Aktuální vydání

celé číslo

12

2022

Automatizace výrobních, montážních a balicích strojů a linek

Elektrické, pneumatické a hydraulické pohony

celé číslo

Měniče frekvence firmy Eaton

V současné době nabízí společnost Eaton Elektrotechnika s. r. o. několik řad měničů frekvence pro různé použití a výkony. Jednou z nich jsou i nové typy měničů frekvence SLX, SVX a SPX. Vycházejí ze společné koncepce, mají robustní design a mnoho již integrovaných doplňků, což je předurčuje k použití především v průmyslových aplikacích.
 

Univerzální měniče SVX9000

 
Nejrozšířenější ze jmenovaných měničů frekvence jsou měniče typu SVX, které mohou být pro své vlastnosti použity ve většině případů, od řízení ventilátorů a čerpadel až po náročné průmyslové systémy. Jsou nabízeny ve třech verzích s různým napájením a výkonem:
  • napájení 208 až 240 V: IHaž do 245 A/75 kW, ILaž do 300 A/90 kW,
  • napájení 380 až 500 V: IHaž do 245 A/132 kW, ILaž do 300 A/160 kW,
  • napájení 525 až 690 V: IHaž do 170 A/160 kW, ILaž do 208 A/200 kW.
Hodnota IHse uplatní při velké zátěži (velké přetížení – 1,5 × IH) a hodnota ILpři malé zátěži (malé přetížení – 1,1 × IL).
 
Vzhledem k velkému počtu integrovaných prvků je jejich objednávání výrazně jednodušší, vše důležité již obsahuje základní přístroj. Jde např. o zabudovaný filtr RFI, který odpovídá prvnímu a druhému prostředí podle ČSN EN 61800-3 (kategorie C2 a C3). Součástí měniče je také síťová tlumivka, která je určena k potlačení proudových špiček vznikajících ve vstupním usměrňovači měniče frekvence, a zabraňuje tak narušování napájecí sítě. S měničem je dodáván i odnímatelný ovládací panel, do jehož paměti je možné uložit dvě sady parametrů a poté je kopírovat do dalších měničů. V základním provedení se měniče dodávají s krytím IP21, ale je možné zvolit i typ s vyšším krytím – IP54. Zvýšit krytí lze i dodatečně za použití k tomu určené sady.
 
Rozsáhlé funkční možnosti měničů SVX jsou opět k dispozici již v základním provedení. Samozřejmostí je nastavitelný způsob řízení, nabízeno je skalární řízení (U/f) nebo bezsenzorové vektorové řízení pomocí obvodu ASIC (Application-Specific Integrated Circuit). Vektorového řízení je dosaženo pomocí koordinace magnetického toku ve statoru, který je imunní k malým změnám při měření a k parametrům motoru. Propracované bezsenzorové řízení vektoru magnetického toku dosahuje dynamické přesnosti uzavřené regulační smyčky motoru v celém rozsahu otáček.
 
Pro rychlé a jednoduché nastavení základních parametrů je určen automatický průvodce nastavením měniče, který se spustí při prvním připojení měniče k napájení. V následujícím seznamu je uveden krátký výběr z dalších funkčních možností tohoto měniče frekvence:
  • až patnáct pevných frekvencí,
  • start po rampě a letmý start,
  • aritmetické operace,
  • PID regulátor,
  • speciální funkce pro práci s čerpadlem nebo ventilátorem,
  • brzdění DC při spuštění a zastavení.
Měniče frekvence SVX se spolu s řízením otáček využívají také jako prvek pro ochranu motoru i měniče před zátěží. Přístroje obsahují obvod elektronické ochrany proti přetížení s inverzní charakteristikou nebo s charakteristikou I2t, odpovídající standardním tepelným relé. Nejlepším způsobem ochrany střídavých motorů proti přehřátí je přímé snímání teploty termokontaktem nebo termistorem vloženým do vinutí motoru. Pro připojení termistoru jsou nabízeny přídavné moduly s termistorovým vstupem. Přímá ochrana proti přehřátí je preferována před nadproudovým způsobem ochrany zařízení, protože motor se může přehřát jak při malých rychlostech, tak i při běžných provozních proudech. Mezi další ochranné funkce patří např. hlídání podpětí, přepětí, teploty přístroje, nedostatečného zatížení, kontrola vstupní fáze, kontrola výstupní fáze a jiné.
 
Pro okamžitý přehled o řízení a stavu řízeného systému je možné zobrazovat na displeji měniče tyto hodnoty:
  • výstupní frekvence (Hz),
  • počet otáček motoru (min–1),
  • proud motoru (A),
  • točivý moment motoru (%),
  • výkon motoru (%),
  • napětí motoru (V),
  • napětí stejnosměrného obvodu (V),
  • teplota chladiče (°C),
  • teplota motoru (%).
Značné variability počtu a typů vstupů a výstupů je dosaženo řešením se zásuvnými kartami. V základním provedení je měnič dodáván se dvěma kartami vstupů a výstupů nabízejícími šest digitálních vstupů, dva analogové vstupy (0 až 10 V nebo 0(4) až 20 mA), jeden analogový výstup (0 až 10 V nebo 0(4) až 20 mA), jeden digitální výstup a dva přepínací reléové výstupy (standardní zapojení viz obr. 2). Je-li požadován větší počet vstupů, popř. speciální typy vstupů (termistor, snímače teploty Pt100), lze kartu doobjednat a jednoduše přidat do prázdného slotu měniče. Celkem je na měniči pět slotů, které se využívají také pro komunikační karty (např. pro Profibus-DP, CANopen, Modbus, DeviceNet apod.).
 

Měniče frekvence SLX9000

 
Měniče frekvence SLX jsou ekonomickou verzí měničů řady SVX. Poskytují menší počet vstupů a výstupů a neobsahují některé pokročilejší funkce. Jde o řadu přístrojů, která je navržena pro lehké komerční a průmyslové úlohy. Uživatelé v nabídce naleznou typy s nejpoužívanějším napájením 380 až 500 V s výkony IHaž do 46 A/22 kW, ILaž do 61 A/30 kW.
 
Svými vlastnostmi jsou ovšem i měniče frekvence této řady na velmi vysoké úrovni. Přístroje obsahují síťovou tlumivku, filtr RFI pro stejné prostředí jako u měničů SVX a odnímatelný ovládací panel. Dodávají se v krytí IP21 a IP54 a umožňují rozšířit vstupy a výstupy, popř. přidat některé z komunikačních karet.
 
Stejně jako u měničů SVX lze vybírat způsob řízení mezi skalárním a bezsenzorovým vektorovým. Přístroje mají takové funkce, jako je PID regulátor, automatický průvodce nastavením měniče, brzdění DC při spuštění a zastavení atd. Samozřejmostí je zobrazení měřených hodnot na displeji a veškeré ochranné funkce.
 

Výkonné měniče frekvence SPX9000

 
Nejvýkonnější jsou měniče frekvence řady SPX9000, které se využívají k řízení nejnáročnějších průmyslových zařízení, jako jsou např. drtiče, míchadla či jeřáby s požadavkem na synchronizaci více motorů. Měniče SPX9000 mají špičkový výpočetní výkon a díky němu mohou zpracovávat informace ze snímače polohy (enkodéru), přičemž cílem je poskytovat velmi přesné řízení motoru. Jádrem měniče SPX9000 je rychlý mikroprocesor, který poskytuje vysoký dynamický výkon pro sytémy, ve kterých je zapotřebí přesná manipulace a vysoká spolehlivost. Součástí jsou také veškeré funkce a vlastnosti jako u měničů SVX.
 
Měniče frekvence SPX se dodávají v následujících provedeních s různým napájením, výkonem a stupněm krytí. Typy s napájením 208 až 240 V jsou dodávány o výkonu: IHdo 245 A/75 kW, ILdo 300 A/90 kW. Typy s napájením 380 až 500 V jsou k dispozici s těmito vlastnostmi:
  • IP21: IHaž do 650 A/355 kW, ILaž do 730 A/400 kW,
  • IP54: IHaž do 460 A/250 kW, ILaž do 520 A/250 kW,
  • IP00: IHaž do 1 940 A/1 100 kW, ILaž do 2 150 A/1 200 kW,
  • IP00 (12pulzní usměrňovač): IHaž do 920 A/500 kW, ILaž do 1 030 A/560 kW; napájení 525 až 690 V:
  • IP21: IHaž do 502 A/500 kW, ILaž do 590 A/560 kW,
  • IP54: IHaž do 325 A/315 kW, ILaž do 416 A/400 kW,
  • IP00: IHaž do 1 900 A/1 800 kW, ILaž do 2 250 A/2 000 kW.
Pro speciální případy použití nabízí firma Eaton také systémové měniče SPI9000, SPA9000, SPN9000 se společnou sběrnicí DC splňující požadavky na řešení systémů s flexibilní architekturou. Použité technické řešení vychází z měničů SPX9000. Nabídka zahrnuje několik usměrňovacích (front-end) jednotek a několik střídačů v širokém výkonovém spektru (1 až 2 000 kW).
 
Více informací lze získat na technické podpoře firmy Eaton Elektrotechnika s. r. o., tel.: 267 990 444, e-mail: podporaCZ@eaton.com, www.EatonElektrotechnika.cz.
 
Karel Špaček,
Eaton Elektrotechnika s. r. o.
 
Obr. 1. Měniče frekvence SVX
Obr. 2. Standardní zapojení řídicí svorkovnice měniče frekvence SVX