Danfoss iC2-Micro: функциите, които правят разликата

По-лесна настройка, по-ефективна работа и диагностика.

В предишната статия „Danfoss iC2-Micro: едно устройство, множество приложения“ разгледахме как Danfoss iC2-Micro може да бъде адаптиран към различни приложения чрез предварително конфигурираните режими на работа.

Тези режими улесняват първоначалната конфигурация според конкретната задача, но са само част от възможностите на преобразувателя.

В зависимост от конкретното приложение iC2-Micro предлага редица допълнителни функции, които подпомагат настройката на двигателя, оптимизират работата при различни режими и дават решения за специфични ситуации в реалната експлоатация.

Тук обаче по-важният въпрос не е колко функции има един честотен преобразувател, а кога всяка от тях има реална практическа стойност.

Допълнителните функции имат стойност само когато решават конкретен практически проблем. За приложение с постоянен режим на работа част от тях може никога да не бъдат използвани.

Но при сложни или динамични процеси именно тези възможности често определят колко лесно ще бъде въвеждането в експлоатация, колко стабилно ще работи системата и колко време ще бъде необходимо за отстраняване на проблеми.

В тази статия ще разгледаме някои от функциите и възможностите на Danfoss iC2-Micro именно от тази гледна точка – какъв проблем решават, кога има смисъл да бъдат използвани и каква е практическата им полза.

По-лесно пускане в експлоатация и настройка
 

При първоначалното пускане една от основните задачи е честотният преобразувател да бъде настроен спрямо характеристиките на конкретния двигател.

• Функцията Automatic Motor Adaptation (AMA) използва въведените данни на двигателя и измервания при студен и неподвижен двигател, за да преизчисли ключови електрически параметри на двигателя и да настрои по-прецизно алгоритъма за управление.

Така се постига по-добро съответствие между характеристиките на конкретния двигател и начина, по който честотният преобразувател го управлява.

Automatic Motor Adaptation (AMA) – индикации по време на изпълнение на функцията.

Оптимизиране на работата и енергийната ефективност
 

При много приложения двигателят не работи постоянно при пълно натоварване. През голяма част от времето той работи с частично натоварване, при което има възможност за по-ефективна работа.

• Функцията Automatic Energy Optimization (AEO) автоматично оптимизира работата на двигателя според текущото натоварване с цел намаляване на консумацията на електроенергия.

Функцията е най-подходяща за приложения без резки промени в натоварването. При динамични процеси настройката на AEO трябва да бъде съобразена с характера на натоварването.

• Функцията Sleep Mode е особено полезна при помпени системи с периоди на много малко или нулево потребление.

Вместо двигателят да продължи да работи на минимална скорост, iC2-Micro може да го спре и автоматично да възстанови работата при достигане на зададените условия.

Така се избягват ненужната консумация на енергия и допълнителните работни часове.

Работа при специфични динамични условия
 

При приложения с голяма инерция двигателят може да продължи да се върти известно време след отпадане на захранването. Типични примери за това са вентилаторите и центрофугите.

• Функцията Flying Start позволява на iC2-Micro да се синхронизира с вече въртящ се двигател, преди да поеме управлението.

Така се избягва рязкото повторно ускоряване на вече въртящия се двигател и се намалява механичното натоварване на системата.

Определени работни честоти могат да предизвикат механичен резонанс, който се проявява като повишени вибрации и шум.

• Функцията Frequency Bypass позволява да бъдат зададени честотни диапазони, които да се избягват при работа.

По този начин могат да бъдат избегнати работни точки, при които се проявява механичен резонанс на машината.

Отделен проблем е високочестотният резонансен шум, който може да възникне в самия двигател.

• Функцията Resonance Damping е предназначена за потискане на този тип резонансни явления. При поява на резонансни колебания Danfoss препоръчва постепенно увеличаване на Res. Damp Gain, а свързаната High Pass Time Constant позволява допълнително настройване на реакцията на функцията.

Така iC2-Micro предлага два различни подхода към проблемите с резонансите – избягване на определени работни честоти на машината чрез Frequency Bypass и потискане на високочестотния резонанс на двигателя чрез Resonance Damping.

Практическата полза е, че проблем, който иначе може да наложи промяна в механиката или компромис с работната скорост, в определени случаи може да бъде овладян чрез настройката на самия честотен преобразувател.

Логика и управление на машината
 

При някои приложения е необходимо честотният преобразувател не само да управлява двигателя, но и да реагира на определени състояния на машината и да изпълнява предварително зададена последователност от действия.

• Smart Logic Controller (SLC) е вграден логически контролер, който позволява такава логика да бъде реализирана директно в iC2-Micro.

Работата му се основава на комбинации от събития и действия – при изпълнение на определено условие преобразувателят извършва зададеното действие и преминава към следващото състояние. За изграждането на логиката могат да се използват зададени условия, таймери, логически правила и броячи.

SLC позволява изграждането на последователност от до 20 състояния, базирани на събития и действия.

Примерна последователност от събития и действия в Smart Logic Controller (SLC).

Това позволява част от управлението на по-прости машинни последователности да бъде реализирано в самия преобразувател – например реакция на входен сигнал, промяна на работното състояние след определено време или изпълнение на действие при достигане на зададено условие.

Практическата полза е, че за някои по-прости задачи необходимата логика може да бъде реализирана директно в iC2-Micro, без да се добавя отделен контролер за тази цел.

При приложения, в които товарът трябва да остане неподвижен, когато двигателят не се управлява от преобразувателя или захранването е изключено, се използва механична спирачка. Типични примери са подемни механизми, палетизатори и наклонени конвейери, при които товарът може да се движи под действието на собственото си тегло.

• Функцията Mechanical Brake Control координира момента на освобождаване и задействане на механичната спирачка с работата на двигателя.

Освобождаването и задействането на спирачката могат да бъдат обвързани с определени условия за ток, скорост и време. Така двигателят поема товара преди освобождаването на спирачката, а при спиране товарът се задържа контролирано, без резки движения.

Защита при проблемни работни състояния
 

При стартиране на PM двигател iC2-Micro може да разпознае състояние на блокиран ротор.

• Функцията Locked Motor Detection прекратява опита за стартиране и регистрира неизправност, като времето за разпознаване на състоянието може да бъде настроено.

Практическата полза е най-вече при механизми, при които блокиране може да възникне вследствие на заклинване или проблем в задвижваната машина.

При продължителна работа с високо натоварване съществува риск от прегряване на двигателя.

• Функцията Motor Thermal Protection осигурява защита на двигателя по два начина – чрез изчисляване на термичното натоварване с Electronic Thermal Relay (ETR) или чрез PTC термистор в намотките.

При установено претоварване или прегряване iC2-Micro може да подаде предупреждение или да прекрати работата.

При работа извън номиналните условия може да се наложи ограничаване на натоварването на самия честотен преобразувател.

• Функцията Automatic Derating позволява на iC2-Micro автоматично да адаптира работата си при превишаване на номиналните работни условия. В зависимост от конкретната ситуация преобразувателят може да намали честотата на превключване или да промени начина на превключване, с което се намаляват топлинните загуби.

Така в определени ситуации преобразувателят може да продължи работа, вместо да се стигне директно до защитно изключване.

Диагностика и проследяване на работата
 

При възникване на проблем важно е не само задвижването да реагира правилно, но и причината за неизправността да може да бъде установена възможно най-бързо.

• Event Log съхранява информация за последните регистрирани неизправности и предоставя данни, които подпомагат анализа на възникналия проблем.

Преобразувателят разполага и с работни броячи, чрез които могат да се проследяват данни като общи работни часове, часове работа на двигателя, консумирана енергия, брой включвания на захранването, както и регистрирани случаи на прегряване и пренапрежение.

Тази информация дава по-добра представа за условията, при които е работило задвижването, и може значително да улесни диагностиката и търсенето на причината при възникване на неизправност.

Когато допълнителните функции имат значение
 

Разгледаните функции далеч не изчерпват пълните възможности на Danfoss iC2-Micro. Те са само част от инструментите, с които преобразувателят може да бъде адаптиран към конкретното приложение и условията на работа.

iC2-Micro може да подпомогне настройката на двигателя, да оптимизира работата при частично натоварване, да реагира по-добре при специфични динамични условия и да поеме част от логиката, диагностиката и защитата на машината.

Точно в това е и практическата стойност на iC2-Micro – не просто в броя на наличните функции, а в начина, по който те могат да бъдат използвани според реалните изисквания на конкретното приложение.