VSE, KAR STE SI VEDNO ŽELELI VEDETI O FREKVENČNIH PRETVORNIKIH

Kadar me kdo vpraša, s čim se ukvarjam, odgovorim, da s prodajo FREKVENČNIH PRETVORNIKOV podjetja DANFOSS. Po navadi me začudeno pogledajo, zato imam dodatna pojasnila vedno že pripravljena. 

Frekvenčni pretvornik je kos močnostne elektronike, ki odpravlja vse slabosti asinhronskih motorjev. Včasih je bolj varno reči elektromotorjev, da s pojmom asinhronski ne odpremo nove dileme. Namenjen je torej odpravljanju sunkovitosti zagona v električnem in mehanskem smislu, omogoča brezstopenjsko spremembo hitrosti in kompenzira induktivni značaj. Glavna motiva za njegovo uporabo sta dva: energetska učinkovitost in enostavnost sinhroniziranega delovanja tehnologije.

Standard Asychronous motor

V seriji člankov o tej tematiki se bomo trudili poljudno pristopiti k tem, sicer strokovnim temam. Obdelali bomo vse vsebine, od osnovnega do naprednega delovanja frekvenčnih pretvornikov, ki so v zadnjih dveh desetletjih prisotni povsod tam, kjer se pojavi asinhronski motor. 

Začeli bomo z osnovno funkcijsko zgradbo in opisom delovanja. Frekvenčni pretvornik deluje tako, da napajalno izmenično napetost prek usmernika pretvori v enosmerno na kondenzatorju v vmesnem tokokrogu. Na izhodni strani s pulzno širinsko modulacijo tranzistorskega vezja razsmernika spet ustvari izmenično napetost, tokrat poljubne napetosti in frekvence. Cel postopek je potreben, da lahko na motorju brezstopenjsko spreminjamo hitrost glede na potrebe. 

Frekvenčni pretvornik shema

Nadaljevali bomo s stroški naprave v življenjski dobi, ki so za osveščenega investitorja mnogo pomembnejši od stroškov njenega nakupa. V preteklosti sta načrtovane stroške vgradnje elektronskih komponent večinoma predstavljala nabavna vrednost in strošek vgradnje. Danes so vse bolj pomembni tudi obratovalni stroški, poraba energije, potreba po vzdrževanju in zmanjševanje neželenih zaustavitev.

Dotaknili se bomo tudi področja motenj, ki jih frekvenčni pretvorniki povzročajo oziroma so občutljivi nanje. Pomembnost te tematike na obeh straneh frekvenčnega spektra, nizkofrekvenčni višji harmoniki in napetostna nihanja, ter visokofrekvenčne RFI motnje, narašča s količino v tovarnah in domovih vgrajene elektronike; za obe področji bomo tudi predstavili možne ukrepe za zaščito.

Frekvenčni pretvorniki so vgrajeni v različnih okoljih, ki se med seboj razlikujejo po temperaturi, čistosti, vlagi in drugih dejavnikih, ki vplivajo na delovanje elektronike ter celotnega sistema. Navedli bomo praktične nasvete glede okolja, v katerem se frekvenčni pretvorniki nahajajo, kakšna so tveganja in na kaj moramo biti pozorni že pred vgradnjo.

Nekaj pozornosti bomo posvetili motorjem, ki jih frekvenčni pretvorniki lahko poganjajo. Daleč največji delež elektromotorjev v industriji in tudi drugod predstavljajo asinhronski motorji. 

Kakšni pa so predpisi glede energetske učinkovitosti? Katere so nove alternative asinhronskim motorjem?

Pomemben aspekt pri vgradnji so tudi električni kabli, ki zaradi različnih dejavnikov zahtevajo posebno pozornost. Opozorili vas bomo, na morate biti pozorni pri načrtovanju, nakupu in montaži.

Motorji, ki jih krmilijo frekvenčni pretvorniki, poganjajo različna bremena. V osnovi jih glede na moment, ki ga morajo premagovati, ločimo na konstantna in kvadratična. Vsako breme ima svoje zakonitosti in zahteve po prilagajanju. Optimalno delovanje lahko zagotovimo samo s skrbnim načrtovanjem in vgradnjo primernih komponent. Na kaj pa moramo biti pozorni pri kvadratičnih bremenih, to so črpalke in ventilatorji, in na kaj pri konstantnih bremenih, kot so tekoči trakovi ali dvigala?

Ukaze za delovanje frekvenčni pretvorniki uporabniki danes najpogosteje dobijo od krmilnika po serijski komunikaciji, še vedno pa se veliko srečujemo tudi s klasičnim krmiljenjem prek digitalnih in analognih vhodov. Kakšne so prednosti serijske komunikacije pred klasičnimi povezavami preko I/O sponk?

8A
8A

Je za daljšo življenjsko dobo pomembno tudi primerno skladiščenje in vzdrževanje frekvenčnih pretvornikov? Na kaj moramo pri tem paziti?

Ko bomo obravnavali navedene splošne tematike, vam bomo predstavili tudi Danfossov pristop pri reševanju teh izzivov in dilem.

Upam, da vas bo vsebina pritegnila in boste obiskali tudi našo spletno stran. Vsekakor bomo veseli vašega iskrenega odziva, saj bomo tako vedeli, da je vsebina prišla do vas in ste jo tudi prebrali. 

AVTOR: Aleš Petriček, direktor podjetja Petros d.o.o.