BLOG
Upravljanje motorima: soft starteri, frekventni regulator
Asinhrona mašina se u primjeni najčešće susreće kao motor, i to trofazni. Prednosti asinhronih mašina, u odnosu na ostale vrste električnih mašina, su prvenstveno manja cijena, jednostavnost konstrukcije, manji moment inercije, robusnost, lako održavanje, pouzdanost i sigurnost u radu, dok su nedostaci vezani uglavnom za uslove pokretanja i mogućnost regulisanja brzine obrtanja u širokim granicama.
Primjena mikroprocesora i energetske elektronike omogućila je ekonomično upravljanje motorima za naizmeničnu struju i time konkurentnost i u području pogona sa promjenljivom brzinom.
ABB Digital soft starter i Mitsubishi VFD – frekventni regulator
Pokretanje motora sa soft starterom
Prva od dvije najveće mane asihronog motora javlja se pri pokretanju motora. U trenutku pokretanja maksimalna je struja pokretanja, povećanjem brzine vrtnje tokom zaleta smanjuje se struja pokretanja. Kod direktnog pokretanja struja pokretanja je velika (5-8 puta veća od nazivne), a potezni moment relativno mali.
Tiristorski soft starter
Vidimo da je struja pokretanja prilikom korištenja soft startera veća od nazivne struje, ali je puno manja u odnosu na struju direktnog pokretanja što je i glavni razlog njegovog korištenja. Moment tereta prilikom pokretanja asinhronog motora je puno manji ako koristimo soft starter, nego u slučaju direktnog pokretanja.
Frekventni regulator (VFD) – upravljanje motorom
Druga mana asinhronog motora je to što je brzina obrtanja motora određena konstrukcijom motora.
n = 60×𝑓𝑠 𝑝 × (1 − 𝑠)
p predstavlja broj pari polova, fs frekvenciju napona napajanja statora, te s predstavlja klizanje. Na tri načina možemo mijenjati brzinu vrtnje: promjenom klizanja, promjenom broja pari polova, promjenom frekvencije.
Frekventni regulator sastoji se od ispravljača koji se nalazi na mrežnoj strani, od istosmjernog (DC) međukruga te od izmjenjivača koji se nalazi na motorskoj strani. Ispravljač je diodni, neupravljivi, šest pulsni u trofaznom mosnom spoju. S obzirom da se istosmjerni međukrug sastoji od kondenzatora, zavojnice i prigušnice, ispravljeni napon mreže se filtrira u istosmjernom krugu pomoću kondenzatora te se dovodi na izmjenjivač, dok prigušnica prigušuje struje viših harmonika. Izmjenjivač se sastoji od šest IGBT-a s povratnim diodama, te je to najosjetljiviji dio energetskog pretvarača. Pretvaračke funkcije programiraju se pomoću parametara.
Frekventni regulator i PLC
Frekventni regulatori za upravljanje motorima imaju svoje priključke za ulazne i izlazne signale, preko kojih se mogu uvezati sa PLC-om.
Upravljanje se može vršiti preko digitalnih ili analognih ulaza na frekventnom regulatoru. Ako nema potrebe za kontinuiranom promjenom brzine može se korisiti upravljanje preko digitalnih signala.
Uzmimo npr PLC Siemens S7 1200 za upravljanje frekventnim regulatorom. Na frekventnom regulatoru možemo postaviti parametre za tri brzine koje se aktiviraju zavisno od toga na koji ulaz je doveden signal.
Ako postoji potreba za kontinuiranom kontrolom brzine onda se frekventnom regulatoru dovodi analogni signal sa PLC-a.
Izbor frekventnog pretvarača se vrši na osnovu:
- Električne snage procijenjene prema mehaničkoj snazi elektromotora
- Prividne snage elektromotora
- Nazivne struje elektromotora – IN (najprecizniji način)
Frekventni regulator DELTA
Prednosti upravljanja frekventnim regulatorom
- Stabilnost kontrolisanih parametara
- Zaštita EM od nedozvoljenih stanja
- Mogućnost rada frekventnog regulatora i bez povratne veze od EM
- Lakoća i preciznost kontrole i monitoring rada EM
- Fleksibilnost aplikacija i postojanje modova rada koji odgovaraju karakteristici predviđenog opterećenja
- Visoki stepen iskorištenja
- Zalet uz ograničenu jačinu struje
- Mogućnost (kratkotrajnog) preopterećenja obrtnim momentom
- Mogućnost (kratkotrajnog) preopterećenja strujom u toku zaleta
- Mogućnost kočenja
- Mogućnost reverziranja (promijena smjera obrtanja) u toku rada bez promjene priključaka EM
- Mogućnost podešavanja “vremenskih rampi”- tj. vremena zaleta
- Brzina reagovanja na nagle promjene opterećenja (dinamičnost pogona)
- Mogućnost ostvarivanja brzina obrtanja većih od sinhrone
- Mogućnost povećanja “ugaone” frekvencije
- Mogućnost višemotornog pogona
- Mogućnost automatizacije i uklapanja u automatske sisteme upravljanja i sl.
