Ať už potřebujete pohánět malé čerpadlo, kompresor, ventilátor, vodní turbínu nebo jeřáb, řada frekvenčních měničů Eaton vám pomůže

Datum 07.10.2022

Foto: Eaton

Aniž bychom si to uvědomovali, tak s elektromotory se setkáváme každý den. Existuje několik způsobů, jak je lze řídit. Základním hlediskem může být způsob jejich rozběhu. Existuje přímý rozběh, či rozběh hvězda-trojúhelník, kde si vystačíme s motorovými spouštěči a stykači, dále pak můžeme mít variantu plynulého rozběhu, kde nám dobře poslouží softstartéry. V tomto článku se však budeme zabývat variantou řízených rozběhů motoru, ke kterému již potřebujeme sofistikovanější přístroje, kterými jsou frekvenční měniče.

V případě řízeného rozběhu sejedná o zcela univerzální variantu s plynulým řízením otáček, napětí či frekvence (rychlosti) střídavých motorů všech možných výkonů. Tento typ rozběhu nám zajišťuje eliminaci rozběhových proudů a konstantní točivý moment až do jmenovitých otáček motoru. Přístroje starající se o tento způsob rozběhu jsou právě zmíněné frekvenční měniče. Ty se dále mohou dělit dle způsobu řízení na skalární a vektorové. Skalární řízení se vyznačuje konstantním poměrem U/f a jedná se o řízení v otevřené smyčce a jde především o regulaci výstupní frekvence. Výhodou je jednoduchost zařízení, přičemž umožňuje připojení více motorů na jeden frekvenční měnič. Pokud nám jde o aplikaci s velkými nároky na přesnost, pak ale není tento přístroj úplně vhodný. Přesnější regulaci nám tak nabízí řízení vektorové, které ještě můžeme dále rozdělit na bezsenzorové SLV a se zpětnou vazbou CLV. V prvním případě jde opět o otevřenou smyčku. V tomto případě už přístroj pracuje s matematickým modelem motoru a zaměřuje se na regulaci rychlosti i momentu. Výhodou je v celku snadné zprovoznění a příznivá cena. Ve variantě řízení se zpětnou vazbou se již bavíme o uzavřené smyčce, kde dostáváme informace z připojeného enkodéru motoru. Díky tomu lze kromě rychlosti a momentu regulovat i polohu, to vše s velmi velkou přesností. Výhodou je zároveň přímá kontrola stavu motoru. Zprovoznění těchto přístrojů už je poněkud náročnější a samozřejmě musíme počítat i s vyššími náklady.

Podíváme-li se společně do nabídky společnosti Eaton, tak prvními přístroji pro řízený rozběh jsou frekvenční startéry DE1/ DE11 využívající skalární řízení. Jedná se o přístroje, které jsou velmi jednoduché a vyplňují mezeru mezi konvenčními spouštěčovými kombinacemi a frekvenčními měniči a zároveň kombinují všechny jejich výhody. Nastavení těchto přístrojů je velmi snadné a lze jej provést šroubovákem pomocí konfiguračního modulu nebo pomocí software drivesConnect a Bluetooth připojení. Komunikaci se světem je pak možné realizovat přes integrovaný protokol Modbus RTU, CANopen či SmartWire-DT. Výkonový rozsah je od 0,25 do 2,2 kW u jednofázového napájení a 0,37 až 7,5 kW pro třífázové.

Velmi oblíbenými přístroji jsou pak kompaktní frekvenční měniče PowerXL™ DC1. Tato řada nabízí několik výkonových rozsahů od 0,37 až po 22 kW lišících se způsobem napájení. Tyto přístroje jsou schopné jak skalárního řízení, tak bezsenzorového SLV. I tak umožňují jednoduché nastavení s pouhými 14 základními parametry. V portfoliu můžeme najít přístroje s krytím IP20, ale i vyšším IP66. Dalšími kritérii jsou pak přítomnost RFI filtru a brzdného tranzistoru. Komunikace je opět zajištěna integrovaným CANopen a Modbus RTU, ale pomocí volitelného příslušenství lze přístroj rozšířit o další komunikační moduly jako jsou Profinet, DeviceNet či Profibus a další. Tyto přístroje jsou vhodné pro použití s jednoduchou zátěží jako jsou čerpadla, ventilátory nebo pásové dopravníky.

Frekvenční měniče PowerXL™ DA1 jsou charakterizovány enormní flexibilitou z pohledu komunikačních protokolů, a navíc díky integrované funkci PLC je možné jejich funkci adaptovat dle našich potřeb. Výkonný vektorový režim řízení SLV i CLV zajišťuje spolehlivý provoz i u vysoce dynamických aplikací při výkonovém rozsahu až do 110 kW. Velkou devízou je schopnost velké přetížitelnosti (150% po dobu 60 s a 200% po dobu 4 s). Samozřejmostí je také bezpečnostní funkce STO v kategorii SIL 2 / PLd. Uplatnění těchto přístrojů najdeme u textilních strojů, kompresorů, mlýnů a drtičů, jeřábů a zdvihacích zařízení a díky mnohým mezinárodním certifikacím třeba i v lodních aplikacích.

Do skupiny měničů PowerXL™ patří také řada DG1. Jedná se o měniče nové generace s výkonovým rozsahem do 160 kW. Mají v podstatě univerzální použití a díky modulárnímu provedení nepřeberné množství modifikací. Disponují mimo jiné technologií AEC (Active Energy Control), která je schopná minimalizovat energetické ztráty. Úspora energie může oproti konkurenčním přístrojům dosahovat 2-10 %. Pro pohodlné ovládání frekvenčních měničů DG1 je určen uživatelsky přívětivý software Power Xpert inControl.

Tento software je taktéž určen pro práci s nejnovějším přírůstkem do rodiny frekvenčních měničů PowerXL™, tím je řada DM1. Je to měnič určený pro jednodušší, ale stejně tak středně náročné aplikace nicméně ve verzi Pro se už jedná o velmi výkonné zařízení. Výkonový rozsah je až do 22 kW. Jeho hlavní výhodou jsou minimalistické rozměry, splňuje nejvyšší třídu účinnosti IE4 a má již integrovaný webserver. Se zařízením je také možné komunikovat pomocí technologie Bluetooth. Vybírat také můžete z několika napěťových kombinací: 1x230V/3x230V; 3x230V/3x230V či 3x400V/3x400V. Komunikaci s dalšími zařízeními je možné realizovat pomocí integrovaného rozhraní Modbus RTU/TCP, BACnetMS/TP, Ethernet IP či BACnet TCP. Další rozhraní je ještě volitelné, je to PROFIBUS, CAN, DeviceNet a nakonec SmartWireDT.

Ať už potřebujete řídit malé čerpadlo, kompresor, větrák či vodní turbínu nebo jeřáb, v nabídce frekvenčních měničů společnosti Eaton najdete bez obtíží ten správný.

Pokud potřebujete řídit otáčky motoru ve vaší aplikaci a nemáte dost prostoru, pak zvolte novou řadu frekvenčních měničů DM1.

Lukáš Beňa