Miks vajab mootor EnergySaverit?
Artiklis käsitletakse «EnergySaver» tüüpi kontrolleri optimeerija võimalusi asünkroonsete mootorite juhtimiseks.
Tööstuses tarbivad ligikaudu 60% kogu elektrienergiast erinevat tüüpi mootorid, millest enam kui 90% moodustavad asünkroonsed. Võrreldes teiste tüüpidega on asünkroonmootoritel suhteliselt lihtne disain, madal hind, lihtne töö, kõrge efektiivsus ja töökindlus.
Aga tehnikas antakse harva midagi tasuta (aga elus ka). Asünkroonmootorite põhiprobleemiks on suutmatus sobitada mootori võlli mehaanilist pöördemomenti mehaanilise koormusega nii käivitamisel kui ka töötamise ajal. Sisselülitamisel kogub mootor töökiirust sekundi murdosaga, samal ajal kui mehaaniline moment on 1,5-2 korda suurem kui nimiväärtus ja vool on 6-8 korda suurem. Suured sisselülitusvoolud koormavad võrke ja mis kõige tähtsam, lühendavad oluliselt mootori eluiga.
Teine probleem on seotud töörežiimiga.Mootori võimsuse valimine mehhanismide käivitustingimustest, nominaalrežiimis töötab see koormuse all, s.o. väikese võlli pöördemomendiga. Mehhanismid töötavad sageli tsüklilises režiimis, madala koormusteguriga (LO). Sel juhul töötab mootor tavaliselt enamuse ajast tühikäigul. Sel juhul kulutatakse elektrienergiat ebaefektiivselt.
Kirjeldatud probleemidest esimene lahendati käivitusreostaatide abil ja pooljuhttehnoloogia - pooljuhtide pehmekäivitusahelate - arendamisega. Need tehnilised vahendid võimaldavad mootorit käivitada rasketes käivitustingimustes, kuid mida teha võlli muutuva koormusega töörežiimis? Lisaks ei tohiks tähelepanuta jätta ka mootori seiskamise protsessi — staatorisse salvestatud energia "tühjenetakse" kõrgepinge impulsi kujul, mis kahjustab mähise isolatsiooni ja lülitusseadmeid.
Tekkimine sagedusmuundurid, mis võimaldab mootori pöörete arvu laias vahemikus varieerida, näib olevat kõik asünkroonmootori probleemid täielikult kõrvaldanud. Sagedusajam võimaldab mootorit kiirendada vastavalt mis tahes seadusele, töörežiimis koormust pidevalt jälgida ja mootori sujuvalt seisata. Valitud rakendustes on võlli koormuse optimaalse juhtimisega võimalik saavutada kuni 70% energiasäästu.
Kuid sagedusseadme laiade võimaluste eest tuleb maksta selle kõrge hinnaga. Sellel tootel on üleliigne funktsionaalsus, mis võimaldab rakendada keerukaid mootorialgoritme. Just see paindlikkus muutub lihtsate rakenduste puhul takistuseks. Sagedusmuundur ei ole valmistoode.Seda kasutatakse juhtimissüsteemide osana, milles lisaelementide (andurid, kontrollerid, programmeerijad) maksumus on sageli võrreldav muunduri enda maksumusega.
EnergySaver kontrolleris sisalduv võimas mikroprotsessori juhtseade tagab mootori täieliku juhtimise käivitamise, töötamise ja seiskamise ajal. Juhtimispõhimõte põhineb võlli mehaanilise koormusmomendi konstantse väärtuse säilitamisel. Mõõtes voolu ja pinge nihke nurka, vähendab või suurendab juhtseade mootori pinget, muutes selle võimsust.
Toode on funktsionaalselt komplektne, piisab sisend- ja väljundjuhtmete ühendamisest ning mootorit saab juhtida tootja seadete vaikeväärtuste abil. Kontroller ühendab sagedusajami paindlikkuse madala hinnaga pehmekäivititega. Starteri hinnast 25-30% kõrgema hinnaga «EnergySaver» kaitseb lisaks seadmete standardsetele kaitsefunktsioonidele ülekoormuse ja lühise eest mootorit faaside järjestuse katkemise eest, ühe faasi kaotamise eest. Kuna sisemine pinge ja voolu juhtimine toimub iga faasi jaoks eraldi, kõrvaldab kontroller toitepinge või koormuse tasakaalustamatuse.
Kõik need omadused võimaldavad kontrollereid laialdaselt kasutada asünkroonsete mootorite juhtimiseks, tagades nende pikaajalise töö ja elektrienergia säästmine.