Makkos Balázs
Makkos Balázs
üzletkötő, gépészmérnök

Miben segíthet szakértőnk?

Legjobb megoldások keresése, eszközök kiválasztása, technikai és műszaki kérdések, költséghatékony megoldások.
Munktársaink sok éves tapasztalattal rendelkeznek.

Makkos Balázs

Makkos Balázs

üzletkötő, gépészmérnök

+36 20 983 7087
Email íráshoz kattintson ide

Változó frekvenciájú meghajtás

Ezzel a cikkünkkel szeretnénk segítséget nyújtani a tökéletes frekvenciaváltó kiválasztásához. Először is beszéljünk arról mi is a frekvenciaváltó, hogyan nevezik még és mire alkalmazható.

Változó frekvenciájú meghajtó - (rövidítve: VFD)

Egy elektronikai eszköz, amelyet a váltakozó áramú (AC) villanymotor forgási sebességének változtatására terveztek, ami a villanymotor meghajtásához szolgáló elektromos áram frekvenciájának szabályozásával éri el. A frekvenciaváltót más néven állítható frekvenciájú meghajtót (AFD), mikrohajtásoknak, változó sebességű meghajtónak (VSD), váltakozó áramú meghajtásoknak vagy inverteres meghajtásoknak is nevezik. Mivel a feszültség a frekvenciával együtt változik, ezeket néha VVVF (változó feszültségű változó frekvenciájú) meghajtásoknak is nevezik.

 

Nézzük meg hol és miképp használható ez az eszköz.

Számos felhasználási területen találkozhatunk velük a háztartási és ipari területen, a kis eszközöktől, a fűtési, szellőztetési és hűtési (HVAC) rendszerektől a hatalmas ipari berendezésekig, például a kompresszorok vagy akár a szennyvíztelepek, daruk és esztergák vezérlésénél. De tág a felhasználási területek száma mivel alkalmazhatók az iparban, a bányáktól az iskolákon át az irodaházakig bárhol. Tulajdonképp minden olyan területen, ahol villanymotorokat kell vezérelni.

 

Miért is érdemes használni a frekvenciavátókat?

Jelentős hasznuk a motorok élettartamának növekedésében testesül meg leginkább, de számos esetben az energiahatékonyság fokozására is használjuk, emellett villamos hálózatot is kíméljük a motor indításkor fellépő feszültség eséstől.

 

A VFD előnyei általánosságban

  • Energiatakarékos
  • Komplex vezérlés egyszerű köntösben
  • Korlátozott indítóáram
  • Lágy működés
  • Nagy teljesítmény
  • Egyszerű telepítés

 

Hogyan válasszuk ki a legjobb VFD -t?

Az elektromos motorok indítási és lassítási sebességét a meghajtások/VFDk szabályozzák, és a motor túlterhelését is megakadályozzák. Ezek az eszközök rendkívül hasznosak a motor hatékonyságának növelésében a váltakozó áramú motorok alkalmazása során, ahol a fordulatszám szabályzás kiemelt fontosságú, de előtérbe kerülhet az energiatakarékosság is mint fő szempont. Mivel minden eszközben és rendszerben sok változót kell figyelembe venni, a tökéletes VFD megtalálása meglehetősen nagy körültekintést igénylő és bonyolult feladat lehet. Cikkünkkel igyekszünk segítséget nyújtani a választáshoz hasznos tippekkel és javaslatokkal.

 

A) Mekkora legyen a VFD?

A motor névleges áramára történő méretezés alapján kell kiválasztani. A frekvenciaváltók tervezésekor beépítenek olyan tartalék teljesítményt, amik dinamikus vezérlések, vészleállások esetén is biztosít tartalék energiát.

 

B) Melyiket válasszuk - feszültség/frekvencia meghajtást és vektorvezérlést?

A feszültség/frekvencia (V/F) meghajtás és a vektorvezérlés kiválasztása talán az első szempont, amiben döntést kell hozni a kiválasztásakor. Mindkét vezérlési mód használható sebesség visszacsatolással, például forgójeladóval (enkóder/resolver). Összességében a legtöbb VFD vezérlésű motor nyílt hurkú vezérléssel működik és a hajtás lágyindítását és az állítható forgási sebesség funkciók ellátását szolgálják. A vektorvezérléshez képest a V/F vezérlés egyszerűbb és gyakran alacsonyabb áron elérhető el. Ezenfelül hasznos abban az esetben is, ha a terhelés állandó és a fordulatszám magas, mivel könnyedén megakadályozhatjuk vele a motor túlmelegedését. A V/F hajtást általában olyan területekre ajánljuk, ahol a fordulatszám tartás lényeges, mint a ventilátorok vagy szivattyúk. Vektor vezérlést olyan területekre javasoljuk, ahol a nyomaték megléte fontos, mint az emelők és szállítószalagok.

A motor dinamikusabb vezérlését a vektorvezérlés biztosítja. A vektorvezérelt hajtás programozható úgy, hogy korlátozza a motor tengelye által kifejtett nyomatékot, függetlenül szabályozva a kimeneti frekvenciát és nyomatékot, például, hogy megakadályozza a szerszám törését esztergálás közben, ezzel egyenletes forgási sebességet biztosít a megmunkát munkadarab számára, függetlenül a terheléstől. A hajtást beállításának legfontosabb része a motor frekvenciaváltóhoz hangolása, hogy megfelelően ki lehessen használni a vektorvezérlés előnyeit, és a lehető legjobb hatékonysággal működjön.

 

C) Hogyan lassul a programozott meghajtás?

A villanymotor, ha a forgató nyomaték lassításkor növekszik, vagy a leállási idő rövidsége miatt a hajtásrendszer tehetetlensége nem teszi lehetővé a gyors megállítást, akkor a hajtott motor generátorrá válik, ami túlfeszültséget okoz a frekvenciaváltóban. Ha ez a túlfeszültség kritikus értéket ér el, hibakódot fog generálni és a frekvenciaváltó hibakóddal megáll. Azért, hogy a fékezési teljesítményt növelhessük a fékellenálláson alakítjuk hővé a generátor üzemben keletkező plusz energiát. A külső fékellenállásokat megfelelően kell méretezni. A hőt is el kell vezetni sok esetben, gyakran a vezérlőszekrényen kívüli installálással. Ezért gondosan mérlegelni kell a fékellenállások felszerelési helyét, valamint hővédelemmel kell ellátni a túlmelegedés ellen.

 

D) Hogyan csökkenthetőek a hálózatba visszakerülő felharmonikusok?

A felharmonikusok kialakulásáért az alkalmazott félvezetők a felelősek. Hatásuk teljesen nem szűntethetőek meg. Terhelés növekedésével hatásuk erősödik. Speciális mérőeszközökkel pontosan mérhetőek. Érdemes a tervezés során a rendszerbe folytótekercseket építeni, amik a felharmonikusok hatásait segítenek a szabványban előírt értékek alatt tartani. A gyártók pontosan megadják, milyen fojtótekercsek alkalmazásával lehet megfelelni az emissziós szabványoknak.

A kimeneti oldalon nincs szükség szűrésre, ha rövid néhány méteres vezetékkel csatlakozik a motor a frekvenciaváltóhoz. Ha a vezeték hosszabb vezetékkel csatlakozik, szükség lehet szinusz szűrő használatára. Gyártók megadják milyen vezeték hossz esetén elvárás ennek a szűrőnek az alkalmazása.

 

E) Milyen kábelezést kell használni? Milyen árnyékolást kell alkalmazni?

A frekvenciaváltós hajtással vezérelt villanymotorok tápellátásához használt kábelezés kiválasztása is fontos. A kábeleken vezetett magas frekvenciájú jelek mágneses interferenciát okoznak. Ennek ismeretében kell kábel típust kiválasztani. Minden esetben árnyékolt kábeleket alkalmazunk, ha analóg jeleket továbbítunk a motor vezetékek közelében. A vezetékeket a szabványnak és a gyártói ajánlásnak megfelelően kell kiválasztani. A motor kábelezést mindig távol kell vezetni minden egyenáramú vezérlő vezetékektől.

 

Néhány szakértői tipp a VFD kiválasztásához

• Határozza meg, hogy a frekvenciaváltó milyen igényeket kell, hogy kiszolgáljon

• Gondolja át miért van szüksége a frekvenciaváltóra

• Méretezze a névleges áramhoz az eszközt

• Határozza meg a bementi és kimeneti oldalon elvárt igényeket.

• Válassza ki a vezérlési módot.

• Ismerje az eszköz kommunikációs és programozási lehetőségeit

• Ne hagyja figyelmen kívül a telepítési és üzemeltetési követelményeket.

• Csökkentse a hálózatba visszatáplált zajokat.

 

Mit kell figyelembe venni a VFD kiválasztása előtt?

• Gondolja át hány motort akar vezérelni, adja össze a motorok névleges áramát és válassza a méretben következő méretű frekvenciaváltót.

• Ha a rendszer gyors terhelést vagy vészleállítást igényel, szükség lehet a frekvenciaváltó túlméretezésére.

• Vegye figyelembe, hogy a környezeti hőmérsékletet a motor és frekvenciaváltó méretezésekor. Magas környezeti hőmérséklet esetén a gyártó által megadott módon túl kell méretezni a hajtást.

• A kisebb teljesítményű motorok kisebb hatékonysággal bírnak, mint a nagyobbak. Frekvenciaváltó pozitív hatásai jobban mérhetőek a nagyobb motoroknál. Kisebb indítási áramok, egyenletes terhelés figyelhető meg.

• Korrozív gázokat tönkre tehetik a frekvenciaváltó elektromos paneljaira ültetett alkatrészeket, megmarhatják réz vezető sávokat. Ilyen környezet esetében javasolt zárt villamos dobozban elhelyezni az invertert.

• Frekvenciaváltók PID szabályzással is el vannak látva. A legkülönbözőbb szabályzó feladatok ellátása is megoldható a megfelelő érzékelők használatával.

• A frekvenciaváltó üzemeltetése során előfordulhat áram kimaradás. Néhány másodperces kimaradásokat hajtás megállítása nélkül tud kezelni az inverter.

 

Mi az az 5 kérdés, amit a vásárlóknak meg kell fontolniuk a VFD kiválasztásakor?

1) Mire használja a frekvenciaváltót milyen vezérlésre van szüksége? V/F, vektor

2) Milyen feszültség szintű az áramforrás, mekkora áram igényt tud fedezni jellemzői?

1f 230V / 3f 400V / milyen túláramvédelem van.

3) Milyen burkolatra van szükség? IP20 / IP55 / IP66

4) A kommunikációs lehetőségek fontossága? Milyen terepi buszokat használ.

5) Milyen támogatást és szolgáltatást kínál a gyártó?

Van-e olyan szakemberekből álló csoport a forgalmazónál, aki teljeskörű segítséget tud nyújtani az eszköz kiválasztásában, annak programozásában. Van-e rendelkezésre álló, részletes dokumentáció, amely segíti az eszköz megismerését. Milyen garanciális feltételeket biztosít a forgalmazó? Mennyire garantált a pótalkatrész, csereeszköz beszerzése.

 

KÖVETKEZTETÉS:

A felhasználóknak a megoldandó feladathoz a megfelelő frekvenciaváltót kell választaniuk. Az alkalmazások a változó nyomaték, az állandó nyomaték kategóriákba sorolhatók, és figyelembe kell venniük a kommunikációs protokollokat és a karbantartási stratégiákat, amikor kiválasztják a frekvenciaváltót.

Értesüljön első kézből
Havi rendszerességgel küldünk cikkeket az újdonságainkról, trendekről, műszaki információkról.
Adja meg nevét és email címét, hogy Ön is megkapja cikkeinket.
 
 
 
Legfrissebb cikkeink

Hogyan válasszunk villanymotort?

Hogyan válasszunk villanymotort?

Szeretnénk legújabb cikkünkben a megfelelő villanymotor kiválasztásához segítséget nyújtani. Bízunk benne hozzá tudunk járulni a tökéletes választáshoz cikkünk segítségével.

Öt kérdés, amit mindenképpen fel kell tennünk magunknak hajtómű vásárlása előtt

Öt kérdés, amit mindenképpen fel kell tennünk magunknak hajtómű vásárlása előtt

Globális viszonylatban is egyre nagyobb növekedést produkál a hajtóművek piaca, éppen ezért adja magát a kérdés, hogy melyek a legfontosabb szempontok, ha egy ilyen eszköz vásárlása előtt állunk?

Összes cikk megtekintése
Hajtós csapat

Küldetésünk keverő berendezések, hajtástechnikai rendszerek és ezek elemeinek tervezése, gyártása, összeszerelése, értékesítése és javítása.
Legyen Ügyfelünk Ön is! 

Szécsényi 2020