Motoarele electrice sunt utilizate intr-o gama larga de echipamente industriale: benzi transportoare, pompe, ventilatoare, compresoare, utilaje de productie si instalatii automatizate.
In multe aplicatii, motorul nu trebuie sa functioneze permanent la aceeasi turatie. Uneori ai nevoie de o pornire mai lina. In alte situatii, viteza trebuie adaptata in functie de sarcina sau de etapa procesului tehnologic.
Un invertor de frecventa pentru motor electric permite controlul turatiei si poate contribui la o functionare mai eficienta a sistemului. Alegerea modelului potrivit nu trebuie facuta insa doar dupa puterea exprimata in kW.
Pentru o selectie corecta, trebuie sa analizezi tensiunea de alimentare, curentul nominal al motorului, tipul aplicatiei, necesarul de suprasarcina si conditiile reale de lucru.
Ce este un invertor de frecventa?
Un invertor de frecventa este un echipament electronic care controleaza viteza unui motor electric prin modificarea frecventei si tensiunii furnizate motorului.
In mod obisnuit, motorul conectat direct la reteaua electrica functioneaza la o viteza determinata de frecventa retelei si de constructia sa. Atunci cand aplicatia necesita un control mai precis, invertorul permite adaptarea turatiei la cerintele procesului.
Acest control poate aduce mai multe avantaje:
- pornire si oprire progresiva;
- reducerea socurilor mecanice;
- control mai bun asupra procesului;
- adaptarea vitezei la sarcina;
- reducerea uzurii anumitor componente;
- posibilitatea automatizarii functionarii;
- consum optimizat de energie in aplicatiile potrivite.
Beneficiile exacte depind de tipul echipamentului si de modul in care este utilizat.
De ce nu este suficient sa alegi invertorul doar dupa puterea motorului?
O greseala frecventa este alegerea invertorului doar pe baza puterii motorului, exprimata in kW.
Puterea este importanta, dar nu este singurul criteriu. Doua motoare cu aceeasi putere pot avea valori diferite ale curentului nominal, in functie de tensiune, constructie, eficienta si conditiile de functionare.
Din acest motiv, selectia trebuie sa porneasca de la placuta de identificare a motorului.
Noteaza cel putin:
- puterea nominala;
- tensiunea de alimentare;
- curentul nominal;
- frecventa;
- turatia;
- tipul motorului;
- modul de conectare;
- regimul de functionare.
Curentul nominal este unul dintre cele mai importante repere. Invertorul trebuie sa poata furniza curentul necesar motorului in conditii normale de lucru si sa suporte eventualele varfuri asociate aplicatiei.
Verifica tensiunea de alimentare
Primul pas este sa stabilesti ce tensiune ai disponibila in instalatie si ce tensiune necesita motorul.
In practica, poti intalni:
- alimentare monofazica;
- alimentare trifazica;
- motoare proiectate pentru diferite tensiuni de lucru;
- instalatii existente care trebuie modernizate fara modificari majore.
Invertorul trebuie ales in functie de tensiunea retelei si de datele motorului. Nu presupune ca orice model este potrivit pentru orice instalatie.
Pe site-ul Exsteel sunt disponibile invertoare active Bonfiglioli in variante monofazice de 230 V si trifazice de 400 V, pentru diferite intervale de putere.
Analizeaza tipul sarcinii
Motorul nu functioneaza izolat. El actioneaza un echipament, iar caracteristicile acelui echipament influenteaza alegerea invertorului.
Exista doua situatii frecvente:
1. Aplicatii cu sarcina variabila
In aceasta categorie pot intra ventilatoarele si anumite pompe centrifuge. Necesarul de cuplu variaza in functie de viteza si de cerintele procesului.
In astfel de aplicatii, un invertor de frecventa poate contribui la optimizarea consumului de energie, deoarece motorul nu mai functioneaza permanent la capacitate maxima atunci cand procesul nu o cere.
2. Aplicatii cu cuplu constant sau sarcini dificile
Benzile transportoare, unele compresoare, utilajele de ridicat, malaxoarele si anumite pompe pot necesita un cuplu ridicat la pornire sau in timpul functionarii.
In aceste cazuri, trebuie sa acorzi atentie capacitatii de suprasarcina a invertorului. Un model ales prea aproape de limita sa nominala poate sa nu fie potrivit pentru porniri grele, blocaje temporare sau variatii importante ale sarcinii.
Tine cont de necesarul de suprasarcina
Un invertor de frecventa trebuie sa sustina functionarea normala a motorului, dar si situatiile in care apare un consum temporar mai mare.
Nivelul de suprasarcina depinde de aplicatie.
O pompa sau un ventilator poate avea cerinte diferite fata de o banda transportoare incarcata, un concasor sau un echipament de ridicat.
Inainte sa soliciti o oferta, precizeaza:
- daca motorul porneste in sarcina;
- daca exista blocaje temporare;
- cat de des porneste si se opreste motorul;
- daca viteza trebuie modificata frecvent;
- daca aplicatia necesita un cuplu ridicat la viteze mici;
- daca exista franari repetate.
Aceste detalii ajuta la selectarea unui invertor suficient de robust pentru conditiile reale de utilizare.
Un singur motor sau mai multe motoare?
Cea mai simpla configuratie este cea in care un invertor controleaza un singur motor electric.
Exista insa si aplicatii in care mai multe motoare sunt alimentate prin acelasi invertor. In acest caz, selectia devine mai complexa.
Trebuie calculate valorile totale ale curentului si puterii, analizata protectia fiecarui motor si verificata compatibilitatea intregului sistem.
Nu este recomandat sa aduni doar puterile motoarelor si sa alegi automat un invertor apropiat ca valoare. Pentru configuratii cu mai multe motoare, discuta cu un specialist.
Ce tip de motor trebuie controlat?
Inainte de selectie, precizeaza tipul motorului.
Pot exista diferente intre:
- motoare asincrone;
- motoare sincrone;
- motoare cu magneti permanenti;
- motoare cu frana;
- motoare speciale;
- motoare utilizate in medii cu cerinte particulare.
Nu orice invertor este potrivit pentru orice tip de motor sau pentru orice strategie de control.
Pentru aplicatiile standard, alegerea poate fi relativ simpla. Pentru motoare speciale, configuratii cu frana, control precis al cuplului sau cerinte dinamice ridicate, verificarea tehnica este esentiala.
Analizeaza intervalul de viteza necesar
Nu este suficient sa spui ca vrei sa reduci turatia motorului.
Stabileste concret:
- viteza minima necesara;
- viteza maxima;
- timpul de accelerare;
- timpul de decelerare;
- frecventa pornirilor;
- necesarul de functionare la viteze reduse;
- precizia controlului.
Un motor care functioneaza mult timp la turatie mica poate necesita o analiza suplimentara a racirii. Ventilatorul propriu al motorului se roteste mai incet, iar disiparea caldurii poate deveni mai dificila.
In unele aplicatii, poate fi necesara ventilarea fortata sau alegerea unei solutii adaptate regimului de functionare.
Verifica mediul in care va fi instalat invertorul
Conditiile de mediu pot influenta durata de viata si functionarea echipamentului.
Inainte de selectie, precizeaza daca invertorul va fi montat:
- intr-un tablou electric;
- intr-un spatiu cu praf;
- intr-un mediu umed;
- intr-o zona cu temperaturi ridicate;
- in apropierea unor utilaje care produc vibratii;
- intr-un spatiu cu ventilatie limitata.
Trebuie analizate gradul de protectie, racirea, ventilatia si modul de instalare.
Un invertor corect dimensionat electric poate avea probleme daca este montat intr-un mediu nepotrivit sau intr-un tablou fara ventilatie suficienta.
Stabileste ce functii de control sunt necesare
Invertoarele moderne pot oferi mai mult decat simpla reglare a vitezei.
In functie de aplicatie, poti avea nevoie de:
- reglarea turatiei din potentiometru;
- comenzi externe de pornire si oprire;
- intrari si iesiri digitale;
- semnale analogice;
- conectare la senzori;
- comunicare cu un PLC;
- monitorizarea parametrilor;
- programarea rampelor de accelerare si decelerare;
- semnalizarea alarmelor;
- control local sau de la distanta.
Nu plati pentru functii pe care nu le vei utiliza, dar nici nu alege o varianta prea simpla daca sistemul va fi integrat ulterior intr-o linie automatizata.
Cand este importanta franarea?
Unele aplicatii necesita oprirea rapida sau controlata a motorului.
Este cazul benzilor transportoare, echipamentelor de ridicat, utilajelor cu inertie mare sau sistemelor care pornesc si se opresc frecvent.
In functie de cerinte, pot fi necesare componente suplimentare sau o configuratie specifica.
Precizeaza de la inceput:
- timpul dorit pentru oprire;
- frecventa franarilor;
- masa antrenata;
- inertia sistemului;
- existenta unei frane mecanice;
- modul de lucru al utilajului.
Greseli frecvente la alegerea invertorului
O selectie gresita poate conduce la opriri, alarme, supraincalzire sau functionare instabila.
Evita urmatoarele greseli:
1. Alegi doar dupa kW
Verifica si curentul nominal, tensiunea si sarcina reala.
2. Ignori varfurile de sarcina
Un utilaj care porneste incarcat poate necesita o rezerva suplimentara.
3. Nu precizezi tipul motorului
Motoarele speciale pot necesita o analiza diferita fata de motoarele asincrone standard.
4. Nu iei in calcul mediul de instalare
Praful, temperatura si ventilatia insuficienta pot afecta echipamentul.
5. Nu analizezi franarea
O oprire rapida poate necesita o solutie adaptata.
6. Alegi un invertor prea simplu
Daca urmeaza integrarea intr-un sistem automatizat, verifica din timp functiile de comunicare si control.
Ce informatii trimiti pentru o oferta?
Pentru a primi o recomandare cat mai apropiata de necesarul real, pregateste urmatoarele date:
- fotografia placutei motorului;
- puterea motorului;
- tensiunea;
- curentul nominal;
- turatia;
- tipul motorului;
- echipamentul actionat;
- modul de functionare;
- numarul de porniri si opriri;
- necesarul de reglare a vitezei;
- conditiile de mediu;
- cerintele de control si automatizare;
- necesarul de franare;
- informatii despre instalatia existenta.
Cu cat datele sunt mai clare, cu atat selectia poate fi realizata mai precis.
Invertoare de frecventa pentru aplicatii industriale de la Exsteel
Exsteel Engineering pune la dispozitie invertoare active Bonfiglioli care permit obtinerea unei turatii variabile a motoarelor electrice si ofera posibilitati de programare, setare si control al functionarii.
Sunt disponibile variante monofazice de 230 V si trifazice de 400 V, pentru diferite intervale de putere.
Pentru selectia corecta a unui invertor de frecventa, nu porni doar de la puterea motorului. Analizeaza curentul nominal, tensiunea, tipul sarcinii, suprasarcina, mediul de instalare si modul in care echipamentul va fi controlat.
