Výběr frekvenčních měničů
Při výběru typu frekvenčního měniče (VFD) by měl být nejvhodnější režim řízení určen na základě konkrétního typu výrobního stroje, požadovaného rozsahu regulace otáček, přesnosti statické rychlosti a požadavků na rozběhový moment. "Vhodnost" znamená rovnováhu mezi provozní efektivitou a ekonomickou efektivitou a zajišťuje, že základní podmínky a požadavky procesu a výroby jsou plně splněny.
Úvahy o motoru a samotném VFD
1) Počet pólů motoru: Obecně je vhodné vybrat motor s relativně nízkým počtem pólů; v opačném případě může být nutné vhodně zvýšit kapacitu VFD.
2) Charakteristiky točivého momentu, kritický točivý moment a točivý moment zrychlení: Pro daný jmenovitý výkon motoru, pokud aplikace zahrnuje režim vysokého-kroutícího momentu při přetížení, může být nutné zvolit specifikace VFD s vyšší kapacitou (snížené), aby vyhovovaly tomuto požadavku.
3) Elektromagnetická kompatibilita (EMC): Pro minimalizaci interference s hlavním napájecím zdrojem mohou být během instalace přidány tlumivky do meziobvodu nebo vstupního obvodu VFD, nebo může být instalován předřazený oddělovací transformátor. Typicky, pokud vzdálenost mezi motorem a VFD přesáhne 50 metrů, měla by být mezi ně vložena tlumivka nebo filtr v sérii nebo by měly být použity stíněné kabely.
Výběr výkonové kapacity VFD
Účinnost systému je výsledkem účinnosti VFD a účinnosti motoru; v důsledku toho je vysoké účinnosti systému dosaženo pouze tehdy, když obě složky pracují na svých příslušných úrovních špičkové účinnosti. Z hlediska účinnosti je třeba při výběru výkonové kapacity VFD vzít v úvahu následující body:
1) Optimální přizpůsobení: Nejideálnější je, když výkon VFD odpovídá výkonu motoru, protože to usnadňuje provoz VFD na nejvyšší úrovni účinnosti.
2) Neodpovídající jmenovité výkony: Pokud standardní jmenovité výkony VFD přesně neodpovídají standardním jmenovitým hodnotám motoru, zvolená kapacita VFD by se měla co nejvíce blížit kapacitě motoru, ale měla by být o něco větší.
3) Náročné provozní podmínky: Pokud je motor vystaven častým cyklům spouštění a brzdění nebo pracuje-li při velkém-zatížení s vysokou frekvencí spouštění, je vhodné zvolit VFD s vyšší kapacitou (o jednu velikost vyšší), aby byl zajištěn dlouhodobý, bezpečný a spolehlivý provoz.
4) Prokázaná výkonová rezerva: Pokud testování potvrdí, že motor má značnou výkonovou rezervu (nadbytečnou kapacitu), lze zvážit výběr VFD s nižším výkonem než má motor; je však třeba dbát na to, aby okamžité špičkové proudy nespustily nadproudovou ochranu VFD.
5) Úpravy nesouladu výkonu: Kdykoli se jmenovitý výkon VFD přesně neshoduje s jmenovitým výkonem motoru, je třeba odpovídajícím způsobem upravit parametry v rámci programu řízení úspory energie-VFD, aby bylo zajištěno dosažení maximálních výhod-úspory energie.
Výběr konstrukcí skříně VFD
Struktura krytu měniče s proměnnou frekvencí (VFD) musí být vhodná pro převládající podmínky prostředí; konkrétně je třeba vzít v úvahu faktory, jako je teplota, vlhkost, prach, kyselost/zásaditost a korozivní plyny. Uživatelé si mohou vybrat z následujících běžných typů krytů:
1) Otevřený typ (IP00): Tento typ postrádá integrální kryt a je navržen pro instalaci do rozvaděčů, elektrických místností nebo na ovládací panely a stojany. Zvláště se doporučuje, když se používá více VFD v centralizované konfiguraci, ačkoli to klade přísnější požadavky na podmínky prostředí.
2) Uzavřený typ (IP20): Vhodné pro všeobecné-použití, tento typ je vhodný pro prostředí s malým množstvím prachu nebo s mírnými změnami teploty a vlhkosti.
3) Utěsněný typ (IP45): Navrženo pro průmyslová místa, kde jsou podmínky prostředí relativně drsné.
4) Hermeticky uzavřený typ (IP65): Vhodné pro extrémně drsná prostředí charakterizovaná přítomností vody, prachu a některých korozivních plynů.
Stanovení kapacity VFD
Výběr vhodné kapacity VFD je sám o sobě opatřením pro úsporu energie a snížení spotřeby. Na základě existujících údajů a praktických zkušeností existují tři relativně jednoduché metody pro určení kapacity:
1) Metoda skutečného výkonu motoru: Nejprve se změří skutečný provozní výkon motoru; na základě této naměřené hodnoty je pak zvolena kapacita VFD.
2) Metoda vzorce: Když je jeden VFD použit k pohonu více motorů, musí výpočet splňovat specifickou podmínku: je třeba vzít v úvahu vliv startovacího proudu alespoň jednoho motoru, aby se zabránilo vypnutí VFD kvůli nadproudu.
3) Metoda jmenovitého proudu motoru: VFD se volí na základě jmenovitého proudu motoru.
Proces výběru kapacity VFD je v podstatě procesem dosažení optimální shody mezi VFD a motorem. Nejběžnějším-a obecně nejbezpečnějším-přístupem je výběr VFD s kapacitou rovnou nebo větší, než je jmenovitý výkon motoru. V praktických aplikacích je však třeba vzít v úvahu nesoulad mezi skutečným provozním výkonem motoru a jeho jmenovitým výkonem. Zařízení je často vybíráno s předimenzovanou kapacitou vzhledem ke skutečným provozním požadavkům; proto je výběr VFD na základě skutečného provozního výkonu motoru racionálním přístupem, který pomáhá vyhnout se nadměrným{5}}dimenzování VFD a tím minimalizuje zbytečné investiční náklady. Pro aplikace s nízkou zátěží by měl být jmenovitý proud VFD obecně zvolen jako 1,1násobek jmenovitého proudu motoru (kde N představuje jmenovitý proud motoru) nebo by měl být zvolen na základě maximálního kompatibilního výkonu motoru specifikovaného výrobcem v dokumentaci k produktu ve vztahu ke jmenovitému výstupnímu výkonu VFD.
Hlavní zdroj napájení
1) Napájecí napětí a kolísání: Zvláštní pozornost by měla být věnována zajištění kompatibility s nastavením nízkonapěťové ochrany frekvenčního měniče (VFD), protože existuje značná pravděpodobnost poklesu síťového napětí během skutečného provozu.
2) Kolísání frekvence hlavního napájení a harmonické rušení. Takové rušení zvyšuje tepelné ztráty v systému VFD, což vede ke zvýšeným hladinám hluku a snížení výstupního výkonu.
3) Vlastní spotřeba energie jak VFD, tak motoru během provozu. Při návrhu hlavního napájecího systému je třeba vzít v úvahu faktory spotřeby obou komponent.
