Warum braucht der Motor EnergySaver?
Der Artikel beschreibt die Fähigkeiten des Regleroptimierers vom Typ „EnergySaver“ zur Steuerung von Asynchronmotoren.
In der Industrie werden etwa 60 % des gesamten Stroms von Motoren unterschiedlicher Bauart verbraucht, davon über 90 % auf Asynchronmotoren. Im Vergleich zu anderen Typen zeichnen sich Asynchronmotoren durch ein relativ einfaches Design, niedrige Kosten, einfache Bedienung, hohe Effizienz und Zuverlässigkeit aus.
Aber in der Technik gibt es selten etwas umsonst (aber auch im Leben). Das Hauptproblem von Asynchronmotoren besteht darin, dass das mechanische Drehmoment der Motorwelle sowohl beim Anlauf als auch im Betrieb nicht an die mechanische Belastung angepasst werden kann. Beim Einschalten nimmt der Motor im Bruchteil einer Sekunde die Betriebsgeschwindigkeit auf, während das mechanische Moment 1,5 bis 2 Mal höher als der Nennwert und der Strom 6 bis 8 Mal höher ist. Große Einschaltströme belasten die Netze und verkürzen vor allem die Lebensdauer des Motors erheblich.
Ein weiteres Problem hängt mit der Funktionsweise zusammen.Durch die Wahl der Motorleistung aus den Startbedingungen der Mechanismen arbeitet er im Nennmodus unter Last, d.h. mit geringem Wellendrehmoment. Mechanismen arbeiten häufig im zyklischen Modus mit niedrigen Lastfaktoren (LO). In diesem Fall läuft der Motor normalerweise die meiste Zeit im Leerlauf. In diesem Fall wird elektrische Energie ineffizient verbraucht.
Das erste der beschriebenen Probleme wurde mit Hilfe von Anlaufrheostaten und mit der Entwicklung der Halbleitertechnologie – Halbleiter-Softstartschaltungen – gelöst. Mit diesen technischen Mitteln können Sie den Motor unter schwierigen Startbedingungen starten, aber was tun mit der variablen Belastung der Welle im Betriebsmodus? Darüber hinaus darf der Vorgang des Stoppens des Motors nicht vernachlässigt werden – die im Stator gespeicherte Energie wird in Form eines Hochspannungsimpulses „entladen“, wodurch die Isolierung der Wicklung und der Schaltausrüstung beschädigt wird.
Die Entstehung Frequenzumrichter, mit dem Sie die Motordrehzahl in einem weiten Bereich variieren können, scheinen alle Probleme des Induktionsmotors vollständig beseitigt zu haben. Mit dem Frequenzumrichter können Sie den Motor nach jedem Gesetz beschleunigen, die Last im Betriebsmodus kontinuierlich überwachen und den Motor sanft stoppen. In ausgewählten Anwendungen können durch optimales Schachtlastmanagement Energieeinsparungen von bis zu 70 % erzielt werden.
Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des Frequenzumrichters müssen allerdings mit seinem hohen Preis erkauft werden. Dieses Produkt verfügt über redundante Funktionalität, die die Implementierung komplexer Engine-Algorithmen ermöglicht. Gerade diese Flexibilität wird bei einfachen Anwendungen zum Hindernis. Der Frequenzumrichter ist kein fertiges Produkt.Es wird als Teil von Steuerungssystemen verwendet, bei denen die Kosten für zusätzliche Elemente (Sensoren, Steuerungen, Programmiergeräte) oft mit den Kosten des Konverters selbst vergleichbar sind.
Die im EnergySaver-Controller enthaltene leistungsstarke Mikroprozessor-Steuereinheit ermöglicht die vollständige Steuerung des Motors beim Starten, Betrieb und Herunterfahren. Das Regelprinzip basiert auf der Aufrechterhaltung eines konstanten Wertes des mechanischen Lastmoments auf der Welle. Durch die Messung des Verschiebungswinkels zwischen Strom und Spannung verringert oder erhöht die Steuereinheit die Spannung des Motors und verändert so dessen Leistung.
Das Produkt ist funktionell vollständig, es reicht aus, die Eingangs- und Ausgangskabel anzuschließen, und der Motor kann mit den Standardwerten der Herstellereinstellungen gesteuert werden. Der Controller kombiniert die Flexibilität eines Frequenzumrichters mit kostengünstigen Softstartern. Mit einem um 25-30 % höheren Preis als der Starter schützt „EnergySaver“ zusätzlich zu den standardmäßigen Schutzfunktionen des Geräts gegen Überlast und Kurzschluss den Motor vor einer Unterbrechung der Phasenfolge und dem Verlust einer der Phasen. Da die interne Spannungs- und Stromregelung für jede Phase separat durchgeführt wird, eliminiert der Controller Versorgungsspannungs- oder Lastungleichgewichte.
All diese Eigenschaften ermöglichen einen breiten Einsatz der Steuerungen zur Steuerung von Asynchronmotoren und stellen deren langfristigen Betrieb sicher elektrische Energie sparen.