ВФД Цонтрол Панел

Смештен у наменски направљеном кућишту са ИП42 до ИП65, овај орман интегрише погонску јединицу променљиве фреквенције са свом потребном инфраструктуром за напајање и контролу: изолацију долазне мреже, линијске и пригушнице за оптерећење за ублажавање хармоника и заштиту каблова мотора, улазни осигурач или заштиту од прекидача, излазни дВ/дт филтер који је потребан за филтер мотора или сине пуну заштиту. Снаге се крећу од 0,75кВ до преко 630кВ у стандардним класама напона (380В, 400В, 480В, 690В). Сам ВФД је погон за векторску контролу високих перформанси који испоручује пуни обртни момент при нултој брзини, са аутоматском оптимизацијом енергије и интегрисаним ПИД контролером за регулацију притиска, протока или температуре. ХМИ тастатура постављена на врата или екран осетљив на додир обезбеђује локалну контролу, приступ параметрима и дијагностичке информације, док Модбус РТУ/ТЦП, Профибус, Профинет или Етхернет/ИП комуникациони портови омогућавају даљински надзор и интеграцију у системе аутоматизације широм фабрике. Опција ручног бајпаса — коришћењем контактора или интегрисаног прекидача за пренос — омогућава рад мотора директно из мрежног напајања како би се одржао континуитет процеса током сервисирања погона. Свеобухватне заштитне функције покривају кратки спој, преоптерећење, пренапон, поднапон, губитак фазе, земљоспој, застој мотора и превисоку температуру, са свим догађајима окидања који се евидентирају за анализу одржавања.

Апликације производа

Где год да опрема са мотором има користи од контроле брзине, енергетске ефикасности и меког покретања, ВФД контролна табла пружа комплетно, унапред пројектовано решење за погон за индустријске и инфраструктурне апликације.

Пумпне станице за воду и отпадну воду

У општинским постројењима за водоснабдевање и пречишћавање отпадних вода раде велике пумпе са променљивом потражњом током целог дана. ВФД контролна табла која покреће бушотину, бустер или пумпу за пренос модулира брзину мотора да би одржала константан притисак воде или проток без пригушних вентила — обично постижући 20% до 40% уштеде енергије у поређењу са фиксном брзином директног рада на мрежи. Могућност меког покретања елиминише водене ударце у дугим цевоводима и смањује механички стрес на импелерима, вратилима и спојницама. У апликацијама за отпадне воде, аутоматско рампинг спречава преливање доплате током вршног дотока по влажном времену. Конфигурације спремне за редундансу омогућавају прелазак на радну/приправну пумпу.

Индустријски вентилатори и дувачи

Велики центрифугални и аксијални вентилатори у електранама, цементарама, рудницима и производним погонима су идеални кандидати за ВФД. Ормар омогућава прецизну контролу протока ваздуха за ваздух за сагоревање, издув, усисавање прашине или процесно хлађење без губитака пригушивача на улазној лопатици или пригушивачу. ВФД контрола вентилатора индуковане и принудне промаје у котловима и пећима доноси велике уштеде енергије уз одржавање оптималних односа ваздух-гориво. Вентилатори за усисавање дима и вентилацију тунела имају користи од функције за надјачавање ватрогасаца у ормару, омогућавајући директан рад у хитним случајевима без обзира на ВФД статус.

Компресори и расхладни системи

Вијчани, клипни и центрифугални компресори у индустријским апликацијама за хлађење, одвајање ваздуха и процесног гаса раде најефикасније при делимичном оптерећењу када су контролисане брзине. ВФД контролна табла прилагођава брзину мотора компресора тако да одговара променљивим захтевима за хлађење или процес, одржавајући прецизан усисни или испусни притисак, избегавајући притом губитке енергије при циклусу оптерећења/пражњења. Интегрисана ПИД контрола са повратном спрегом са претварача притиска обезбеђује чврсту регулацију, а контрола рампе убрзања ограничава скок струје покретања на електричном систему постројења.

Транспортери, дробилице и руковање материјалом

Рударски транспортери, дробилице агрегата и системи за руковање расутим материјалом захтевају висок стартни момент и контролисано убрзање како би се спречило клизање траке, механички удар и просипање материјала. ВФД контролна табла испоручује пун обртни момент од нулте брзине са програмабилним рампама убрзања, штитећи мењаче, спојнице и спојеве каиша. У апликацијама за дробилице, функција ограничења струје ВФД-а и заштита од застоја штите мотор од услова преоптерећења заглављеног материјала.

ХВАЦ системи за хлађење и хлађење воде

ХВАЦ системи централног постројења са више расхладних уређаја, расхладних торњева и пумпи за циркулацију воде користе га за модулацију протока на основу оптерећења зграде. Секундарне пумпе за расхлађену воду које реагују на диференцијални притисак, контрола брзине вентилатора расхладног торња за оптималну температуру воде у кондензатору и модулација кондензаторске водене пумпе имају користи од ВФД контроле интегрисане у кабинет са БМС конекцијом преко БАЦнет-а или Модбус-а.

Наводњавање и пољопривредно пумпање

Велики системи за централно наводњавање, системи за наводњавање кап по кап и поплаве захтевају варијабилне стопе испоруке воде током вегетације. ВФД панел на пумпној станици омогућава оператеру да изабере брзину протока преко једноставног потенциометра, ХМИ-а или даљинског телеметријског сигнала — усклађујући излаз пумпе прецизно са потражњом за водом усева и расположивом расподелом воде.

Тецхницал Дееп Диве

ВФД кабинет интегрише фреквентни погон са свим подсистемима за управљање напајањем, заштитом и контролом — пружајући комплетно решење за покретање мотора и контролу брзине у једном, унапред тестираном кућишту.

Главна струја и заштита струјног кола

Долазно трофазно напајање се повезује са главним изолатором или прекидачем у ливеном кућишту који је оцењен за струју пуног оптерећења ормара плус губитке у погону. Улазни осигурач обезбеђује заштиту од полупроводника (аР) за степен исправљача ВФД-а, са И²т координацијом која обезбеђује чишћење осигурача пре оштећења диоде током унутрашњих кварова. Линијски пригушник или пригушница ДЦ везе укључени су као стандард да би се смањило изобличење улазне хармонијске струје и заштитили кондензатори ДЦ магистрале од скокова напона на страни напајања. За инсталације са значајним позадинским хармонијским изобличењем или захтевним захтевима за повезивање на мрежу, пасивни хармонички филтер или активни исправљач на предњем делу могу бити опциони.

ВФД Дриве Тецхнологи

Срце ормана је ВФД са векторском контролом високих перформанси који користи ИГБТ модуле напајања шесте генерације и ДСП или ФПГА контролно језгро велике брзине. Доступни су режими векторске контроле отворене петље и затворене петље — отворене петље за стандардне пумпе и вентилаторе, затворене петље са повратном спрегом енкодера за апликације са великим обртним моментом и малим брзинама као што су екструдери или дизалице. Претворник емитује таласно модулирану ширином импулса са аутоматски оптимизованом фреквенцијом пребацивања, балансираном између акустичне буке мотора и губитака погона. Кључне карактеристике погона укључују:

●  Аутоматско повећање обртног момента и компензација клизања за стабилан рад при малим брзинама

●  Могућност летећег покретања за хватање мотора без окидања

●  Програмабилне фреквенције прескакања да би се избегла механичка резонанција

●  Интегрисани ПИД контролер са рампом задате вредности, логиком мировања/будности и двоканалним повратним информацијама за апликације за постављање пумпе

Филтрирање излаза и заштита мотора

У зависности од удаљености кабла између ормана и мотора, укључено је филтрирање излаза:

дВ/дт филтер: ограничава време пораста напона и вршни напон на терминалима мотора за каблове до приближно 100–150м

Синусни филтер: обезбеђује скоро синусоидални таласни облик за каблове веће од 150 м и за апликације за потопљене пумпе где је изолација намотаја мотора осетљива на напон

Излазни контактори за избор радног/приправног мотора су интегрисани тамо где је потребно. Функције заштите мотора — термичко преоптерећење, губитак фазе, неуравнотеженост струје, детекција застоја, подоптерећење (рад на суво) и квар на земљи — раде континуирано у софтверу погона и допуњене су екстерним релејима за преоптерећење када је наведено.

Заобиђите конфигурацију и континуитет процеса

Ручни премосни круг — изграђен са контакторима са радним оптерећењем или механички блокираним прекидачем за пренос — омогућава да се мотор покреће директно из мрежног напајања док је ВФД изолован за сервисирање. Бајпас је дизајниран за пренос без оптерећења: мотор се мора зауставити пре пребацивања између ВФД и бајпас режима. Интегрисана електрична и механичка блокада спречава ненамерно враћање електричне енергије из мреже у излазне терминале погона, што би изазвало катастрофална оштећења. Опциона конфигурација аутоматске премоснице користи програмибилни логички релеј или мали ПЛЦ за управљање беспрекорним преносом између погона и мреже при ВФД окидању, одржавајући континуитет процеса у критичним апликацијама.

Вишемоторне и синхронизоване конфигурације

За апликације где више мотора мора да дели један погон (секвенцијални рад), орман укључује излазне контакторе по мотору са логиком секвенцирања заснованом на ПЛЦ-у. За апликације са више мотора које захтевају синхронизовану брзину — као што су двоструки транспортери или кондензатори са ваздушним хлађењем са више вентилатора — појединачни излазни претварачи се покрећу из заједничке магистрале једносмерне струје или су синхронизовани преко комуникације велике брзине међу погонима, са контролом брзине и обртног момента мастер/славе.

Контролни интерфејс, комуникација и ХМИ

Операторски интерфејс монтиран на вратима обезбеђује локално покретање/заустављање, референцу брзине (преко потенциометра или уноса са тастатуре), избор режима (ВФД/Бипасс/Офф) и индикацију статуса система. Графички ХМИ екран осетљив на додир је доступан за сложене апликације са више мотора или процесне петље, приказујући оперативне параметре у реалном времену, податке о тренду, евиденцију аларма и метрику потрошње енергије.

Комуникациони портови подржавају све главне индустријске протоколе: Модбус РТУ (РС485), Модбус ТЦП, Профибус ДП, Профинет, Етхернет/ИП и БАЦнет. Погон излаже свеобухватан скуп података — брзину, струју, обртни момент, снагу, ДЦ напон сабирнице, температуру, сате рада и потрошњу енергије — надзорној СЦАДА-и, ДЦС-у или БМС-у. Прихватају се команде за даљинско покретање/заустављање и референтну брзину, са временским ограничењима откуцаја срца и конфигурабилним резервним стратегијама ако се комуникација изгуби.

Дизајн кућишта и животне средине

Подни ормар се производи од 1,5 мм до 2,0 мм поцинкованог или нерђајућег челичног лима, континуално завареног и обојеног прахом. Степен заштите од ИП42 до ИП65 одговара условима локације:

●  ИП42/ИП43: унутрашње електричне просторије и центри за контролу мотора

●  ИП54/ИП55: индустријска окружења склона прашини, пумпне станице и полуизложене локације

●  ИП65: спољна инсталација са изложеношћу киши и прашини

Управљање топлотом користи прорачунату комбинацију природне конвекције, филтриране вентилације са принудним ваздухом са вентилаторима са контролисаном температуром, и, у инсталацијама велике снаге или високог амбијента, измењивача топлоте ваздух-ваздух или клима уређаја. Повећање унутрашње температуре ормарића се верификује прорачуном у односу на максималну радну температуру произвођача ВФД, типично од 40°Ц до 50°Ц околине у зависности од смањења снаге.

Тестирање и сертификација

Сваки ВФД кабинет пролази кроз дефинисани фабрички тест прихватања: континуитет струјног кола и отпор изолације, учитавање ВФД параметара и верификација према одобреном распореду параметара, контролно ожичење од тачке до тачке, функционална симулација покретања/заустављања, контрола брзине, пренос бајпаса (где је уграђен) и верификација сигурносне блокаде. Обезбеђена је пуна ФАТ документација. Ормар је пројектован и израђен у складу са ИЕЦ 61439-1/2, са свим компонентама са ЦЕ ознаком и УЛ сертификатом доступним тамо где је то потребно.

Често постављана питања

П1: Која је разлика између куповине ВФД и ВФД контролне табле?

Самостални ВФД захтева додатне компоненте за комплетну инсталацију: узводни прекидач или осигураче, линијски и теретни пригушници, излазни филтери за дугачке каблове, обилазни круг ако је потребан континуитет процеса током сервисирања погона, и кућиште са термичким управљањем. ВФД контролна табла интегрише све ово — унапред пројектовано, претходно ожичено и претходно тестирано — у један склоп. Ово елиминише непознате конструкције на лицу места, смањује време инсталације и обезбеђује једну тачку гаранције за комплетан систем моторних погона.

П2: Које су снаге и напони доступни?

Стандардне конфигурације покривају од 0,75кВ до 630кВ преко 380В, 400В, 480В и 690В трофазног напајања. Веће снаге су доступне на захтев. Сваки ормар је направљен за специфичне податке са натписне плочице мотора које дате - снагу, напон, струју пуног оптерећења и рад.

П3: Колико далеко кабл мотора може да иде између кућишта и мотора?

Ограничења дужине кабла зависе од инсталираног филтера излаза. Без филтрирања, произвођач ВФД обично ограничава дужину каблова на 50м. Филтер дВ/дт ово проширује на приближно 150м. Синусни филтер омогућава каблове преко 300м и топло се препоручује за потопљене пумпе и моторе са непознатом или застарелом изолацијом намотаја. Одабраћемо одговарајући излазни филтер на основу ваших података о инсталацији.

П4: Може ли ормар контролисати више мотора?

Да, у неколико конфигурација: секвенцијални рад (један ВФД, више мотора, само један ради истовремено са излазним контакторима који бирају активни мотор), синхрони мулти-мотор (више ВФД-ова у једном ормару који деле ДЦ магистралу или комуницирају за усклађивање брзине мастер/славе) или независна контрола (више независних ВФД-ова у једном великом). Реците нам своју апликацију и ми ћемо израдити исправну топологију.

П5: Како се ВФД контролна табла интегрише са СЦАДА-ом или ДЦС-ом мог постројења?

Комуникациони порт ВФД-а — Модбус РТУ, Модбус ТЦП, Профибус, Профинет, Етхернет/ИП или БАЦнет — повезује се директно на ваш надзорни систем. Сви оперативни подаци, аларми и дијагностика су доступни. Подржана је двосмерна контрола (даљинско покретање/заустављање, референца брзине), са конфигурабилним понашањем при губитку комуникације како би се осигурао безбедан рад у случају квара мреже.

П7: Какво одржавање је потребно за кабинет?

Рутинско одржавање је једноставно: полугодишње чишћење или замена вентилационих филтера, годишња термографска инспекција прекида напајања и годишњи функционални тест бајпас кола и сигурносних блокада. Сам ВФД има одређени радни век за своје кондензаторе ДЦ везе и вентилаторе за хлађење — обично 5 до 10 година у зависности од услова рада — и то су заменљиве компоненте. Потпуни распореди одржавања су документовани у упутству за употребу.

П8: Да ли кабинет може да ради у прашњавом или високотемпературном окружењу?

Да. Оцена заштите кућишта и стратегија управљања топлотом се бирају на основу услова на вашој локацији. За прашњава окружења специфициран је ИП55 или ИП65 са усисним филтерима са фином филтрацијом. За температуре околине изнад 40°Ц, смањење снаге ВФД-а, климатизација у кабинету или измењивачи топлоте ваздух-вода обезбеђују безбедне унутрашње услове. Ми ћемо проценити ваше податке о локацији током фазе инжењеринга и предложити одговарајуће еколошко очвршћавање.

М5 Цустомер Спотлигхт

Регионално водоводно предузеће — Програм модернизације пумпних станица

Позадина

Регионално водоводно предузеће у Јужној Америци управљало је са преко 60 бушотинских и пумпних пумпних станица широм своје дистрибутивне мреже, опслужујући око два милиона становника. Многе пумпне станице су биле старе деценијама, а користиле су директне стартере фиксне брзине са пригушним вентилима за контролу протока. Предузеће се суочило са растућим трошковима енергије, честим кваровима пумпи и цевовода услед воденог удара и механичког стреса, и све већим потешкоћама у проналажењу резервних делова за застарели контролни хардвер.

Тхе Цхалленге

Предузеће је одлучило да модернизује своје пумпне станице са ВФД контролом у фазном програму, циљајући прво на 20 највећих станица. Свака станица је имала сличан профил: два до четири пумпна сета за рад/приправност (45кВ до 200кВ), дуге каблове мотора (често преко 150м до потопљених бушотинских пумпи), прашњаво полу-спољно окружење на удаљеним локацијама и ограничену електричну подршку на лицу места за одржавање сложеног система.

Специфична ограничења укључују:

●  ВФД решење је морало да омогући дугачке каблове до потопљених пумпи без деградације изолације намотаја мотора

●  Ручни бајпас је био обавезан за одржавање водоснабдевања током сервисирања ВФД, пошто многе станице нису имале резервну пумпу

●  Могућност даљинског надзора је била од суштинског значаја за смањење скупих посета сајту

●  Електричну инсталацију су морали да обаве локални извођачи са минималним искуством у пуштању ВФД у рад

Зашто одабрати наше ВФД контролне табле?

Након процене и реконструкције ВФД компоненти и интегрисаних ВФД контролних панела, услужни програм је одабрао приступ кабинета. Предности су биле јасне:

●  Сваки ормар је фабрички пројектован са излазним синусним филтерима који су усклађени са специфичном дужином кабла и типом изолације мотора, елиминишући сваки ризик од оштећења намотаја мотора услед скокова напона рефлектованог таласа

●  Интегрисано коло ручног бајпаса, претходно ожичено и тестирано, дало је поверењу предузећу да ће се снабдевање водом наставити током било ког сервисног догађаја ВФД

●  ХМИ монтиран на вратима и потпуно параметризовани ВФД су фабрички учитани са подацима о криву пумпе, подешавањима ПИД контроле притиска и стандардним заштитним праговима предузећа — што је омогућило локалним извођачима да пусте сваки ормар у рад једноставним повезивањем напајања, мотора пумпе и претварача притиска

●  ГПРС/4Г модули за даљинско праћење у сваком кабинету преносе оперативне податке — проток, притисак, потрошњу енергије, радни сати, статус аларма — директно на централну СЦАДА платформу предузећа

Кућишта са ИП55 оценом са усисима за фину филтрацију и надстрешницама за сунцобран одговарају прашњавим, изложеним окружењима пумпних станица

Деплоимент

Произведено је двадесет ВФД ормара (45кВ до 200кВ), сваки са излазним синусним филтером, ручним бајпасом, ИП55 кућиштем, ГПРС даљинском телеметријом и унапред конфигурисаном ПИД контролом притиска. Ормари су испоручени као комплетне, фабрички тестиране јединице. Локални електричари су инсталирали и пустили у рад ормаре у низу током 10-месечног програма. Подршку за даљинско пуштање у рад обезбедили су инжењери произвођача путем видео везе за прве три станице; наредне станице су самостално пуштали у рад локални тимови користећи стандардизовану документацију.

Резултати

Потрошња енергије у 20 модернизованих станица смањена је у просеку за 32% у поређењу са претходним радом пригушног вентила, при чему ВФД-ови одговарају брзини пумпе прецизно захтевима система.

Трошкови одржавања пумпи и цевовода су значајно опали: елиминисани су догађаји са воденим ударима, а век лежаја и заптивача пумпе продужени су меким стартом.

Нити један квар изолације мотора није се десио на 20 станица са кабловима до 250м, што потврђује спецификацију синусног филтера.

Централни оперативни тим предузећа сада надгледа свих 20 станица са једне СЦАДА контролне табле, примајући аутоматизоване СМС аларме за било какво искључење пумпе или одступање притиска — смањујући реактивне посете сајту за преко 60%.

Успех прве фазе довео је до тога да предузеће прошири програм на преосталих 40 пумпних станица, стандардизујући исту спецификацију ВФД кабинета и омогућавајући униформну обуку одржавања и инвентар резервних делова у целој мрежи.