Artiklid

Tööstusautomaatikas on järjest olulisem seadmete energiatõhusus, töökindlus ja nutikas haldus. Elektrihindade tõus, karmistuvad energiasäästlikkuse nõuded ning vajadus vähendada tootmisseisakuid sunnivad ettevõtteid otsima lahendusi, mis aitavad vähendada energiakulu ja tõsta süsteemide töökindlust.

Delta Electronicsi uus sagedusmuundurite seeria VP3000 on loodud just nende väljakutsete lahendamiseks. Tegemist on uue põlvkonna sagedusmuunduritega, mis on optimeeritud voolava materjali rakendustele, nagu

• pumbad,
• ventilaatorid,
• puhurid,
• kütte, ventilatsiooni ja kliimaseadmed (HVAC),
• kompressorid,
• vee- ja reoveesüsteemid.

VP3000 ei ole lihtsalt varasema CP2000 seeria uuendus, vaid sisuliselt täiesti uus platvorm, kus rõhk on energiasäästul, madalatel vooluharmoonilistel, kompaktsusel ja ennustaval hooldusel.

Mida uut VP3000 seeria kaasa toob?

Üks suurimaid muudatusi võrreldes varasema CP2000 seeriaga on uus kahe kontrolleriga arhitektuur. Kui CP2000 kasutab ühte protsessorit, siis VP3000 töötab kahega. Praktikas tähendab see kiiremat reaktsiooni, stabiilsemat juhtimist, kõrgemat töökindlust, suuremat arvutusvõimekust keerukamates süsteemides.

Samuti on täielikult uuendatud seadme ühenduvus ja kasutajamugavus. VP3000-l on USB-C ühendus, Micro SD tugi, reaalajakell (RTC) juhtplaadil, kiirem kommunikatsiooniprotokoll ja kaasaegsem LCD juhtpaneel. Kõik see muudab seadistamise, tarkvarauuendused ja hoolduse oluliselt lihtsamaks kui varasematel seeriatel.

Suurem energiatõhusus ja väiksemad elektrikulud

Delta on VP3000 seeria loonud eelkõige energiatõhusate voolava materjali rakendustele. Sagedusmuundur toetab erinevaid kõrge kasuteguriga mootoreid, nagu

• asünkroonmootorid (IM),
• püsimagnetsünkroonmootorid (PM) ja
• SynRM ehk sünkroon-reluktantsmootorid.

Eriti oluline on SynRM mootorite tugi, sest järjest rohkem tööstusettevõtteid liigub IE5 energiatõhususklassiga lahenduste poole. Delta andmetel võib süsteemi kasutegur paraneda kuni 10%, võrreldes tavapäraste lahendustega.

Lisaks sisaldab VP3000 automaatset energiasäästurežiimi (AES), mis optimeerib mootori tööd vastavalt tegelikule koormusele. See tähendab väiksemat energiakulu olukordades, kus pumbad või ventilaatorid ei tööta pidevalt täisvõimsusel.

Sagedusmuunduriga saavutatakse energiasääst HVAC süsteemides, ventilatsioonis, pumbajaamades, jahutussüsteemides ja kompressorjaamades.

Lisaks tavapärastele on VP3000-l hulk erifunktsioone, nt pumpade graafiku alusel juhtimine, püsiva rõhu hoidmiseks, pumpade varundamine (redundancy), ülem- ja alampumpade juhtimine, kuivkäigukaitse, torustiku puhastamine, lekke ja kavitatsiooni tuvastamine, vooluhulga määramine, pumba energiakulu minimeerimine, tulekahjutalitlus (fire mode), signaalide monitoorimine ja logimine SD mälukaardile, mootori soojendamine jm.

Madalamad harmoonilised ja häiringud lisakomponentideta

Elektritoite kvaliteet muutub tööstuses järjest olulisemaks. Tavalised sagedusmuundurid võivad tekitada harmoonilisi toitemoonutusi, mis mõjutavad teisi seadmeid ja suurendavad energiakadusid. VP3000 üks tugevamaid omadusi on madalad vooluharmoonilised tänu sisseehitatud alalisvoolu drosselile (DC choke). VP3000 suudab saavutada THDi taseme alla 35%, mis on oluliselt parem kui standardi EN 61000-3-12 nõuded. Oluline on see, et paljudel juhtudel saavutatakse see ilma täiendavate reaktorite või filtriteta. Tulemuseks on väiksem elektrikilp, lihtsam paigaldus, madalam süsteemi kogumaksumus, kõrgem võrgupinge kvaliteet.

Lisaks on paljudel VP3000 mudelitel sisseehitatud raadiohäirete (EMC) filter. See on eriti oluline suurtes HVAC keskustes, haiglates, tootmisettevõtetes ja infrastruktuuriprojektides.

Pikem tööiga tänu konformse pinnakattega elektroonikakoostudele ja kilekondensaatoritele

VP3000 elektroonika trükkplaadikoostud on kaetud IEC 60721-3-3 olenevalt mudelist 3C2 või 3C3 nõuetele vastava pinnakattega, mis kaitseb elektroonikakomponente agressiivsete gaaside eest, nagu soolaudu, SO₂, O₃, H₂S jne. See on oluline eriti reoveekäitlusel ja veepuhastusseadmetes, kus lakkimata elektroonika häviks üsna kiiresti.

Alalispinge vahelülis kasutatakse kilekondensaatoreid, mis on tavapärastest elektrolüütkondensaatoritest oluliselt pikema elueaga, väiksemate energiakadude ja paremate sagedusomadustega.

Nutikas hooldus vähendab seisakuid

Tänapäeva tööstuses ei piisa enam ainult sellest, et seade töötab — oluline on ka ette ennustada, millal võib tekkida seisak. VP3000 sisaldab ennustava hoolduse funktsiooni (PdM – Predictive Maintenance), mis jälgib pidevalt jahutusventilaatorite, kondensaatorite ning transistormoodulite seisukorda ja tööressurssi.

Süsteem annab hooldusvajadusest teada enne rikke tekkimist. See võimaldab hooldust planeerida ning vähendab ootamatute seisakute riski. Sellest võidavad eriti ettevõtted, kus süsteemid töötavad ööpäevaringselt:

• vee- ja reoveepuhastus,
• tööstuslik ventilatsioon,
• kaugkütte süsteemid,
• tunneliventilatsioon,

Kompaktsem ja lihtsam paigaldada

Delta on VP3000 puhul suutnud seadmete mõõtmeid märkimisväärselt vähendada. Võrreldes eelmise põlvkonnaga on seadmete maht vähenenud keskmiselt 23% ning mõnel mudelil isegi kuni 55%. Suure võimsusega mudelid (280 – 630 kW) on uudse IP00 raamitüüpi ehitusega, mis vähendab kaabeldust, säästab elektrikilbis ruumi, lihtsustab hooldust, muudab seadme kergemaks ja vahetamise kiiremaks. See on oluline eelis eriti moderniseerimisprojektides, kus olemasolevas kilbis on ruum piiratud. Alla 280 kW mudelid on IP20 ümbrisega.

Turvalisus ja kaasaegne kommunikatsioon

VP3000 sisaldab ohutu veokatkestuse (STO – Safe Torque Off) funktsiooni SIL3 ohutustasemel, samas kui eelmine CP2000 seeria pakkus SIL2 lahendust. Kõrgem ohutustase aitab kergemini täita tänapäevaseid masinaohutuse nõudeid ning lihtsustab süsteemide sertifitseerimist.

VP3000 toetab järgmisi automaatikavõrke:

• Modbus RTU
• BACnet MS/TP,
• EtherNet/IP,
• PROFINET,
• CANopen,
• DeviceNet,
• Modbus TCP

Sagedusmuunduri seadistamise tarkvarad DIADesigner, VFDSoft ja VFDExplorer (Lite) on tasuta allalaetavad.

Kasutajaliidese paneel (keypad) on lisana saadaval Bluetooth toega ja võimeka mobiiliäpiga (arendusel).

Lisaks sisaldab sagedusmuundur sisseehitatud PLC-d (20 000 sammuga), mis võimaldab    seadme või masina juhtimisloogika lahendada eraldi programmeeritava kontrollerita. Saadaval on erinevad I/O moodulid ja tasuta tarkvarad DIADesigner, ISPSoft või WPLSoft.

Kuhu VP3000 sobib kõige paremini?

Delta on VP3000 projekteerinud voolava materjali rakendustele. See tähendab, et seeria sobib ideaalselt

• pumpadele,
• ventilaatoritele,
• puhuritele,
• HVAC süsteemidele,

Samas ei ole VP3000 mõeldud universaalseks sagedusmuunduriks kõikidele rakendustele, sest puudub pidurdusseadme ja alalisvoolusiini toite (DC-bus) tugi (v.a VP3000-E). Voolava materjali rakendustes pole neid funktsioone tavaliselt vaja ning nende eemaldamine võimaldab saavutada

• parema energiatõhususe,
• kompaktsema ehituse,
• väiksemad harmoonilised,
• madalama hinna.

Delta on võimalike aeglustamisel tekkivate ülepingete vältimiseks lisanud TEC (Traction Energy Control) funktsiooni, mis lühendab ventilaatori peatumisaega u 40%, võrreldes vabajooksuga.

Kokkuvõte

Delta VP3000 esindab uut põlvkonda sagedusmuundureid, kus fookus ei ole enam universaalsusel, vaid maksimaalsel efektiivsusel konkreetsetes tööstusrakendustes.

Seeria peamised eelised on

• kõrge energiatõhusus,
• madalad vooluharmoonilised,
• ennustav hooldus,
• kompaktne ehitus,
• kaasaegne kommunikatsioon,
• kõrgem ohutustase,
• lihtsam hooldus ja seadistamine.

Ettevõtetele, kes otsivad kaasaegset lahendust pumpade, ventilatsiooni, HVAC süsteemide või kompressorite juhtimiseks, on VP3000 väga tugev kandidaat nii uutes projektides kui ka olemasolevate süsteemide moderniseerimisel. VP3000 tehnilised andmed ja juhendid leiate Delta kodulehelt.

Energiatehnika OÜ Aadress: Mäepealse tn 2, 12618 Tallinn Tel. 6551312,  info@energiatehnika.ee, www.energiatehnika.ee