sposób efektywny rozwiązuje problem małych oscylacji napięcia dla dużych silników. Zdjęcie 3. Fotografia przedstawia kilka wybranych falowników Micno z serii KE300.