Какво представлява моторът?
Моторът е предназначен за преобразуване на електрическата енергия в механична такава, като това се получава чрез взаимодействието на магнитно поле и ток, които се сливат и завъртат чрез моторните намотки и произвеждат енергия (момент на въртене) във вала на двигателя. Моторът е създаден от две главни части: роторът, в който се изпълняват повечето от процесите, и статорът, който през цялото време остава почти неподвижен. Моторните намотки се намират в статора (така е при повечето видове АС вентилатори). Когато променливият ток преминава през намотките в статора, това действие създава въртящо се магнитно поле. Създаденото магнитно поле в ротора следва магнитното поле в статора, като това взаимодействие кара моторът да се върти.
Асинхронните двигатели имат ротор във формата на клетка, където въртящото се магнитно поле на статора подава напрежение към намотките в ротора, като този тип напрежение генерира въртящо се магнитно поле в ротора, позовавайки се на информацията от Закона на Фарадей. Обратно на това, не всички синхронни двигатели имат ротор с постоянни магнити, затова само статорът създава въртящо се магнитно поле.
Позитивни и негативни резултати от използването на честотни инвертори в ОВиК индустрията
В някои приложения (като роботи на продуктови линии, медицинско оборудване, лабораторни инструменти и машини и др.), прецизното управление на скоростта на двигателя е от огромно значение за опазване качеството на инсталираните вентилатори и устройства за управление, както и за предаването на измерените параметри на температура, относителна влажност и др. между свързаните в една инсталация устройства за навременното вземане на адекватно решение и предприемане на мерки с цел създаване на комфорт за обитателите на сградата или помещението. Честотните инвертори предоставят изключително точно управление на скоростта на двигателя, осигурявайки прецизна работа в индустриалните приложения. Една от главните ползи от тяхното използване е възможността за спестяване на енергия и оптимизиране работата на двигателя. Чрез динамичното управление на оборотите на двигателя спрямо отчетените параметри можете да намалите излишните разходи на енергия и топлина. Отчасти, това е изключително ползотворно за среди (като отоплителни, вентилационни или климатични системи), в които напрежението на двигателя се променя динамично или стойността на постоянната скорост не се взема в предвид.
Освен това, честотните инвертори спомагат удължаването на експлоатационният живот на свързания мотор чрез намаляването на износване на съставните му компоненти вследствие на честото спиране и пускане на двигателя. Честотните преобразуватели предоставят възможност за прецизно управление на скоростта, като същевременно допринасят за подобряване на точността на отчетените параметри и качеството на процесите. В повечето индустриални сгради, където главната съставна част в огромно значение е двигателят, вграждането на честотен инвертор спестява излишни разходи, щади околната среда и увеличава ефикасната работа на свързаните устройства. Например, честотният преобразувател действа като високотехнологичен ускорител за електрически двигатели, предоставяйки гъвкавост на управление, ефикасна работа и дълъг експлоатационен живот.
Главната разлика между честотният преобразувател и регулатор на обороти за вентилатор не може да бъде обяснена с прости термини. Но си струва опита! Честотният инвертор предоставя възможност за прецизно управление на оборотите на вентилатора, защото освен напрежението на двигателя, чрез него можете да проследявате и управлявате и честотата. Ползата от това е, че управлението на скоростта на мотора е по-точно и ефикасно. Недостатък при използването на честотни преобразуватели за управление на моторите в една електрическа мрежа са финансовите разходи и сложността на използване. Регулаторите на обороти за вентилатори служат само за управление на напрежението на двигателя чрез използването на ТРИАК технология (управление на фазовия ъгъл чрез накъсване), като ползата от това е намаляването на разходите от използването на скъпи съставни компоненти и, че устройствата не се нуждаят от допълнителна конфигурация – веднъж след като са инсталирани, те могат да бъдат пуснати в експлоатация, докато честотните инвертори се нуждаят от лека промяна в настройките преди започване на работа с тях.
Електромагнитно замърсяване – единствен, но важен недостатък при използването на честотни инвертори
Електромагнитното замърсяване възниква вследствие на използването на честотни преобразуватели представлява електромагнитно взаимодействие между магнитни полета, причинено от наблизо инсталирани, работещи устройства и цялостни инсталации. Това взаимодействие води до смущения, проблеми или неизправности в радиостанции, телевизори и друго оборудване, чувствително откъм електромагнитни вълни. Рисковете, свързани с електромагнитното замърсяване включват компрометирана производителност и надеждност на електронните устройства, монтирани в близост, което може да бъде от решаващо значение в жилищни или промишлени условия на пребиваване.
За да избегнем подобни ситуации от решаващо значение да се приложат мерки за ограничаване на последиците. Филтрите за електромагнитна съвместимост (EMC), които са вградени в нашите честотни инвертори, спомагат за потискане на електромагнитните смущения, предотвратявайки излъчването им в околната среда. Правилното заземяване и екраниране на кабелите също играе роля за намаляване на електромагнитното замърсяване. Различните практики при инсталиране, като поддържане на подходящи разстояния между оборудването (напр. кабели за данни, аналогови сигнали, комуникационни кабели и др.) и потенциални източници на електромагнитно замърсяване (напр. захранващи кабели, електродвигатели, честотни инвертори и др.), могат допълнително да намалят риска от смущения.
Широчинно-импулсна модулация за оптимално управление на скоростта на двигателя
Честотните инвертори (познати като честотни преобразуватели) предоставят прецизен контрол на скоростта на АС вентилатори посредством непрестанно регулиране на оборотите. Както вече бе упоменато вече по-горе, електронните регулатори на обороти служат за същото, но какво по-точно ги прави различни? Честотните преобразуватели използват широчинно-импулсната модулация (PWM) с технология чрез използване на IGBT транзистори за регулиране на оборотите и честотата на мотора. Този метод предоставя изключително тихата работа на двигателя и управление на скоростта на мотора с почти идеална синусоидална форма по всяко време и във всяка ситуация. В зависимост от зададените настройки на устройството, шума от работата на честотният преобразувател е сведена до минимум.
Въпреки това, поради функцията на преобразувателя да превключва от правотоково- към променливо-токово захранване често пъти, замърсяването на близо инсталирани устройства с електромагнитни вълни се увеличава драстично. Вградените скъпоструващи филтри намаляват ЕМВ замърсяването, но пък от друга страна поддържането и конфигурацията на честотните инвертори са по-скъпи заради сложността на свързване и поддържане за разлика от стандартните контролери за скорост на вентилатора. В обобщение – честотните инвертори са скъпоструващи, сложни за поддръжка и инсталация, изискват използването на други помощни устройства и средства, но с невероятна точност и умереност успяват да контролират скоростта на вентилатора. Тези инвертори са изключително енергийно ефективни и могат да управляват променливи токови захранвания към двигателя.
Желаната скорост на двигателя може да се управлява чрез контролните средства, вградени в самото устройство (потенциометър или бутони). Възможно е също така да регулирате скоростта на двигателя дистанционно чрез Modbus RTU или аналогов управляващ сигнал (напр. 0-10 волтов сигнал).
Термична защита на АС двигатели от прегряване или късо съединение
Един стандартен АС мотор представлява изключително здрав двигател с удължен експлоатационен живот. Обаче, работата на АС мотора на ниска скорост за дълъг период от време носи своите рискове – в такава ситуация, двигателя ще се охлажда по-малко, което води до прегряване на намотките в мотора, а това от своя страна води до повреда на съставните части. Този процес предизвиква утечка на тока, късо съединение и трайни повреди в двигателя. За да се предотвратят всички тези проблеми е от огромно значение да се предпази двигателят от прегряване. Затова АС моторите са оборудвани с ТК контакти, които редовно да измерват температурата в моторните намотки и след установяване на прегряване, ТК контактите остават отворени. Някои регулатори на обороти за вентилатор осигуряват допълнителна защита срещу прегряване с предоставената функция за ТК защита. Тази функция ще изключи двигателя веднага щом двигателят започне да се загрява прекалено много. В същото време, аларменият изход се включва, за да извести за възникналия проблем.
Позитивни страни от използването на честотни инвертори за управление на скоростта на вентилатора
Когато един двигател работи на максимална скорост, работата му създава прекалено много шум, изразходва прекалено много енергия и финансови разходи. Ако намалим скоростта на вентилатора, шума, разходите на енергия и финансовите такива намаляват драстично, а с това се подобрява и комфорта на обитателите. Защо тогава да пестим от качество на свързаните устройства? Един стандартен двигател следва да работи на пълна мощност все едно помещенията са постоянно запълнени, когато температурата и относителната влажност се различават много от техните зададени стойности или от условията на външната среда. С други думи, за да направите живота в стайните помещения по-добър и ползотворен, трябва да се фокусирате върху правилното управление на скоростта на двигателя.
Спестяване на разходи на енергия – нужно е постоянно проследяване и управление на скоростта на двигателя, за да осигурите достатъчно свеж въздух за обитателите в едно помещение! Но дори наличието на дори малко разминаване в скоростта на вентилатора може да доведе до сериозни проблеми – разходите на топлинна енергия се увеличават драстично! Стандартният вентилатор, който се предлага по пазарите има квадратна крива на въртящия момент. В зависимост от типа на двигателя намаляването на обема на въздуха с 25 % съответства на 50 % по-малко разход на енергия. В допълнение, по-ниският дебит на въздуха води и до по-тиха работа на двигателя.
Удължен експлоатационен живот на двигателя – колкото повече свеж въздух навлиза през въздушните филтри, толкова повече се увеличава риска от замърсяване на филтрите и понижаване на ефикасността им на работа. Намаляването на потока на въздуха също оказва положителен ефект върху експлоатационният живот на устройството и съставните му компоненти.
Намаляване на загубите на топлина – в по-студените страни или дни, навлизането на студен въздух през топлообменниците се увеличава, което означава, че фокуса се измества върху генерирането на максимално повече топлина, за да се стопли въздухът в помещенията. Съвременните вентилационни системи са оборудвани с топлообменници, за да се намалят загубите на топлинна енергия. Въпреки това, чрез оптимално управление на скоростта на вентилатора можете да си спестите значително количество енергия.
Управление на свързаните устройства посредством SenteraWeb
С цел свързване на избрания от Вас честотен преобразувател към онлайн платформата SenteraWeb за проследяване, конфигуриране и известяване навреме за възникнал проблем, ще Ви е нужен адаптерът за свързване на честотни инвертори на Сентера ADPT-3SM-FI. Той е предназначен за подсилване на връзката между честотният инвертор и Вашият компютър. Просто инсталирайте преобразувателя, въведете нужната базова информация във Вашия профил в платформата и започнете проследяването на измерените параметри.
За повече информация относно различните видове честотни преобразуватели, разгледайте продуктовата категория инвертори на нашия уебсайт, а за да видите схемата на свързване на устройствата, посетете раздела с готови решения за управление на Сентера на www.sentera.eu/solutions.