HITACHI SJ700 OPANUJ ŻYWIOŁY

HITACHI SJ700 OPANUJ ŻYWIOŁY

Przemienniki częstotliwości pełnozakresowej mocy

Bogata oferta falowników produkcji HITACHI Industrial Equipment Systems Co.,Ltd. powiększyła się o jedno z najbardziej zaawansowanych tego typu urządzeń na rynku, serię przemienników częstotliwości SJ700. Zgodnie z przesłaniem jest ona dedykowana wszystkim wymagającym aplikacjom napędowym metaforycznie ujarzmiającym np. ciecze w przepompowniach, ogień w przemysłowych paleniskach, powietrze w wentylacji oraz ziemię w pracach wydobywczych i innych podobnych.
Hasło OPANUJ ŻYWIOŁY oddaje w pełni moc tkwiącą w tych urządzeniach, służących do płynnej regulacji prędkości obrotowej trójfazowych silników indukcyjnych asynchronicznych klatkowych. Regulacja prędkości obrotowej odbywa się poprzez zmianę częstotliwości i wartości napięcia zasilającego silnik w trzech fazach. Wykorzystano przy tym najnowsze osiągnięcia z dziedziny teorii sterowania silników indukcyjnych metodami zmiany częstotliwości ze sterowaniem wektora pola oraz metod obliczania takich wielkości jak prędkość i moment silnika. Rozwiązania te umożliwiają wysoką dokładność sterowania bez bezpośredniego pomiaru wymienionych wielkości w technologii bezczujnikowej (sensorless).

Użytkownicy, przyzwyczajeni już od dawna do wysokiej jakości i niezawodności japońskich urządzeń, oprócz zwykłej zmiany prędkości, mogą oczekiwać również zaawansowanych funkcji sterowania. Kierując się coraz powszechniejszą typizacją rozwiązań oraz przyzwyczajeniami projektantów i konstruktorów inżynierowie z HITACHI postawili na zbudowanie urządzenia o bogatej wszechstronności aplikacyjnej i szerokim zakresie mocy użytkowych. Obecna seria urządzeń w pełni nawiązuje do powszechnie uznanych i cenionych rozwiązań wykorzystywanych urządzeniach serii SJ300 (i również L300P dla mniej wymagających aplikacji), jednocześnie oferując znacznie więcej w zakresie kontroli momentu i ruchu silnika. Zachowując szczególnie wyróżniane walory użytkowe wcześniejszych serii, wprowadzono bardziej zaawansowane rozwiązania. Nowe falowniki SJ700 nie wymagają już szczególnych zabiegów przy parametryzowaniu urządzenia, co nabiera znaczenia, gdy istotnym staje się czas uruchomienia. Również dzięki rozbudowanym funkcjom sterowania umożliwiono wyjątkowo precyzyjne dopasowanie urządzenia do wymagań aplikacji, które były niemożliwe do przewidzenia na etapie prac projektowych i podejmowaniu decyzji związanych z przydatnością przemiennika jak również wyborem producenta.

GŁÓWNE CECHY
Nowe falowniki serii SJ700 dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii oraz najwyższej dbałości wykonania łączą wysoką funkcjonalność z niezawodnością. Obecnie oferowane rozwiązania obejmują ponad dwadzieścia modeli falowników w zakresie mocy od 0,75 kW do 400,0 kW.
Głównymi cechami nowej serii są:

wykonanie falowników w klasie zasilania 200,0 V AC (rynek amerykański) i 400,0 V AC (rynek europejski),
różne charakterystyki sterowania: charakterystyka sterowania U/f (od częstotliwości bazowej z zakresu 30 do 400 Hz), stałomomentowa, zmiennomomentowa, sterowanie wektorowe SLV i sterowanie wektorowe przy 0,0 Hz,
moment rozruchowy 200,0 % (lub więcej) momentu znamionowego silnika już od 0,3 Hz,
moment o wartości 150,0 % dla sterownia z częstotliwością 0,0 Hz dostępny z myślą o aplikacjach dźwigowych,
praca ciągła przy 100,0 % momentu znamionowego już od 1:10 prędkości znamionowej bez zjawiska deratingu,
funkcje kontroli pozycji i zatrzymania,
czasy przyspieszania i zwalniania od 0,01 do 3600 sekund zdefiniowane zgodnie z charakterystyką liniową lub po wybranej krzywej oraz dwustanowe przyspieszanie i zwalnianie,
częstotliwość kluczowania tranzystorów mocy od 0,5 do 15,0 kHz,
hamowanie prądem stałym od ustawionej częstotliwości podczas zwalniania lub za pomocą funkcji zacisków wejściowych z ustawianiem siły, czasu i częstotliwość hamowania,
wysoka przeciążalność do 150,0 % prądu wyjściowego ciągłego przez 60 sekund i do 200,0 % przez 0,5 sekundy,
wbudowana jednostka hamująca w urządzeniach o mocy do 22,0 kW,
demontowalny panel sterowniczy zapewniający pełną obsługę i parametryzację falownika,
wbudowany port komunikacyjny RS-422 do komunikacji z PC lub z innym urządzeniem zewnętrznym,
dowolnie ustawiane do 16 poziomów prędkości biegu silnika, które aktywowane są przez wejścia cyfrowe falownika. Falownik wykorzystuje bieżące nastawy czasu przyspieszania i zwalniania przy ustawianiu zadanego poziomu prędkości,
wejścia analogowe, do których można podłączyć sygnał sterujący częstotliwością wyjściową. Można sterować sygnałem napięciowym o dodatniej polaryzacji od 0 do10 V lub o zmiennej polaryzacji +10/-10 V lub prądowy (4-20 mA). Dodatkowo w falowniku można definiować charakterystykę sygnału wyjściowego częstotliwości względem sygnału zadającego,
stałe elektryczne silnika ustawiane ręcznie lub za pomocą autotuningu,
regulator PID do automatycznego utrzymywania zadanej wartości zmiennej procesu regulacji,
gniazda do zamontowania dodatkowych kart rozszerzeń, na przykład sprzężenia zwrotnego lub kart sieciowych wejść/wyjść,
bogate wyposażenie opcjonalne w postaci rezystorów hamujących, filtrów szumów radiowych i filtrów przeciwzakłóceniowych dla spełnienia CE.

WSZECHSTRONNOŚĆ ZASTOSOWAŃ

Przemienniki częstotliwości HITACHI serii SJ700 zostały zaprojektowane by sprostać różnym zależnościom pomiędzy prędkością, a momentem obrotowym. W tym celu dla maszyn, które przy starcie wykazują się dużą inercją udostępnione jest ręczne podbicie momentu w zakresie najniższych obrotów. Odbywa się to poprzez zmianę kształtu charakterystyki wyjściowej.
Kolejnym nowym wyróżnikiem jakościowym SJ700 są zaimplementowane różne algorytmy modulowania sygnału PWM sterującego silnikiem. Właściwie dobrany rodzaj algorytmu pozwala sprostać każdej aplikacji. (1) Sterowanie według charakterystyki U/f = const. zapewnia w napędzie stały moment w całym zakresie prędkości obrotowej. (2) Wolna nastaw krzywej U/f pozwala na dowolne kształtowanie charakterystyki sterowania, ale wymaga znajomości charakterystyki obciążenia. (3) Bezczujnikowe sterowanie wektorowe SLV generuje odpowiedni dla danej chwili wektor momentu wyliczony z bieżącego położenia wału silnika oraz prądów w uzwojeniach silnika. Ten sposób sterowania cechuje się znacznie lepszymi właściwościami dynamicznymi niż sterowanie skalarne. (4) Bezczujnikowe sterowanie wektorowe przy 0,0 Hz działa w zakresie częstotliwości od 0,0 do 2,5 Hz. Wzmacnia moment rozruchowy przy najniższej częstotliwości. (5) Czujnikowe sterowanie wektorowe ze sprzężeniem zwrotnym wymaga karty rozszerzenia SJ-FB. Enkoder umieszczony na wale silnika daje dokładną informacje o rzeczywistej prędkości silnika. Opcja ta wybierana jest, gdy konieczne jest zachowanie dokładnego odwzorowania częstotliwości.

OPANUJ „ZIMOWY” ŻYWIOŁ

Dzięki wspomnianej wszechstronności jednym z możliwych zastosowań falownika serii SJ700 jest wykorzystanie go w napędzie wyciągu orczykowego dla narciarzy. Dostępność precyzyjnego sterowania wektorowego z momentem rozruchowym 200,0 % (lub więcej) momentu znamionowego silnika już od 0,3 Hz i jednocześnie sterowanie hamulcem mechanicznym silnika, pozwala na wyeliminowanie nieprzyjemnych i niebezpiecznych sytuacji dla narciarzy związanych z rozruchem liny napędowej. Dzięki falownikowej regulacji obrotów można swobodne dostosowywać prędkości posuwu liny do potrzeb narciarzy: na przykład wolniejszej pracy dla dzieci lub kursantów rozpoczynających swoją przygodę na stoku. Firma ZELTECH S.A. posiada doświadczenia w takich rozwiązaniach opartych na falownikach serii SJ300. Obecnie z nowymi falownikami serii SJ700 możemy jeszcze precyzyjniej sterować pracą wyciągu bez obawy o nieuzasadnione postoje.

FALOWNIK JAK SERWONAPĘD ?

Ważnym krokiem zbliżającym falowniki SJ700 do wciąż kosztownych napędów serwo jest funkcja „servo on”. Pozwala ona na bardzo precyzyjna pracę napędu przy pracy falownika z ustawioną charakterystyką sterowania wektorowego ze sprzężeniem zwrotnym oraz na utrzymanie wału silnika w stałej pozycji w momentach postoju napędu. Utrzymanie stałej pozycji osiągane jest poprzez wytworzenie w silniku dużego stałego strumienia hamującego. Zapewnienie powtarzalności pozycjonowania może być powierzone funkcji powrotu do pozycji początkowej. Przydatne jest to, gdy wał obciążonego silnika trzeba ustawić w określonej pozycji początkowej.

BYPASS W FALOWNIKU ?

Jak dotąd niedocenioną funkcją znaną z poprzednich wersji falowników HITACHI jest funkcja bypassu. Dedykowana jest dla aplikacji, w których wymagany jest duży moment rozruchowy. W początkowej fazie rozruchu silnik jest załączany bezpośrednio z sieci, a dopiero po zakończonym rozruchu zostaje przełączony na zasilanie z falownika. Funkcja ta jest używana dla zmniejszenia kosztów zakupu samego falownika. Na przykład, gdy napęd wymaga mocy 55,0 kW do rozruchu, ale tylko 15,0 kW do pracy ze stałą prędkością, co jest możliwe w przypadku bardzo małego obciążenia silnika, dzięki wykorzystaniu tej funkcji dopuszczalne jest zastosowanie znacznie mniejszego falownika.

BEZPIECZEŃSTWO

Z myślą o bezpieczeństwie użytkowników falowniki serii SJ700 wyposażono w funkcję „niekontrolowanego zatrzymania”, które następuje poprzez zdjęcie napięcia z zacisków wyjściowych falownika. Funkcja ta jest zgodna z wymogami zatrzymania kategorii 0 zawartymi w normie EN 60204-1 oraz z wymogami bezpieczeństwa kategorii 3 zawartymi w normie EN 954-1.
W aplikacjach wymagających bezwzględnego zatrzymania silnika w chwilach beznapięciowych udostępniono funkcję sterowania hamulcem zewnętrznym umożliwiającą współpracę falownika z hamulcem elektromagnetycznym stanowiącym niezbędne wyposażenie takich napędów jak windy, dźwigi czy podnośniki. Celem zastosowania tego rozwiązania jest niedopuszczenie do niekontrolowanego ruchu, w tych przypadkach na opadniecie dół ciężaru będące wynikiem odpuszczenia hamulca w momentach zatrzymywania i ruszania.

ROZWIĄZANIA ENERGOOSZCZĘDNE

Często omawiana efektywność ekonomiczna inwestycji związana z zastosowaniem falowników zapewniona jest poprzez dostępną w falownikach HITACHI funkcję trybu oszczędzania energii. Działanie tej funkcji polega na dostarczeniu do silnika minimalnie wymaganej energii nie powodując przy tym obniżenia się częstotliwości wyjściowej poniżej wartości zadanej. Funkcja ta przynosi największe efekty, gdy falownik pracuje na charakterystyce zmiennomomentowej przy zasilaniu pomp lub wentylatorów.

DBAŁOŚĆ O ŚRODOWISKO

Wszystkie falowniki serii SJ700 posiadają wbudowane filtry EMC. W ten sposób zaoszczędzono konstruktorom miejsca na potrzeby innych urządzeń. Liniowe filtry RFI spełniają warunki określone normą EN 61800-3 dla środowiska przemysłowego. Urządzenia HITACHI zbudowane są tak, by spełniały standardy globalne zgodnie z deklaracjami CE, UL, c-UL i C-Tick oraz z dyrektywą RoHS (2002/95/EC z 27 stycznia 2003 roku) transponowaną do Polski Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 27 marca 2007 roku (Dz.U. nr 69, poz. 457).

PODSUMOWANIE

Unikalne możliwości oferowane przez serię SJ700 wytyczają nową jakość i standardy dla tego typu urządzeń. Kwalifikują ją do grona najatrakcyjniejszych produktów z zakresu napędów elektrycznych dostępnych na naszym globalnym rynku.

W celu uzyskania szerszej informacji na temat serii SJ700, zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej lub kontaktu z naszym działem handlowym, projektowym lub serwisowym.

Tekst: Sebastian Jagiełło

Opracowanie:
       Handlowe Centrum
   Układów Napędowych Zeltech S.A.

       ul. Elektronowa 6
             94-103 Łódź

   Tel. 42 254 09 00
   Fax 42 254 09 70

   Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.
   www.zeltech.pl

INFOLINIA HANDLOWA

0801 903 500 ( 0,29 zł netto za 3min. połączenia; poniedziałek-piątek w godzinach 7.30-15.30 )