Kuidas valida sagedusmuundurit?

märts 25, 2020

Kuidas valida sagedusmuundurit?

 

Õige sagedusmuunduri valik pikendab elektrimootori kui ka sagedusmuunduri enda eluiga. Valesti valitud muundur ei pruugi üldse masina nõuetele vastavalt töötada. Kuidas valida sagedusmuundurit, et masina kindel ja ootuspärane töö oleks tagatud?

Delta MS300-seeria sagedusmuundurid

 

Sagedusmuundur on seade vahelduvvoolu sageduse muutmiseks.

Panime kirja spikri kuidas valida sagedusmuundurit. Kui Sa ühel hetkel tunned, et teema on liiga spetsiifiline ja vajad kindlustunnet sagedusmuunduri ostul, siis võta meiega ühendust. Selgitadme välja masina vajadused ja pakume sobivat sagedusmuundurit. Kui aga on soov ise valida endale sobiv sagedusmuundur siis tutvustame valiku kriteeriume alljärgnevalt:

  1. Toitevõrgu andmed
  2. Koormus(te) andmed
  3. Mootori(te) andmed
  4. Sagedusmuunduri paigalduskoht
  5. Nõuded sagedusmuundurile ja selle juhtimisele

Toitevõrgu andmed

Üks esimesi asju, mis tuleb sagedusmuunduri valikul kindlaks määrata on toitevõrgu andmed sagedusmuunduri paigalduskohas. Ebastandardsete toitepingete korral väheneb ka saadaolevate sagedusmuundurite valik.

  • Nimipinge (näiteks: 230 V, 400 V või 690 V vms)
  • Nimisagedus (üldjuhul 50 Hz)
  • Faaside arv (1faas, 3 faasi)
  • Peakaitsme tüüp ja nimivool (näiteks: C16, üldiselt valitakse sagedusmuunduri järgi)
  • Juhistiku tüüp (TN-S, TN-C vms)

Kui need andmed on tuvastatud kitseneb kindlasti sagedusmuundurite valik.

Koormuste andmed

Koormuse välja arvutamine sõltuvalt rakendusest võib olla üpris keeruline, sest arvesse tuleb võtta reduktoreid, ülekandeid ja näiteks tõstetava koormuse raskust. Üldiselt jaotuvad koormused järgmistesse kategooriatesse:

  • muutuva koormusega (ventilaatorid, pumbad)
  • püsiva koormusega (konveierid, tõstukid)
  • püsiva võimsusega (saed, puurid)

Seega peab koormusele vastavalt valima sobiva elektrimootori ja sagedusmuunduri. Kui näiteks ventilaatoritel on üldjuhul madal käivitusmoment, siis näiteks konveierite puhul on käivitusmoment väga suur. Seetõttu tuleb sagedusmuunduri valimisel arvestada koormuse karakteristikutega, näiteks

  • käivitusmoment
  • nimi- ja maksimaalne moment
  • inertsimoment ( kas pöörlev mass on suur või väike)
  • kiiruste vahemik
  • kiirenduse ja pidurduse ajad
  • löökkoormuse ja tõugete esinemine
  • töörežiim (pidev, lühiajaline, vaheajaline)

 

Sõltuvalt eelpool mainitud koormuse karakteristikutest võib olla vajalik sagedusmuunduri üledimensioneerimine. Samas, kui liiga palju sagedusmuundur üledimensioneerida, siis ei pruugi kõik muundurisse sisseehitatud ohutusfunktsioonid enam mootorit kaitsta. Võttes arvesse kõiki koormuse karakteristikuid on sagedusmuunduri valimisel kõige tähtsam jälgida vajalikku voolu tavatöös ja ülekoormuse korral.

Mootori andmed

Mootoril on tüübisilt, millelt saab palju kasulikke andmeid. Nende hulgas on:

  • mootoritüüp
  • nimivõimsus
  • faaside arv ja nimipinge
  • nimivool
  • nimisagedus
  • nimikiirus
  • lülitusskeem

Võttes arvesse elektrimootori parameetreid ja koormuse karakteristikuid saab ettekujutuse nõutud sagedusmuunduri võimsuse vajadustest.

Sagedusmuunduri paigalduskoht

Oluline on pöörata tähelepanu ka keskkonnale, kus sagedusmuundur tööle hakkab. Sagedusmuunduri valikul tuleb arvesse võtta järgnevaid parameetreid:

  • keskkonna temperatuuri vahemik talitlusel
  • suurim suhteline õhuniiskus
  • mootorikaabli pikkus
  • EMÜ (elektromagnetühilduvus) keskkond (tööstus või avalik asutus)
  • vesi (ei esine, kondensaat, tilgad, pritsmed, joad)
  • tolm (vähe, palju, voolujuhtiv tolm)
  • Paigaldus kilpi või mitte
  • kõrgus merepinnast
  • Erinõuded (Ex – plahvatuskindlus)

Sagedusmuunduri tööks sobivad parameetrid on kirjas nende kasutusjuhendites. Sõltuvalt paigalduskohast on üks tähtsamaid asju, millele sagedusmuunduri valikul tähelepanu pöörata kaitseaste (IP). IP-kaitseastmed on standardiga määratud kindlad numbrilised väärtused, mis näitab kui hea on kaitse tahkete osade eest ja milline on veekindlus. Erinevate paigalduskohtade ja keskkondade jaoks on saadaval erinevate kaitseastmetega sagedusmuundureid, näiteks:

  • IP20 – näpusuurused objektid (suuremad kui 12,5 mm) ei pääse sagedusmuundurile ligi, veekaitse puudub
  • IP44 – kaitse tahkete osade eest, mis on suuremad kui 1 mm ja kaitstud pritsiva vee eest
  • IP66 – tolmutihe ja täielkult tolmukindel, lisaks on kaistud tugevate veejugade eest. Sobib keskkonda, kus on väga halvad ümbritsevad tingimused

Olenevalt paigalduskohast on erinevad nõuded näiteks elektromagnetühilduvusele (EMÜ). Sagedusmuundurid põhjustavad elektromagnethäiringuid, mis võivad segada teiste seadmete tööd. Selle häiringu vähendamiseks on kasutusel EMÜ-filtrid. Delta sagedusmuundureid saab osta sisseehitatud EMÜ-filtritega, mis sobivad tööstuskeskkonda. Rangemate nõuete korral saab lisada väliseid filtreid.

Nõuded sagedusmuundurile ja selle juhtimisele

Sagedusmuundureid tehakse mitmes hinnaklassis ja erineva võimekusega. See on sellepärast, et keerukaid juhtimisviise ei ole alati vaja rakendada ja lihtsate juhtimisülesannete korral saab ka muunduri keerukuse arvelt raha kokku hoida. Sellepärast on ilmselt üks esimesi asju sagedusmuunduri valiku juures juhtimisülesande ja meetodi paika panek.

Üldiselt on kasutusel kaks elektrimootorite juhtimismeetodit. Skalaarjuhtimine või vektorjuhtimine. Skalaarjuhtimine on pinge ja sageduse muutmine. See on sobilik lihtsamate lahenduste puhul ja on ka kõige lihtsamini rakendatav. Skalaarjuhtimisega saab juhtida ka mitut elektrimootorit ühe sagedusmuunduriga.

Vektorjuhtimist kasutatakse, kui on vaja suuremat täpsust ja kontrolli oma rakenduse üle, eriti kui kasutusel on ka mootorienkooder, mis edastab sagedusmuundurile täpselt mootori positsiooni. Juba madalatel sagedustel annab mootor nimimomendi. Peab aga arvestama et ilma sundjahutuseta võib tavamootor madalatel kiirustel ülekuumeneda. Lisaks võimaldab vektorjuhtimine kasutada lisaks kiirusjuhtimisele ka momendijuhtimist, kui see peaks vajalik olema.

Sagedusmuunduri enda juhtimiseks saab kasutada nii digitaalsisendeid, analoogsisendeid kui ka juhtimisvõrku nagu CanOpen või Ethercat. See sõltub sellest kas on vaja sagedusmuundur ühendada juba olemasoleva süsteemiga või piisab kui potentsiomeetrist sagedust ette anda.

Kokkuvõte

Erinevaid rakendusi on väga palju, alates ventilaatoritest lõpetades kraanadega, seetõttu võib sobiva sagedusmuunduri valik osutuda keeruliseks. Meie, Energiatehnika OÜ, saame aidata sobiva sagedusmuunduri valikul. Olgu see siis saagide, lihvijate, kompressorite või muude rakenduste sujuvaks tööks.

ENERGIATEHNIKA

Kontakt

Võta ühendust!

+372 655 1312

www.energiatehnika.ee

info@energiatehnika.ee

ASUKOHT


Väike-Männiku tn 3, 11216 Tallinn

Kvaliteet




Liikmelisus



Jälgi meid: