#06 Frekvenčné meniče | Úvod
V danom príspevku si objasníme základné pojmy z oblasti frekvenčných meničov, ich význame a taktiež si ukážeme ich praktické využitie. Ide o príspevok venovaný predovšetkým nováčikom, ktorý majú záujem ponoriť sa do danej problematiky.
Čo je frekvenčný menič a čo je jeho úloha?
V dnešnej dobe neustále viac výrobcov elektroniky aplikuje vo svojich výrobkoch invertory (frekvenčné meniče). Napríklad výrobcovia klimatizačných jednotiek vyrábajú klimatizačné zariadenia s invertorom. Funkcia klimatizácie je každému jasná, avšak skúsme si predstaviť že by mala iba dva možné stavy, a to vypnúť a zapnúť (niečo ako manuálna klimatizácia v aute). Ak klimatizáciu zapneme - motor beží na plný výkon. Klimatizáciu vypneme - motor sa zastaví.
Pre dosiahnutie teplotnej pohody preto zvyčajne siahneme po klimatizácii pri ktorej si môžeme regulovať teplotu - teda regulovať rýchlosť otáčania motora. Práve pre takúto reguláciu motora využívame frekvenčný menič.
Prečítaj si viac z kategórie: Pohony
Stručne povedané: Ide o zariadenie umožňujúce voľne a spojite, pritom efektívne meniť rýchlosť otáčania motora.
Využitie frekvenčných meničoch v priemyselnom odvetví je väčšinou spojené s trojfazovým (indukčným) motorom.
Na nasledujúcom videu si môžeme vysvetliť princíp frekvenčného meniča.
Čo určuje rýchlosť otáčania motora?
Ako zo samotného názvu technológie vyplýva - zmenu rýchlosti otáčania motora určuje frekvencia napájacieho napätia pripojená ku motoru a počet pólov motora.
| Synchrónna rýchlosť otáčania (N0) | N0=(120x Frekvencia napájacieho zdroja)/Počet pólov |
| Počet pólov | Určenie podľa konfigurácia motora. Pr. 4P (4 pólový motor) |
| Preklz (S) | Pri nominálnom režime prevádzky je S zvyčajne okolo 0,03-0,05. Pri zastavenom motore je S =1. |
Pre správne použitie je samozrejmosťou poznanie charakteristík riadeného motora.
Praktické aplikácie frekvenčných meničov
V úvode daného príspevku sme si uviedli príklad s klimatizačnou jednotkou. Ide o použitie v spotrebnej elektronike. Následne si uvedieme niekoľko príkladov používaných v priemyselných aplikáciách.
- Riadene ventilátorov a čerpadiel
- Riadenie logistických zariadení (dopravník, vozík)
- Riadenie strojov určených na spracovanie potravín
- Riadenie obrábacích strojov a podobne.
Viac v príspevku: Praktické aplikácie frekvenčných meničoch
Základné charakteristiky frekvenčných meničov
1.Rýchlosť otáčania - charakteristika krútiaci moment/prúd
Medzi základné charakteristiky motora zaraďujeme závislosti rýchlosti otáčania - výstupný krútiaci moment a rýchlosť otáčania - prúd.
Pri meraní prúdu zistiť, že jeho hodnota je najvyššia pri ŠTARTE - spustení motora. Pri zvyšovaní rýchlosti otáčania sa jeho hodnota znižuje. Krútiaci moment sa so zvyšovaním rýchlosti otáčania taktiež zvyšuje. V určitom momente, až je rýchlosť prekročí určitú hodnotu začína krútiaci moment klesať.
2. Rýchlosť otáčania motora
Nasledujúca rovnica je rovnaká ako sme si uviedli vyššie.
Vidíme, že rýchlosť otáčania motora je určovaná nielen krútiacim momentom záťaže, ale taktiež počtom pólov motora a frekvenciou privádzaného napájacieho napätia.
3. Menovitý krútiaci moment motora
Krútiaci moment je definovaný ako miera pôsobiacej sily, ktorá spôsobuje otáčanie motora. Štandardná jednotka sily pri lineárnom pohybe je Newton (N). Pri bežných motoroch však vyvíjaná sila nepôsobí na lineárny pohyb, ale na pohyb rotačný; krútiacim momentom, ktorý sa vyjadruje v jednotkách Newtonmeter (N.m).
4. Sklz
Pri pôsobení záťaže sa rýchlosť otáčania posunie voči synchrónnej rýchlosti otáčania (klesne a zníži sa). Parameter "sklz" nám práve určuje daný posun:
Pri spustení motora je sklz = 100% - (rýchlosť otáčania =0). Ako náhle menič zvyšuje frekvenciu, sklz sa zvyšuje. Ak motor pracuje s normálnym krútiacim motorom, sklz je približne 3-5%. Tieto percentá sa zvyšujú pri zvyšovaní krútiaceho momentu záťaže (preťaženie), čo taktiež znamená zvyšovanie prúdu motora. Záporné hodnoty sklz nadobúda vtedy, keď rýchlosť otáčania prekročí synchrónnu rýchlosť otáčania (N>N0).
Charakteristika záťaže
Typické zaťažovacie charakteristiky sú uvedené na nasledujúcom diagrame.
POZRI TIEŽ PRÍSPEVOK: Praktické aplikácie frekvenčných meničoch
Autor:
Mitsubishi Electric Europe B.V. – odštěpný závod Czech Branch CT Zone, areál Ponávka, Škrobárenská 507/12, CZ-617 00 Brno www.cz3a.mitsubishielectric.com
Našiel si nezrovnalosti v tomto príspevku? Daj nám o tom vedieť. Pomôžeš tým skvalitniť obsah portálu pre priaznivcov Daily Automation. Vopred ďakujeme za Tvoju ochotu!