Hvorfor har motoren brug for EnergySaver?
Artiklen diskuterer mulighederne for "EnergySaver" type controller optimizer til styring af asynkronmotorer.
I industrien forbruges cirka 60 % af al elektricitet af motorer af forskellige typer, hvoraf de asynkrone udgør mere end 90 %. Sammenlignet med andre typer har asynkronmotorer et relativt enkelt design, lave omkostninger, nem betjening, høj effektivitet og pålidelighed.
Men i teknologien bliver noget sjældent givet gratis (men også i livet). Hovedproblemet med asynkronmotorer er manglende evne til at matche motorakslens mekaniske drejningsmoment med den mekaniske belastning, både under opstart og under drift. Når den er tændt, optager motoren driftshastigheden på en brøkdel af et sekund, mens det mekaniske moment er 1,5-2 gange højere end den nominelle værdi, og strømmen er 6-8 gange. Store startstrømme belaster netværkene og, vigtigst af alt, forkorter motorens levetid betydeligt.
Et andet problem er relateret til driftsmåden.Ved at vælge motorens kraft fra startbetingelserne for mekanismerne, i den nominelle tilstand fungerer den under belastning, dvs. med lavt akselmoment. Mekanismer fungerer ofte i cyklisk tilstand med lave belastningsfaktorer (LO). I dette tilfælde går motoren normalt i tomgang det meste af tiden. I dette tilfælde bruges elektrisk energi ineffektivt.
Det første af de beskrevne problemer blev løst ved hjælp af startreostater og med udviklingen af halvlederteknologi - halvleder soft-start kredsløb. Disse tekniske midler giver dig mulighed for at starte motoren under svære startforhold, men hvad skal man gøre med den variable belastning på akslen i driftstilstand? Derudover bør processen med at stoppe motoren ikke forsømmes - energien, der er lagret i statoren, "aflades" i form af en højspændingsimpuls, som beskadiger isoleringen af viklingen og omskifterudstyret.
Fremkomsten frekvensomformere, som giver dig mulighed for at variere motorhastigheden over et bredt område, ser ud til helt at have elimineret alle problemerne med induktionsmotoren. Frekvensomformeren giver dig mulighed for at accelerere motoren i henhold til enhver lov, kontinuerligt overvåge belastningen i driftstilstand og jævnt stoppe motoren. I udvalgte applikationer kan der opnås energibesparelser på op til 70 % gennem optimal styring af akselbelastning.
Men for de brede muligheder i frekvensomformeren skal du betale med dens høje pris. Dette produkt har redundant funktionalitet, der tillader implementering af komplekse motoralgoritmer. Det er denne fleksibilitet, der bliver en hindring i simple applikationer. Frekvensomformeren er ikke et færdigt produkt.Det bruges som en del af kontrolsystemer, hvor omkostningerne til yderligere elementer (sensorer, controllere, programmører) ofte er sammenlignelige med omkostningerne ved selve konverteren.
Den kraftige mikroprocessorkontrolenhed, der er inkluderet i EnergySaver-controlleren, giver fuld kontrol over motoren under opstart, drift og nedlukning. Styringsprincippet er baseret på at opretholde en konstant værdi af det mekaniske belastningsmoment på akslen. Ved at måle forskydningsvinklen mellem strøm og spænding reducerer eller øger styreenheden motorens spænding og ændrer dens effekt.
Produktet er funktionelt komplet, det er nok at forbinde input- og outputledningerne, og motoren kan styres ved hjælp af standardværdierne for producentens indstillinger. Regulatoren kombinerer fleksibiliteten ved en frekvensomformer med billige softstartere. Med en pris, der er 25-30% højere end starteren, beskytter «EnergySaver», ud over udstyrets standardbeskyttelsesfunktioner mod overbelastning og kortslutning, motoren mod at bryde sekvensen af faser og miste en af faserne. Fordi intern spændings- og strømstyring udføres separat for hver fase, eliminerer controlleren forsyningsspænding eller belastningsubalance.
Alle disse egenskaber gør det muligt for regulatorerne at blive brugt i vid udstrækning til at styre asynkrone motorer, hvilket sikrer deres langsigtede drift og besparelse af elektrisk energi.