Kas yra elektros variklis?
Elektros variklis yra įtaisas, kuris elektros energiją paverčia mechanine. Tai vyksta dėl magnetinio lauko ir elektros srovės sąveikos variklio apvijose (ritėse), kuri sukuria jėgą arba sukimo momentą variklio velenui. Variklis susideda iš dviejų pagrindinių dalių: rotoriaus, kuris juda, ir statoriaus, kuris nejuda. Daugumoje tradicinių kintamosios srovės variklių apvijos yra statoriuje. Kai kintamoji srovė teka per statoriaus apvijas, ji sukuria besisukantį magnetinį lauką. Rotoriaus magnetinis laukas seka šį besisukantį statoriaus lauką, todėl variklis sukasi.
Asinchroniniame variklyje besisukantis statoriaus magnetinis laukas indukuoja sroves rotoriaus apvijose pagal Faradėjaus indukcijos dėsnį. Šios srovės savo ruožtu sukuria rotoriaus magnetinį lauką. Priešingai, sinchroniniai varikliai dažnai turi rotorius su nuolatiniais magnetais, kurie tiesiogiai seka besisukantį statoriaus lauką.
Dažnio keitiklio naudojimo ŠVOK pramonėje teigiami ir neigiami aspektai
Kai kuriose srityse (pvz., robotams gamybos linijose, medicinos įrangoje, laboratoriniuose prietaisuose ir panašiai) tikslus greičio valdymas yra labai svarbus tiek išlaikant įrengtų ventiliatorių ir valdymo įtaisų kokybę, tiek užtikrinant tiksliai išmatuotus temperatūros, santykinės drėgmės ir kitus diapazonus, kad būtų galima laiku imtis veiksmų gyventojų komfortui užtikrinti. Dažnio keitikliai gali užtikrinti labai tikslų greičio valdymą, užtikrindami tikslų veikimą ir gamybą šiose srityse. Pagrindinis dažnio keitiklio privalumas yra jo gebėjimas padidinti energijos vartojimo efektyvumą ir optimizuoti variklio našumą. Dinamiškai reguliuodamas variklio greitį, kad jis atitiktų faktinius užduoties reikalavimus, dažnio keitiklis apsaugo nuo nereikalingo energijos suvartojimo. Tai ypač naudinga tose srityse, kur apkrova keičiasi dinamiškai arba kai pastovus greitis nėra būtinas, pavyzdžiui, šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemose.
Be to, dažnio keitikliai prailgina variklių tarnavimo laiką, sumažindami su staigiu paleidimu ir stabdymu susijusį nusidėvėjimą. Jie taip pat užtikrina tikslų valdymą, pagerindami bendrą procesų tikslumą ir kokybę. Pramoninėse srityse, kur elektros varikliai atlieka itin svarbų vaidmenį, dažnio keitiklių integravimas prisideda prie sąnaudų taupymo, aplinkos tvarumo ir patikimesnio mašinų veikimo. Iš esmės dažnio keitiklis yra tarsi išmanusis elektros variklių greitintuvas, užtikrinantis lankstumą, efektyvumą ir ilgaamžiškumą.
Pagrindinį skirtumą tarp dažnio keitiklio ir ventiliatoriaus greičio reguliatoriaus. Dažnio keitiklis siūlo optimalų variklio valdymą, nes jis gali reguliuoti ne tik įtampą, bet ir dažnį. Tai turi pranašumą, kad variklį galima valdyti daug efektyviau ir tiksliau. Šios technologijos trūkumai yra jos sudėtingumas ir kaina. Ventiliatoriaus greičio reguliatorius gali reguliuoti tik variklio įtampą. Tai atliekama tiesiog nutraukiant tiekiamos įtampos dalis naudojant TRIAC technologiją (fazės kampo valdymą). Šios technologijos pranašumas yra tas, kad reikia mažiau brangių elektroninių komponentų ir kad įrenginį galima nedelsiant pradėti naudoti. Prieš pradedant naudoti dažnio reguliatorių, jį pirmiausia reikia sukonfigūruoti.
Neigiamos pusės – elektromagnetinė tarša
Dažnio keitiklių keliama elektromagnetinė tarša – tai nenumatyti elektromagnetiniai trukdžiai, kuriuos jie gali generuoti ir kurie gali paveikti netoliese esančius elektroninius prietaisus ir ryšio sistemas. Šie trukdžiai gali pasireikšti radijo imtuvų, televizorių ir kitos jautrios įrangos sutrikimais, trikdžiais ar gedimais. Su elektromagnetine tarša susijusi rizika apima netoliese esančių elektroninių prietaisų veikimo ir patikimumo sumažėjimą, o tai gali būti labai svarbu gyvenamosiose ar pramoninėse aplinkose.
Siekiant išvengti šių problemų, labai svarbu įdiegti mažinimo priemones. Elektromagnetinio suderinamumo (EMS) filtrai, kurie yra standartinė mūsų dažnio keitiklių dalis, padeda slopinti elektromagnetinius trukdžius, neleisdami jiems sklisti į aplinkinę aplinką. Tinkamas kabelių įžeminimas ir ekranavimas taip pat atlieka svarbų vaidmenį mažinant elektromagnetinę taršą. Montavimo praktika, pavyzdžiui, tinkamo atstumo tarp jautrios įrangos (pvz., duomenų kabelių, analoginių signalų, ryšio kabelių ir kt.) ir galimų elektromagnetinės taršos šaltinių (pvz., maitinimo kabelių, elektros variklių, dažnio keitiklių ir kt.) išlaikymas, gali dar labiau sumažinti trukdžių riziką.
Impulsų pločio moduliacija optimaliam variklio valdymui
Dažnio keitikliai, dar vadinami kintamo greičio pavaromis, užtikrina tikslų kintamosios srovės ventiliatorių greičio valdymą, atlikdami pakeitimus. Panašiai, kaip aprašyta anksčiau, elektroniniai ventiliatorių greičio valdikliai taip pat siūlo šią galimybę. Kuo jie skiriasi? Dažnio keitiklis naudoja impulsų pločio moduliaciją (PWM) su IGBT technologija, kad reguliuotų tiek variklio įtampą, tiek dažnį. Šis metodas užtikrina itin tylų variklio veikimą ir beveik tobulą sinusoidinę variklio įtampą bet kokiomis sąlygomis. Priklausomai nuo nustatymų, dažnio keitiklis gali veikti tyliai.
Tačiau kadangi dažnio keitiklis dažnai perjungia nuolatinę ir kintamąją srovę, jis gali sukelti elektromagnetinius trukdžius (EMC) kitiems tame pačiame elektros tinkle esantiems įrenginiams. Siekiant sumažinti šią EMC taršą, sukurti brangūs specializuoti filtrai. Be to, dažnio keitiklių pradinė konfigūracija paprastai kainuoja brangiau dėl jų sudėtingumo, palyginti su kitais ventiliatorių greičio valdikliais. Apibendrinant galima teigti, kad nors dažnio keitikliai yra brangesni ir sudėtingiau yra juos nustatyti, todėl gali prireikti papildomų įrankių, jie siūlo itin tikslų variklio valdymą. Šie valdikliai yra labai energiją taupantys ir gali valdyti dideles variklio sroves.
Pageidaujamą variklio greitį galima reguliuoti valdikliais, kurie yra integruoti į patį įrenginį (potenciometru arba mygtukais). Variklio greitį taip pat galima reguliuoti nuotoliniu būdu per „Modbus RTU“ arba analoginį valdymo signalą (pvz., 0–10 voltų signalą).
Pageidaujamą variklio greitį galima reguliuoti valdikliais, kurie yra integruoti į patį įrenginį (potenciometru arba mygtukais). Variklio greitį taip pat galima reguliuoti nuotoliniu būdu per „Modbus RTU“ arba analoginį valdymo signalą (pvz., 0–10 voltų signalą).
TK gnybtai šiluminei variklio apsaugai
Kintamosios srovės variklis yra tvirtas ir ilgai tarnaujantis įrenginys. Tačiau ilgesnį laiką veikiant mažu greičiu kintamosios srovės varikliui kyla pavojus. Esant mažam greičiui, variklis mažiau vėsta. Dėl to gali perkaisti variklio apvijos, o tai gali pabloginti jo izoliaciją. Tai gali sukelti elektros nuotėkį, trumpuosius jungimus ir galiausiai variklio gedimą. Siekiant išvengti variklio gedimo, svarbu neleisti varikliui perkaisti. Šiuo tikslu daugelis kintamosios srovės variklių turi šiluminius kontaktus, dar vadinamus TK. Šie šiluminiai kontaktai matuoja variklio apvijų temperatūrą. Varikliui perkaitus, TK kontaktai atsidaro. Kai kurie ventiliatoriaus greičio reguliatoriai suteikia papildomą apsaugą nuo perkaitimo per gnybtus TK prie kurių jungima variklio apsauga , kuri išjungia variklį perkaitimo atveju, kad būtų išvengta variklio pažeidimo. Tuo pačiu metu bus įjungtas aliarmo išėjimas, rodantis variklio problemą.
Ventiliatoriaus greičio reguliavimo teigiami aspektai
Visu greičiu veikiantis variklis yra triukšmingas, sunaudoja daug energijos ir padidina šilumos nuostolius. Jei sumažinsime ventiliatoriaus greitį, variklis skleis mažiau triukšmo, sunaudos mažiau energijos, o tai savo ruožtu sumažins vėdinimo sistemos eksploatavimo išlaidas. Visa tai padeda padidinti gyventojų komfortą. Kodėl gi tiesiog nenusipirkus mažesnio variklio, jei taip būtų? Variklis turi veikti visu pajėgumu, pavyzdžiui, kai vienoje patalpoje yra didelė žmonių minia. Variklis taip pat turi veikti greičiau, kai temperatūra arba santykinė drėgmė per daug skiriasi nuo lauko temperatūros. Kitaip tariant, norint reguliuoti patalpų oro kokybę, reikia reguliuoti variklio ir ventiliatoriaus greitį.
Energijos taupymas – ventiliatoriaus greitis turi būti nuolat stebimas ir kontroliuojamas, kad būtų tiekiamas pakankamas grynas oras! Tačiau net ir nedidelis ventiliatoriaus greičio sumažinimas gali sukelti didelę problemą – padidėja ventiliatoriaus elektros energijos suvartojimas. Tipiškas ŠVOK ventiliatorius laikosi kvadratinės sukimo momento kreivės. Priklausomai nuo variklio tipo, 25 % oro tūrio srauto sumažinimas atitinka 50 % mažesnes energijos sąnaudas. Be to, mažesnis oro srautas lemia tylesnį veikimą.
Pailgintas tarnavimo laikas – kuo daugiau oro praeina pro filtrus, tuo didesnė filtrų užteršimo rizika. Sumažintas oro srautas taip pat teigiamai veikia ventiliatoriaus mechaninių dalių tarnavimo laiką.
Šilumos nuostolių mažinimas – šaltesnio klimato sąlygomis ištraukiamas šiltas patalpų oras pakeičiamas šviežiu oru, kuris gali būti daug šaltesnis. Tai reiškia, kad vėdinant patalpas reikėtų daugiau energijos skirti šildymui. Šiuolaikinės vėdinimo sistemos turi šilumokaitį, kad sumažintų tokius šilumos nuostolius. Nepaisant to, papildomai energijos galima sutaupyti sumažinant ventiliatoriaus greitį.
Kaip prisijungti prie „SenteraWeb“?
Norėdami prijungti dažnio keitiklį prie „SenterWeb HVAC“ debesijos platformos, kad galėtumėte konfigūruoti, pridėti naujos intaliacijos arba tiesiog stebėti išmatuotas vertes ir laiku gauti pranešimus apie gedimus, jums reikės ADPT-3SM-FI adapterio. Šis adapteris naudojamas dažnio keitiklio ir jūsų kompiuterio ryšiui palengvinti. Tiesiog įdiekite dažnio keitiklį, pridėkite pagrindinę informaciją savo profilyje „SenteraWeb“ platformoje ir pradėkite stebėti savo sistemą.
Daugiau informacijos apie skirtingus dažnio keitiklių tipus rasite svetainėje. Norėdami pamatyti skirtingus dažnio keitiklių derinimo ir diegimo pavyzdžius, peržiūrėkite sprendimų kategoriją svetainėje www.sentera.eu/lt/sprendimai