Przetwornica częstotliwości LSIS z serii IS7 - kompletne i elastyczne rozwiązanie do większości aplikacji napędowych

Rys. 1. Falownik z serii IS7

Dzisiaj z pełną odpowiedzialnością oraz stanowczością możemy stwierdzić, że produkt ten stał się potężnym i elastycznym narzędziem, które umożliwia łatwą i intuicyjną obsługę znakomitej większości aplikacji napędowych spotykanych w przemyśle i nie tylko.

Nowoczesność, elastyczność, ergonomia, niezawodność oraz bardzo dobry stosunek jakości do ceny - to główne cechy, jakimi opisać można falownik LSIS IS7. Przetwornica od samego początku procesu projektowego dostosowywana była do zastosowań przemysłowych. Możliwość pracy w dwóch trybach: VT - obciążenia zmiennomomentowe, CT - obciążenia stałomomentowe, czynią z niej uniwersalny przekształtnik do pracy z różnorodnymi obciążeniami. Dla tego pierwszego, możliwy jest dobór przetwornicy mocowo o typoszereg niżej, aniżeli wskazuje na to tabliczka znamionowa silnika, co ma ogromny wpływ na czynnik ekonomiczny (po uprzedniej konfrontacji poziomu prądu znamionowego). Świeżo upieczony właściciel IS7 po otwarciu obudowy w jej wnętrzu znaleźć może:

• zintegrowany filtr wejściowy EMC zgodny z IEC/EN 61800-3, środowisko 1, z przełącznikiem dla sieci IT,
• wbudowany dławik w obwodzie DC redukujący współczynnik THD, klasa izolacji F (155°C),
• zintegrowany moduł (czopper) hamujący (do mocy 22 KW),
• podwójnie lakierowane płytki elektroniki (stabilna praca w trudnych warunkach środowiskowych),
• przewymiarowane moduły mocy (IGBT) oraz kondensatory (wytrzymałość na duże przeciążenia: 150% In przez 60 sekund, 200% In przez 22 sekundy, chwilowa wytrzymałość 250% In w zależności od warunków środowiskowych).

Rys. 2. Zależność momentu od prędkości dla trybu wektorowego bez enkodera

Na pierwszy rzut oka (rys. 1) cechami wyróżniającymi IS7 jest bardzo dobra jakość wykonania, solidnie osadzony radiator chłodzący, wbudowany port RS-485 z protokołem Modbus RTU, przyjazna w obsłudze oraz intuicyjna klawiatura sterująca. Pomimo ogromnej ilości dostępnych funkcji, trybów sterowania, sama parametryzacja IS7 jest bardzo prosta.

Dla mniej wprawionych użytkowników producent oferuje asystenta parametryzacji, który aktywuje się podczas pierwszego uruchomienia i prowadzi użytkownika krok po kroku po matrycy parametrów w celu podstawowej konfiguracji napędu. W bardziej wyrafinowanych aplikacjach użytkownik musi skorzystać z szeregu zaaplikowanych parametrów, ustawiając je ręcznie.

Do dyspozycji istnieją cztery tryby sterowania:

• standardowe sterowanie skalarne U/f ( z i bez kompensacji poślizgu, możliwość tworzenia własnej krzywej U/f, podbicie napięcia startowego, U/f kwadraturowe, U/f liniowe),
• sterowanie U/f w zamkniętej pętli,
• sterowanie wektorowe w otwartej pętli (dostępne dwa różne algorytmy, 150% momentu przy 0,1 Hz - rys. 2),
• sterowanie wektorowe czujnikowe (do 250% momentu startowego - rys. 3).

Dodatkowo w zależności od potrzeb możliwy jest wybór pracy z kontrolą momentu lub prędkości (sterowanie momentowe lub prędkościowe, przełączalne za pomocą cyfrowego sygnału podanego na wejście DI). Falownik jest produkowany w przedziale mocy: 0,75-375 kW.

DOSTĘPNE KARTY ROZSZERZEŃ - DODATKOWA FUNKCJONALNOŚĆ

Rys. 3. Zależność momentu od prędkości dla trybu wektorowego z enkoderem

Falownik już w podstawowej konfiguracji pozwala na obsługę licznych aplikacji. Nie każdy jednak wymaga od swojej przetwornicy uniwersalności, gdyż znacząco wpływa to na cenę urządzenia. Dlatego producent oferuje liczne karty rozszerzeń (rys. 4) oraz wersje oprogramowania przetwornicy, które w połączeniu z podstawową jednostką IS7 tworzyć mogą różnorakie, niekiedy specjalistyczne wersje falownika IS7:

Aplikacyjne karty rozszerzeń:

• PLC: umożliwia obsługę lokalnych aplikacji, zbudowanych w pobliżu przemiennika. Pozwala na wykonywanie operacji bitowych, arytmetycznych. Karta zbudowana na bazie platformy Master K-120S. Darmowe oprogramowanie programistyczne KGL Win.
• Enkoderowa: współpraca z enkoderami inkrementalnymi, napięcie zasilania 5, 12, 15 V_DC, line driver, otwarty kolektor, totem pole.
• Dodatkowych wejść/wyjść: pozwala na rozbudowę licznych już wejść/wyjść cyfrowych i analogowych.
• Synchro: współpraca z enkoderami inkrementalnymi, synchronizacja prędkości/pozycji, do 15 napędów slave kontrolowanych przez napęd master.
• Z-Pulse: współpraca z enkoderami inkrementalnymi z obsługą sygnału Z, elektroniczny wał silnika, kontrola pozycji.

Komunikacyjne karty rozszerzeń:

• Karta komunikacyjna Profibus-DP, Ethernet, LonWorks, DeviceNet, CanOpen, R-Net, CC-Link.

Dostępne wersje oprogramowania:

• Standardowa wersja oprogramowania: po zainstalowaniu dodatkowych kart rozszerzeń, w pamięci falownika, kolejno pokazuje się zestaw parametrów dodatkowych, skojarzonych z daną kartą rozszerzeń.
• Wersja WEB IS7 - przewijaki, nawijaki, odwijaki w różnych konfiguracjach: praca w otwartej i zamkniętej pętli sterowania (czujnik zwisu, naprężenia, enkoder) w trybie momentowym lub prędkościowym, automatyczne przeliczanie średnic taborów, funkcja automatycznej zmiany taboru, funkcja cięcia i sklejania przewijanego medium, i wiele, wiele więcej.
• Wersja IS7 1000 Hz (dla napędów wysokoobrotowych - sterowanie U/f).
• Wersja z certyfikacją morską DNV - dostępna tylko na specjalne zamówienie. Ten typ przetwornicy ma zupełnie odmienną budowę zarówno obwodów mocy, jak i samej obudowy.

PARAMETRYZACJA ORAZ MONITORING DLA WYMAGAJĄCYCH

Rys. 4. Przykładowa karta rozszerzeń falownika IS7

Falownik IS7 standardowo programuje się za pomocą wielojęzycznej klawiatury LCD. Dla bardziej wymagających użytkowników firma ANIRO oferuje całkowicie darmowe oprogramowanie DriveView, dzięki któremu w łatwy sposób możemy połączyć swój komputer z daną przetwornicą za pomocą portu RS-485 lub Ethernet (Ethernet dostępny przy użyciu opcjonalnej karty komunikacyjnej). DriveView pozwala na pełną, zdalną konfigurację urządzenia, jego monitoring, rysowanie trendów, eksportu ważnych danych z punktu widzenia SUR lub zwykłego użytkownika.

Dla jeszcze bardziej wymagających oferujemy darmowe oprogramowanie na smartfony z aplikacją android o nazwie "AC Monitoring Drive" (rys. 5). Oprogramowanie daje możliwość podglądu na aktualny stan przetwornicy, przeglądu parametrów, podglądu na aktualny stan wejść/wyjść, rysowanie trendów i grafów.

Dostęp do falownika możliwy jest z każdego miejsca na świecie za pomocą sieci Ethernet. Ciekawe rozwiązanie tworzy również specjalnie przygotowana aplikacja na panel HMI XP 40 (dotykowy, kolorowy, 7"), za pomocą którego możliwa jest parametryzacja oraz kontrola stanu przetwornicy. Panel łączy się z falownikiem za pomocą magistrali Modbus RTU (do 32 falowników zarządzanych przez jeden panel).

MOŻLIWOŚCI APLIKACYJNE, ELASTYCZNOŚĆ I NIEZAWODNOŚĆ

Rys. 5. Aplikacja AC Monitoring Drive

Opisane wyżej dostępne wersje oprogramowania oraz liczne karty rozszerzeń czynią z falownika IS7 potężne narzędzie aplikacyjne. Bez dwóch zdań stanowi to ciekawą alternatywę dla licznych jednostek napędowych, dostępnych na polskim rynku. Szczególnie istotne profity czerpać z tego może zwykły użytkownik, który ma możliwość całkowitej unifikacji jednostek napędowych w zakładach produkcyjnych lub układach HVAC.

Ze względu na możliwość obsługi obciążeń zmiennomomentowych przetwornice IS7 świetnie sprawdzają się w różnorodnych aplikacjach pompowych oraz wentylacyjnych. Szczególnie w tych ostatnich przydatna jest funkcja firemode, która występuje w standardowej wersji falownika. Dla układów pompowych IS7 oferuje zaś dedykowane funkcje sterowania kaskadowego i sekwencyjnego (w tym regulacja PID, funkcja oszczędzania energii, funkcja uśpienia).

Z kolei dla aplikacji HVAC zlokalizowanych w wymagającym środowisku dostępna jest wersja o stopniu ochrony IP54 (do 22 kW). Wszechstronność, elastyczność oraz swoboda konfiguracji IS7 pozwala na zakup jednej serii przetwornicy częstotliwości do różnorodnych zadań. Korzyści płynących z takiego rozwiązania jest co najmniej kilka:

• łatwość w budowaniu magazynu części zamiennych,
• unifikacja jednostek napędowych,
• łatwość w obsłudze z punktu widzenia operatora - jedna przetwornica, realizująca liczne aplikacje (rezygnacja z licznych dodatkowych szkoleń, przyzwyczajenia, kontakt z obsługą techniczną jednego dostawcy),
• niezawodność i dostępność - firma ANIRO posiada ogromny magazyn swoich produktów w całym typoszeregu mocy: 0,75-375 kW,

Niezawodność pracy falownika gwarantuje szereg funkcji ochronnych, zaimplementowanych w podstawowej konfiguracji urządzenia; szczególną uwagę należy skierować na funkcje związane z chwilowym zanikiem lub brakiem zasilania:

• CKF z możliwością automatycznego restartu po wykryciu zaniku lub braku zasilania),
• start w locie - przejęcie wirującej bezwładności po zaniku lub braku zasilania,
• KEB - buforowanie energii zwrotnej, płynącej od silnika, podczas pracy regeneratywnej, podczas zaniku lub braku zasilania.

PODSUMOWANIE

Różnorodność zaimplementowanych funkcji i nieskomplikowana obsługa sprawiają, że przetwornice IS7 mają ogromnie szerokie zastosowanie aplikacyjne, zapewniając przy tym rozsądny stosunek jakości do ceny. Jest to doskonały kompromis pomiędzy uniwersalnością, ceną oraz elastycznością w większości najbardziej popularnych aplikacji przemysłowych.

Dawid Wróblewski
ANIRO
aniro.pl