Kodėl varikliui reikia EnergySaver?
Straipsnyje aptariamos „EnergySaver“ tipo valdiklio optimizatoriaus, skirto asinchroniniams varikliams valdyti, galimybės.
Pramonėje apie 60 % visos elektros sunaudoja įvairių tipų varikliai, iš kurių asinchroniniai sudaro daugiau nei 90 %. Palyginti su kitais tipais, asinchroniniai varikliai turi gana paprastą konstrukciją, mažą kainą, lengvą valdymą, didelį efektyvumą ir patikimumą.
Tačiau technologijose retai kas nors duodama nemokamai (bet gyvenime taip pat). Pagrindinė asinchroninių variklių problema yra nesugebėjimas suderinti mechaninio variklio veleno sukimo momento su mechanine apkrova tiek paleidžiant, tiek eksploatuojant. Įjungtas variklis veikimo greitį pasiekia per sekundės dalį, o mechaninis momentas yra 1,5-2 kartus didesnis už vardinę vertę, o srovė - 6-8 kartus. Didelės įsijungimo srovės apkrauna tinklus ir, svarbiausia, žymiai sutrumpina variklio tarnavimo laiką.
Kita problema susijusi su veikimo režimu.Variklio galią pasirenkant iš mechanizmų paleidimo sąlygų, vardiniu režimu jis dirba esant apkrovai, t.y. su mažu veleno sukimo momentu. Mechanizmai dažnai veikia cikliniu režimu su mažais apkrovos koeficientais (LO). Tokiu atveju variklis dažniausiai dirba tuščiąja eiga. Tokiu atveju elektros energija išleidžiama neefektyviai.
Pirmoji iš aprašytų problemų buvo išspręsta paleidimo reostatų pagalba ir tobulinant puslaidininkių technologiją – puslaidininkines švelnaus paleidimo grandines. Šios techninės priemonės leidžia užvesti variklį esant sunkioms užvedimo sąlygoms, tačiau ką daryti su kintama veleno apkrova darbo režimu? Be to, negalima pamiršti ir variklio stabdymo proceso – statoriuje sukaupta energija „išsikrauna“ aukštos įtampos impulso pavidalu, o tai pažeidžia apvijos izoliaciją ir perjungimo įrangą.
Atsiradimas dažnio keitikliai, leidžiantis keisti variklio sūkius plačiame diapazone, atrodo, visiškai pašalino visas asinchroninio variklio problemas. Dažnio pavara leidžia pagreitinti variklį pagal bet kokį dėsnį, nuolat stebėti apkrovą darbo režimu ir sklandžiai sustabdyti variklį. Tam tikrose srityse naudojant optimalų veleno apkrovos valdymą galima sutaupyti iki 70 % energijos.
Tačiau už plačias dažnio pavaros galimybes reikia mokėti už didelę jo kainą. Šis produktas turi perteklines funkcijas, kurios leidžia įgyvendinti sudėtingus variklio algoritmus. Būtent šis lankstumas tampa kliūtimi paprastoms programoms. Dažnio keitiklis nėra gatavas produktas.Jis naudojamas kaip valdymo sistemų dalis, kuriose papildomų elementų (daviklių, valdiklių, programuotojų) kaina dažnai yra panaši į paties keitiklio kainą.
Galingas mikroprocesorinis valdymo blokas, įtrauktas į EnergySaver valdiklį, užtikrina visišką variklio valdymą paleidimo, veikimo ir išjungimo metu. Valdymo principas pagrįstas pastovios veleno mechaninės apkrovos momento vertės palaikymu. Matuodamas srovės ir įtampos poslinkio kampą, valdymo blokas sumažina arba padidina variklio įtampą, keisdamas jo galią.
Gaminys funkciškai pilnas, pakanka prijungti įvesties ir išvesties laidus, o variklį galima valdyti naudojant gamintojo numatytąsias reikšmes. Valdiklis sujungia dažnio pavaros lankstumą su nebrangiais minkštaisiais paleidikliais. Kaina 25–30% didesnė už starterį, „EnergySaver“, be standartinių įrangos apsauginių funkcijų nuo perkrovos ir trumpojo jungimo, apsaugo variklį nuo fazių sekos nutraukimo, vienos iš fazių praradimo. Kadangi vidinė įtampos ir srovės valdymas kiekvienai fazei atliekamas atskirai, valdiklis pašalina maitinimo įtampos arba apkrovos disbalansą.
Visos šios savybės leidžia valdiklius plačiai naudoti valdant asinchroninius variklius, užtikrinant ilgalaikį jų veikimą ir taupyti elektros energiją.