Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Použití malého frekvenčního měniče Sinamics G110

číslo 3/2006

Použití malého frekvenčního měniče Sinamics G110

Nejmenší a z hlediska vývoje první frekvenční měnič rodiny Sinamics z produkce společnosti Siemens si ve své třídě, pro niž je typická velká konkurence, snadno našel své místo díky výbornému poměru mezi výkonem a cenou. Pro tuto skutečnost se Sinamics G110 úspěšně prodává a byl použit v mnoha zajímavých aplikacích.

Umístění v rodině Sinamics

Stále ještě nová generace frekvenčních měničů a výhledově i řízených usměrňovačů pro stejnosměrné pohony má sjednocující název Sinamics. Pod ním postupně přicházejí na trh frekvenční měniče v rozsahu celého výkonového spektra, celého spektra náročnosti řízení a hospodaření s energií i celého spektra typů aplikací.

Obr. 1.

Obr. 1. Tři velikosti měničů Sinamics G110

Ve všech uvedených aspektech se Sinamics G110 nachází na začátku sortimentu Sinamics. Avšak i po všech stránkách jednoduchý frekvenční měnič musí být spolehlivý a robustní. Navíc musí být bezpodmínečně nenáročný, a to z hlediska parametrizace a uvádění do provozu. Tomu napomáhají i přehledné softwarové nástroje, jež sjednocují celou rodinu Sinamics. Jde o Sizer pro návrh pohonu a Starter pro uvádění do provozu. Kritickým parametrem je cena měniče.

Sinamics G110 je frekvenční měnič s jednofázovým napájením určený pro aplikace s řízením rychlosti pohonu. Nabízí řízení U/f a výkonově se pohybuje mezi 0,12 až 3 kW.

Obr. 2.

Obr. 2. Typická klimatizační jednotka vybavovaná měniči Sinamics G110

Dodává se ve dvou variantách: s řízením prostřednictvím analogového vstupu a s řízením sériovou komunikací s protokolem USS (Siemens).

Výhody měničů Sinamics G110

Z konstrukčního hlediska je jejich výhodou kompaktnost rozměrů ve třech rozměrových stupních (velikost A, B, C) a dále např. existence varianty s plochým chladičem pro montáž do zařízení s malou hloubkou rozváděče (obr. 1). Přínosnými vlastnostmi silové elektroniky je oddělení vstupních a výstupních silových přívodů pro omezení elektromagnetického rušení, nastavení rozběhové a doběhové doby motoru až 650 s, vyhlazení tvaru rozběhové a doběhové křivky, synchronizace na otáčející se motor či rychlé proudové omezení reagující na náhlé změny zátěže bez vyhlašování poruchy.

Sinamics G110 umožňuje „klonování“ parametrů pomocí panelu BOP, což významně zkracuje dobu potřebnou k nastavení několika měničů. Funkce automatického spuštění motoru po výpadku napájení, hlášení chyby či zabránění regulace na rezonanční frekvenci motoru jsou výhodami pro řízení frekvenčního měniče.

Obr. 3.

Obr. 3. Sinamics G110 v kombinaci s motorem

Z hlediska kombinace řídicí techniky a regulačních členů pohonů jsou vhodnými funkčními i cenovými „partnery„ měniče Sinamics G110 tzv. mikrosystémy Simatic S7-200 a logický modul Logo! Obě skupiny produktů se také vyznačují stejným obvyklým způsobem dodávek zákazníkovi: Siemens tyto produkty dodává přímo výrobcům strojů a zařízení (OEM) nebo přes distributory a velkoobchody ostatním zákazníkům.

Možnosti použití

Typickými zařízeními, kde se Sinamics G110 uplatní, jsou ventilátory a čerpadla, dopravníky, brány, vrata a pohyblivé billboardy. Dále najde využití v oblasti balicí techniky nebo v potravinářském a textilním průmyslu. Ve spojení s PLC Simatic S7-200 a dotykovým panelem Simatic TP 170A jsou k dispozici standardní řešení pro jednoduché stroje, např. brusky, třídicí automaty, dopravníkové systémy apod.

V Evropě se Sinamics G110 ve velkých sériích dodává např. pro regulaci otáček jednoduchých soustruhů na dřevo a jiných strojů řazených do třídy „hobby„. Díky ceně se uplatňuje i ve spotřební technice. V Nizozemsku se např. vyrábějí gymnastické masážní stroje Vibrogym, kde Sinamics G110 reguluje intenzitu vibrací. Návštěvníci veletrhu Amper 2006 budou mít v expozici společnosti Siemens možnost si tento přístroj osobně vyzkoušet.

Obr. 4.

Obr. 4. Aplikace měniče Sinamics G110 v soustrojí bowlingové dráhy

V České republice je z hlediska počtu prodaných kusů měničů Sinamics G110 nejvýznamnějším typem aplikací regulace ventilátorů v klimatizačních a ventilačních jednotkách pro průmyslové budovy, nákupní centra a jiné haly (obr. 2). Významným sledovaným parametrem je mimo jiné hlučnost provozu motoru řízeného měničem. Zde je důležité optimální nastavení měniče, ale také vlastnosti motorů Siemens, s nimiž měnič spolupracuje (obr. 3).

Stavění bowlingových kuželek

Nejzajímavější aplikací u nás, kde se Sinamics G110 používá, je zařízení na stavění kuželek v soustrojích bowlingových drah (obr. 3). Společnost Siemens je vyvinula ve spolupráci s firmou TOS Znojmo, a. s. O vhodnosti použitého řešení mj. svědčí i několik stovek repasovaných soustrojí bowlingových drah, které již byly dodány zákazníkům po celé Evropě.

Znojemská firma specializující se na sériovou výrobu převodovek má dobré zkušenosti s technikou značky Siemens, a proto využila nabídku společnosti Siemens a svou novou převodovku pro bowlingové dráhy doplnila motorem 1LA9 s vysokou účinností a měničem Sinamics G110. Postupně byl pohon vyladěn jak po stránce strojírenské, tak po stránce pohonářské.

Obr. 5.

Obr. 5. Kompaktní kombinace elektromotorů s převodovkami, tzv. elektropřevodovky

První testy v bowlingové herně potvrdily správnost volby komponent. Při dalších testech byl pohon zátěžově testován při podstatně vyšších rychlostech stavění kuželek i při více než dvojnásobném hmotnostním zatížení, než se ve skutečnosti vyskytují, přestože v původním zadání o podobných požadavcích nebyla zmínka. Pohon obstál, takže již nic nestálo v cestě kompletaci zařízení. Repasované dráhy vybavené novým soustrojím přímo „ožily„. Bowlingové stroje, udivující svou rychlostí a spolehlivostí, jsou nyní používány po celé Evropě, kde slouží ke spokojenosti tisíců hráčů bowlingu i majitelů sportovních zařízení.

Závěr

Nejen díky této aplikaci zaujímá Česká republika přední místo v odbytu frekvenčních měničů Sinamics G110. Nově se nabídka společnosti Siemens v oblasti pohonů rozšiřuje z frekvenčních měničů a motorů o kompaktní kombinace malých motorů s převodovkami díky akvizici německé firmy Flender, která je u nás známa především velkými převodovkami a spojkami, nicméně jeden z jejích výrobních závodů se specializuje právě na elektropřevodovky (obr. 5). Kompletnost nabídky spolu s pozitivními referencemi zákazníků na osvědčené aplikace významně přispívá k budování dobrého jména společnosti Siemens coby dodavatele malých pohonů.

(Siemens, s. r. o.)

Siemens, s. r. o.
divize Automatizace a pohony
Evropská 33a
160 00 Praha 6
tel: 233 032 411
http://www.siemens.cz/ad