Technika napędowa firmy Eaton w aplikacjach przemysłowych Simlogic.

Rys. 1. Serwis i magazyn falowników 24/7 pozwala na szybką dostawę, wymiany urządzeń napędowych oraz zamianę na napędy firmy Eaton w aplikacjach wykonywanych przez Simlogic.

Na mocy umowy otrzymaliśmy status autoryzowanego partnera firmy Eaton, między innymi: do współpracy w zakresie stosowania i obsługi szerokiego spektrum przemienników o mocach do 3 MW, stosowania urządzeń łagodnego rozruchu, prowadzenia działalności projektowej i wykonawczej w zakresie automatyki z wykorzystaniem urządzeń firmy Eaton.

Umowa obejmuje naprawy gwarancyjne i pogwarancyjne, profesjonalny serwis, kompleksowe doradztwo techniczne, hotline, rozwiązania SmartWire DT i komunikację przemysłową, bezpieczeństwo maszyn oraz ciągłą dostępność komponentów automatyki dla naszych klientów.

Usługi serwisowe realizowane są w systemie 24 godziny / 7dni w tygodniu, co oznacza gotowość do realizacji zadań całodobowo każdego dnia. W ramach tak zdefiniowanej współpracy prowadzimy kompleksową obsługę:

• pomoc techniczną oraz konserwację urządzeń w czasie trwania gwarancji udzielonej na urządzenie,
• magazynowanie urządzeń - w ciągłej sprzedaży mamy urządzenia przemiennikowe firmy Eaton o mocy do 250 kW, panele HMI, sterowniki safety, aparaturę elektroinstalacyjną i łączeniową,
• serwis posprzedażowy urządzeń w zakresie nadzoru nad montażem, regulacją, rozruchem do czasu ich przekazania użytkownikowi urządzenia,
• usługi remontowe, przeglądy i korekty parametryzacyjne,
• audyty bezpieczeństwa (pomiary elektryczne, elektromechaniczne, pomiary EMC i pomiary dobiegometrem, pomiary termowizyjne),
• audyty urządzeń i realizacje wymian prewencyjnych,
• szkolenia projektowe dotyczące opracowania nowych rozwiązań kompleksowych na bazie rozwiązań firmy Eaton,
• szkolenia dotyczące zastosowania poszczególnych produktów Eaton (technika napędowa, sterowniki PLC, panele HMI, komunikacja, diagnostyka komunikacji, bezpieczeństwo maszyn),
• szkolenia dedykowane do istniejących aplikacji,
• pełne wsparcie techniczne dla naszych klientów po szkoleniach.

NAPĘDY FIRMY EATON W ZASTOSOWANIACH PRZEMYSŁOWYCH

Rys. 2. Rejestrator przebiegów elektromechanicznych dostępny w urządzeniach rodziny SLX/SVX/SPX firmy Eaton

Korporacja Eaton jest producentem szerokiej gamy rozwiązań do zarządzania energią z ponad 100 letnim doświadczeniem w dostarczaniu energooszczędnych rozwiązań, które pomagają klientom efektywnie zarządzać energią elektryczną, hydrauliczną i mechaniczną.

Firma oferuje kompleksowe systemy sterowania, komunikacji, HMI oraz różne rozwiązania w zakresie techniki napędowej. W zakresie techniki napędowej są to przemienniki przeznaczone do zastosowań w prostych i zaawansowanych w aplikacjach z trójfazowymi silnikami prądu przemiennego, które są dostępne jako:

• rodzina SLX, SVX i SPX (rys. 1),
• urządzenia 18-pulsowe CPX9000,
• urządzenia chłodzone cieczą LCX9000,
• rodzina SPN9000/SPA9000/ SPI9000 z rozwiązaniem wspólnego członu napięcia stałego.

PRZEMIENNIKI Z SERII SLX9000

Rys. 3. Rejestracja przebiegów identyfikacji parametrów zastępczych silnika w stanie zatrzymanym w urządzeniach rodziny SVX/SPX firmy Eaton

Przemienniki SLX9000 są produkowane w zakresie mocy od 0,75 kW do 30 kW i dostępne są dla napięć zasilających 380...500 V_AC. Standardowo wyposażone są one w zintegrowany filtr RFI, dławik sieciowy oraz rezystor hamowania. Zasilacz korzysta z najbardziej zaawansowanych technologii półprzewodnikowych i wysoko modułowej konstrukcji, które mogą być elastycznie dostosowane do zmieniających się potrzeb.

Przemienniki wyposażone są standardowo w dławik sieciowy, który ogranicza wpływ przepięć w instalacji podnosząc trwałość przemiennika. Dławik ogranicza wartość wyższych harmonicznych prądu zasilającego przemiennik.

Filtry przeciwzakłóceniowe zapewniają zgodność z odpowiednimi normami europejskimi. Wbudowany protokół Modbus RTU (RS485) pozwala na łatwą integrację przemiennika poprzez sieć komunikacyjną z innymi urządzeniami na obiekcie. Wszystkie urządzenia rodziny SLX9000, SVX9000 i SPX9000 mają wbudowany rejestrator wielkości elektromechanicznych, który pozwala na wykonywanie:

• rejestracji rozruchów i zatrzymań,
• rejestracji roboczych,
• ciągłego monitorowania przemiennika,
• wykonywanie rejestracji procesów identyfikacyjnych,
• rejestracje przy procedurach optymalizacji nastaw parametrów, które dopasowywane są do systemu obciążenia (patrz rys. 2).

PRZEMIENNIKI Z SERII SVX9000

Rys. 4. Przemiennik SPX 110 kW zabudowany w szafie dydaktycznej Simlogic. przeznaczonej na cele zadań serwisowo-szkoleniowych

Przemienniki SVX9000 dostępne w zakresie mocy od 0,75 do 132 kW dla napięć od 380 do 500 V_AC oraz od 2,2 do 160 kW dla napięć od 525 do 690 V_AC. Panel sterujący ma również możliwość kopiowania nastaw parametrów co pozwala na szybką wymianę ustawień między kilkoma przemiennikami.

Wszystkie przemienniki posiadają obok dławika sieciowego zintegrowany filtr RFI. Przemienniki SVX9000 są odpowiednie dla napędów wielosilnikowych i wysokoobrotowych aplikacji. System we/wy został zaprojektowany z myślą o modularności.

Składa się on z dodatkowych kart, każda z własnym wejściem i konfiguracji wyjściowej. Moduł sterujący może być wyposażony w dwie karty. Urządzenie ma solidną konstrukcję i cechy rodziny SLX. Przetwornica SVX9000 oferuje bezczujnikową technologię sterowania wektorowego połączoną z adaptacyjnym modelem silnika i zaawansowanymi funkcji elektronicznymi zawartymi w procesorze.

Technologia ta pozwala uzyskać na stały uchyb prędkości, szybki czas narastania momentu, wysoką odporność na drgania rezonansowe oraz wysoki moment rozruchowy i prąd. Model strumienia silnika bazuje na podstawie pomiarów wszystkich trzech prądów wyjściowych i napięcia.

Model automatycznie identyfikuje parametry silnika zarówno w trybie wektorowym bezczujnikowym oraz dla sterowania U/f, a zmiany parametrów są śledzone w czasie (patrz rys. 3).

PRZEMIENNIKI Z SERII SPX9000

Rys. 5. Rejestracja przebiegów rozruchowych - start/ stop silnika o mocy 220 kW sterowanego za pomocą rozwiązania aktywnego (zwrot energii do sieci) firmy Eaton

Seria SPX9000 należy do najbardziej zaawansowanych przemienników rodziny 9000X. Urządzenia SPX9000 zostały zaprojektowane specjalnie dla aplikacji o wysokiej wydajności i cechują się dużą mocą obliczeniową i możliwością korzystania z informacji z enkodera lub resolwera w celu zapewnienia precyzyjnej kontroli silnika.

Ponadto mają one szybki mikroprocesor, który zapewnia wysoką dynamikę dla zastosowań, w których wymagana jest niezawodność i łatwa obsługa. Przemienniki SPX9000 (rys. 4) dostępne w zakresie mocy od 0,75 kW do 110 kW dla napięć od 380 do 500 V_AC oraz od 2,2 kW do 1800 kW dla napięć od 525 do 690 V_AC.

Szereg sprzętowych rozwiązań zawartych w SPX9000 pozwala uzyskać nie tylko wysoką jakość regulacji prędkością lub momentem silnika ale również zrealizować szereg zaawansowanych funkcji sterowania silnikiem.

Przemienniki w urządzeniach największych mocy dostępne są w wykonaniu wolnostojącym lub do zabudowy w szafie użytkownika. Za pomocą rejestratora można monitorować parametry robocze, parametry regulacyjne oraz wnioskować np. na potrzeby optymalizacji nastaw parametrów celem dostosowania nastaw do aplikacji i rodzaju obciążania (patrz rys. 5).

Rys. 6. Zastosowanie jednostek aktywnych (zwrot energii do sieci) ze wspólnym członem napięcia stałego firmy Eaton w aplikacji Simlogic.

Główne cechy całej rodziny serii 9000X:

• System we/wy został zaprojektowany z myślą o modularności. Moduł CU składa się z dodatkowych kart, każda z własnym wejściem i konfiguracji wyjściowej. Seria ma solidną konstrukcję ze sprawdzoną liczbą średnią 500 tys. MTBR (średni czas pomiędzy naprawami).
• Napędy zawierają standardowe we/wy oraz zintegrowany interfejs RS-485 Modbus z miejscem na dwie karty opcjonalne pozwalające na większą liczbę połączeń we/wy.
• Oprogramowanie jest wspólne dla całej rodziny i pozwala na programowanie do różnych zastosowań.
• Logika sterująca może być zasilana z dodatkowego zewnętrznego zasilania dla zasilacza 24 V, co umożliwia programowanie i monitorowanie bez pracy napędu z pełną mocą.
• Urządzenie można rozbudować pod względem funkcjonalności we/wy oraz komunikacji. Napędy serii 9000X kontynuują tradycję solidnego wykonania i dobrych cech całej rodziny.
• Karty komunikacyjne pozwalają na współpracę przemienników z innymi urządzeniami w jednym ze standardowych protokołów. Szczególną cechą rodziny 9000X (SLX9000, SVX9000, SPX9000) jest możliwość jednoczesnej pracy przemienników z więcej niż jedną kartą komunikacyjną. Dostępne są między innymi standardy komunikacji: Profibus DP, DeviceNet, Ethernet, CAN, Modbus, LonWorks, BACnet.

PRZEMIENNIKI SPI9000, SPA9000, SPN9000

Rys. 7. Rejestracja przebiegów rozruchowych silnika o mocy 220 kW sterowanego za pomocą rozwiązania aktywnego firmy Eaton w sytuacji pracy na sieć - zwrot energii do sieci

Urządzenia tej serii pozwalają tworzyć rozwiązania ze wspólną szyną prądu stałego. Umożliwia to optymalizowanie zużycia energii i przekłada się na obniżenie zużywanej energii elektrycznej (patrz rys. 6). W klasycznych rozwiązaniach sterowania przemiennik jest elementem jednokierunkowym pod względem przepływu energii, a energia pobrana z sieci zasilającej przekazywana jest do silnika, gdzie ulega zamianie w energię mechaniczną.

Ponieważ przemiennik nie ma możliwości oddawania energii z powrotem do sieci, ta oddawana z układu ulega zamianie na ciepło w przemienniku lub dodatkowym rezystorze hamowania. W aplikacji, gdzie kilka silników wymaga regulacji prędkości obrotowej, grupę modułów falownikowych (SPI) można połączyć ze sobą wspólną szyną DC.

Szyna ta jest zasilana z sieci elektrycznej poprzez moduł prostownikowy (SPN - bez zwrotu energii do sieci). Jednak w sytuacji, kiedy energia wprowadzona do obwodu prądu stałego (pochodząca od innych napędów) nie mogłaby zostać zużyta do napędu pozostałych silników, zostanie ona rozproszona w postaci ciepła w zewnętrznym rezystorze hamowania.

W takim przypadku, jako usprawnienie rozwiązania możemy zastosować zamiast modułu prostownikowego (SPN), aktywny moduł zasilający (SPA). Moduł SPA jest modułem aktywnym i w przypadku, gdy ilość energii oddawanej przez urządzenia (silniki) do członu DC przekroczy zapotrzebowanie pozostałych urządzeń, moduł SPA umożliwia zwrot energii do sieci (patrz rys. 7).

Rozwiązania takie wpisują się w tendencje dotyczące jakości energii, redukcji zaburzeń i spełniania norm dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej oraz bezpieczeństwa.

PODSUMOWANIE

Autoryzowane Centrum Serwisowo-Szkoleniowo-Kompetencyjne Simlogic., mając zaplecze sprzętowe, dostęp do najnowszych rozwiązań i technologii, kompetentną kadrę i zwartą strukturę oraz prowadząc szeroką współpracę międzynarodową, jest w stanie zapewnić swoim klientom kompleksową ofertę usług.

dr inż. Mariusz Jabłoński
Autoryzowane Centrum Serwisowo-Szkoleniowo-Kompetencyjne SIMLOGIC.
www.simlogic.pl