Dlaczego silnik potrzebuje EnergySaver?
W artykule omówiono możliwości optymalizatora sterownika typu «EnergySaver» do sterowania silnikami asynchronicznymi.
W przemyśle około 60% całej energii elektrycznej zużywają silniki różnego typu, z czego ponad 90% stanowią silniki asynchroniczne. W porównaniu z innymi typami silniki asynchroniczne mają stosunkowo prostą konstrukcję, niski koszt, łatwą obsługę, wysoką wydajność i niezawodność.
Ale w technologii rzadko coś daje się za darmo (ale w życiu też). Głównym problemem silników asynchronicznych jest niemożność dopasowania mechanicznego momentu obrotowego wału silnika do obciążenia mechanicznego, zarówno podczas rozruchu, jak i podczas pracy. Po włączeniu silnik nabiera prędkości roboczej w ułamku sekundy, podczas gdy moment mechaniczny jest 1,5-2 razy większy niż wartość nominalna, a prąd 6-8 razy. Duże prądy rozruchowe obciążają sieci i co najważniejsze znacznie skracają żywotność silnika.
Kolejny problem dotyczy trybu pracy.Wybierając moc silnika z warunków rozruchu mechanizmów, w trybie nominalnym pracuje on pod obciążeniem, tj. przy niskim momencie obrotowym wału. Mechanizmy często działają w trybie cyklicznym, z niskimi współczynnikami obciążenia (LO). W takim przypadku silnik zwykle pracuje na biegu jałowym przez większość czasu. W takim przypadku energia elektryczna jest wydawana nieefektywnie.
Pierwszy z opisanych problemów został rozwiązany za pomocą reostatów rozruchowych oraz wraz z rozwojem technologii półprzewodnikowej - półprzewodnikowych obwodów miękkiego startu. Te środki techniczne umożliwiają uruchomienie silnika w trudnych warunkach rozruchu, ale co zrobić ze zmiennym obciążeniem wału w trybie pracy? Ponadto nie należy lekceważyć procesu zatrzymania silnika — energia zmagazynowana w stojanie jest „rozładowywana” w postaci impulsu wysokiego napięcia, który uszkadza izolację uzwojenia i aparatury łączeniowej.
Pojawienie się przetwornice częstotliwości, który umożliwia zmianę prędkości obrotowej silnika w szerokim zakresie, wydaje się całkowicie wyeliminować wszystkie problemy silnika indukcyjnego. Przetwornica częstotliwości umożliwia przyspieszanie silnika zgodnie z dowolnym prawem, ciągłe monitorowanie obciążenia w trybie pracy i płynne zatrzymywanie silnika. W wybranych zastosowaniach można osiągnąć oszczędności energii do 70% dzięki optymalnemu zarządzaniu obciążeniem wału.
Ale za szerokie możliwości przetwornicy częstotliwości trzeba zapłacić jej wysoką cenę. Produkt ten posiada redundantną funkcjonalność pozwalającą na realizację złożonych algorytmów silnika. To właśnie ta elastyczność staje się przeszkodą w prostych zastosowaniach. Przetwornica częstotliwości nie jest produktem gotowym.Stosowany jest jako element układów sterowania, w których koszt elementów dodatkowych (czujników, sterowników, programatorów) jest często porównywalny z kosztem samego przetwornika.
Wydajna mikroprocesorowa jednostka sterująca zawarta w sterowniku EnergySaver zapewnia pełną kontrolę nad silnikiem podczas rozruchu, pracy i wyłączania. Zasada sterowania polega na utrzymywaniu stałej wartości momentu obciążenia mechanicznego na wale. Mierząc kąt przesunięcia między prądem a napięciem, jednostka sterująca zmniejsza lub zwiększa napięcie silnika, zmieniając jego moc.
Produkt jest kompletny funkcjonalnie, wystarczy podłączyć przewody wejściowe i wyjściowe, a silnikiem można sterować korzystając z domyślnych wartości ustawień producenta. Sterownik łączy w sobie elastyczność przetwornicy częstotliwości z tanimi softstarterami. Przy cenie o 25-30% wyższej niż rozrusznik, «Energy Saver», oprócz standardowych funkcji zabezpieczających sprzęt przed przeciążeniem i zwarciem, chroni silnik przed zerwaniem kolejności faz, utratą jednej z faz. Ponieważ wewnętrzne sterowanie napięciem i prądem odbywa się oddzielnie dla każdej fazy, sterownik eliminuje nierównowagę napięcia zasilania lub obciążenia.
Wszystkie te właściwości pozwalają na szerokie zastosowanie sterowników do sterowania silnikami asynchronicznymi, zapewniając ich długotrwałą pracę oraz oszczędność energii elektrycznej.