Kāpēc motoram ir nepieciešams EnergySaver?
Rakstā aplūkotas «EnergySaver» tipa kontrollera optimizētāja iespējas asinhrono motoru vadīšanai.
Rūpniecībā aptuveni 60% no visas elektroenerģijas patērē dažāda veida motori, no kuriem asinhronie veido vairāk nekā 90%. Salīdzinot ar citiem veidiem, asinhronajiem motoriem ir salīdzinoši vienkāršs dizains, zemas izmaksas, vienkārša darbība, augsta efektivitāte un uzticamība.
Bet tehnoloģijās reti kad kaut ko dod par velti (bet dzīvē arī). Galvenā asinhrono motoru problēma ir nespēja saskaņot motora vārpstas mehānisko griezes momentu ar mehānisko slodzi gan palaišanas, gan darbības laikā. Ieslēdzot, motors uzņem darbības ātrumu sekundes daļā, savukārt mehāniskais moments ir 1,5-2 reizes lielāks par nominālvērtību un strāva ir 6-8 reizes. Lielas ieslēgšanas strāvas noslogo tīklus un, pats galvenais, ievērojami saīsina motora kalpošanas laiku.
Vēl viena problēma ir saistīta ar darbības režīmu.Izvēloties dzinēja jaudu no mehānismu palaišanas apstākļiem, nominālajā režīmā tas darbojas zem slodzes, t.i. ar zemu vārpstas griezes momentu. Mehānismi bieži darbojas cikliskā režīmā ar zemiem slodzes koeficientiem (LO). Šajā gadījumā dzinējs lielāko daļu laika parasti darbojas tukšgaitā. Šajā gadījumā elektroenerģija tiek tērēta neefektīvi.
Pirmā no aprakstītajām problēmām tika atrisināta ar palaišanas reostatu palīdzību un attīstot pusvadītāju tehnoloģiju - pusvadītāju mīkstās palaišanas shēmas. Šie tehniskie līdzekļi ļauj iedarbināt dzinēju smagos palaišanas apstākļos, bet ko darīt ar mainīgo slodzi uz vārpstu darba režīmā? Turklāt nevajadzētu atstāt novārtā arī motora apturēšanas procesu — statorā uzkrātā enerģija tiek "izlādēta" augstsprieguma impulsa veidā, kas bojā tinuma izolāciju un komutācijas iekārtas.
Rašanās frekvences pārveidotāji, kas ļauj variēt dzinēja apgriezienus plašā diapazonā, šķiet, ir pilnībā novērsis visas asinhronā motora problēmas. Frekvences piedziņa ļauj paātrināt motoru saskaņā ar jebkuru likumu, nepārtraukti uzraudzīt slodzi darba režīmā un vienmērīgi apturēt motoru. Atsevišķos lietojumos ar optimālu vārpstas slodzes pārvaldību var panākt enerģijas ietaupījumu līdz 70%.
Bet par frekvenču piedziņas plašajām iespējām ir jāmaksā ar tā augsto cenu. Šim produktam ir lieka funkcionalitāte, kas ļauj īstenot sarežģītus dzinēja algoritmus. Tieši šī elastība kļūst par šķērsli vienkāršos lietojumos. Frekvences pārveidotājs nav gatavs produkts.To izmanto kā daļu no vadības sistēmām, kurās papildu elementu (sensoru, kontrolleru, programmētāju) izmaksas bieži vien ir salīdzināmas ar paša pārveidotāja izmaksām.
EnergySaver kontrollerī iekļautais jaudīgais mikroprocesora vadības bloks nodrošina pilnīgu motora vadību palaišanas, darbības un izslēgšanas laikā. Vadības princips ir balstīts uz vārpstas mehāniskās slodzes momenta nemainīgas vērtības saglabāšanu. Mērot nobīdes leņķi starp strāvu un spriegumu, vadības bloks samazina vai palielina motora spriegumu, mainot tā jaudu.
Produkts ir funkcionāli pilnīgs, pietiek ar ieejas un izejas vadu pievienošanu, un motoru var vadīt, izmantojot ražotāja iestatījumu noklusējuma vērtības. Kontrolieris apvieno frekvenču piedziņas elastību ar zemu izmaksu mīkstajiem starteriem. Ar 25-30% augstāku cenu nekā starteris, «EnergySaver» papildus standarta aprīkojuma aizsargfunkcijām pret pārslodzi un īssavienojumu pasargā motoru no fāžu secības pārrāvuma, pazaudējot vienu no fāzēm. Tā kā iekšējā sprieguma un strāvas kontrole katrai fāzei tiek veikta atsevišķi, regulators novērš barošanas sprieguma vai slodzes nelīdzsvarotību.
Visas šīs īpašības ļauj regulatorus plaši izmantot asinhrono motoru vadīšanai, nodrošinot to ilgstošu darbību un ietaupot elektroenerģiju.