Jak działa funkcja bypass?

Funkcje dodatkowe

W przemiennikach częstotliwości implementuje się szereg dodatkowych funkcji. Przykładami są: autotuning oraz lotny start. Pierwsza polega na automatycznym rozpoznawaniu przez przemiennik parametrów znamionowych silnika. Opcja autotuningu poprawia efektywność sterowania układem napędowym.

Funkcja lotnego startu z kolei polega na automatycznym wykrywaniu prędkości obrotowej silnika oraz kierunku jego obrotów, co umożliwia załączenie przemiennika przy już (a częściej jeszcze) obracającym się silniku. Przemiennik wówczas dopasowuje się do aktualnych parametrów ruchu. Opcja lotnego startu pozwala na płynne załączenie przemiennika bez konieczności wcześniejszego wyhamowania silnika.

Funkcja ta jest przydatna szczególnie w przypadku obciążeń o dużej bezwładności, w przypadku których zatrzymanie układu napędowego przeciąga się. Poza tym korzysta się z niej w sterowaniu systemami wentylacji wówczas, gdy wirnik obraca się przeciwbieżnie na skutek występujących czynników atmosferycznych. Inny przykład to pompy w przypadku wystąpienia zjawiska cofania się medium. Poza tym sprawdza się, kiedy następuje restart przemiennika częstotliwości po zaniku zasilania.

VFD w przemyśle i poza nim

Przemienniki w automatyzacji parkowania

Parkingi podziemne są sposobem na zoptymalizowanie wykorzystania ograniczonej przestrzeni do zabudowy w miastach. Dotyczy to szczególnie miejsc o dużym zagęszczeniu budynków, gdzie nie ma możliwości organizacji miejsc postojowych na otwartym terenie, a konieczne jest zapewnienie ich w liczbie adekwatnej do liczby oddanych do użytku lokali. Dalszym krokiem w ich rozwoju jest automatyzacja. W takim przypadku zarówno proces wstawiania, jak i wyprowadzenia samochodu są zautomatyzowane. Podczas parkowania kierowca wjeżdża na specjalną platformę, na której auto, po opuszczeniu przez kierującego, zostaje przez system wind przeniesione na odpowiedni poziom i wstawione w wolnym miejscu. Przy odbiorze system przekierowuje platformę z samochodem z powrotem do miejsca, gdzie czeka kierowca. Transport pojazdów w systemie zautomatyzowanego parkowania jest złożonym zadaniem. Kluczowe jest łagodne wprawianie platformy w ruch oraz jej zatrzymywanie i jej płynne przemieszczanie (bez szarpnięć) w pionie i w poziomie. To zapobiega uszkodzeniom aut. Ważna jest również cicha praca windy, aby nie zakłócała spokoju mieszkańcom i pozostałym użytkownikom budynku.

Podczas budowy 24-piętrowego zautomatyzowanego parkingu w jednym z indyjskich miast w celu spełnienia powyższych warunków zdecydowano się na montaż czterech przemienników częstotliwości o mocy 40kW. Sterują one silnikami indukcyjnymi o mocy 33/40 kW, które stanowią napęd czterech segmentów, na które został podzielony podziemny obiekt. Wybrano przemienniki zoptymalizowane pod kątem instalacji w windach dzięki kompaktowej konstrukcji, z funkcją zabezpieczenia przed cofaniem i opcją monitorowania zwolnienia hamulca.

Jak działa funkcja bypass?

W takim przypadku, po chwilowym zaniku napięcia, gdy najpierw silnik samoistnie wyhamowuje, zaraz po przywróceniu zasilania przemiennik automatycznie wykrywa aktualne parametry ruchu i kontynuuje dążenie do osiągnięcia ich zadanych wartości. Taka funkcjonalność, na przykład w przypadku napędów przenośników, zapewniając ich płynne zatrzymanie a potem rozruch, zapobiega przewracaniu się elementów na taśmociągu. Standardowa cecha przemienników częstotliwości to obecnie również zintegrowane bezpieczeństwo funkcjonalne.

W tego typu urządzeniach można także skorzystać z funkcji bypass, która przełącza silnik między przemiennikiem a zasilaniem sieciowym, bez konieczności korzystania w tym celu z obejścia zewnętrznego. Zaletą jest brak detektorów fazy, styczników i innych dodatkowych elementów. W takim przypadku bowiem w czasie pracy z częstotliwością zgodną z częstotliwością sieci zasilającej przemiennik z wbudowaną funkcją bypass automatycznie zsynchronizuje silnik do częstotliwości sieciowej. Korzyści z tego płynące to: eliminacja strat przełączania, redukcja zniekształceń prądu i obniżenie hałasu generowanego przez silnik.

Mariusz Snowacki

HF Inverter Polska

Jak wygląda krajowy rynek napędów elektrycznych? Jakie są tu bieżące trendy?

Jeżeli popatrzymy na rozwój przemienników częstotliwości przez pryzmat ich historii, której początki sięgają lat 60. zeszłego wieku, to zobaczymy, jak długą drogę przeszły te produkty – od pierwszych, analogowych konstrukcji opartych na tyrystorach do dzisiejszych zaawansowanych urządzeń wykorzystujących nowoczesne półprzewodniki i rozwiązania cyfrowe. Technika przemienników częstotliwości ewoluuje dynamicznie, wprowadzanych jest szereg innowacji. Najważniejszymi trendami i wyzwaniami dla inżynierów rozwijających tę technologię jest obecnie integracja z Internetem Rzeczy (IoT, Internet of Things), zastosowanie sztucznej inteligencji (AI, Artifical Intelligence) oraz uczenia maszynowego (ML, Machine Learning).

Sądzę, że przemienniki częstotliwości będą coraz częściej integrowane z systemami IoT, co zrewolucjonizuje sposób, w jaki są monitorowane i zarządzane. Dzięki połączeniu z siecią, urządzenia te będą mogły przesyłać dane w czasie rzeczywistym, umożliwiając zdalne monitorowanie ich stanu, diagnozowanie problemów oraz optymalizację. Zastosowanie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego otworzy nowe możliwości w zakresie analizy danych. Dzięki AI możliwe będzie przewidywanie awarii, co pozwoli na ich wcześniejsze wykrywanie i eliminację, minimalizując przestoje i koszty napraw. Uczenie maszynowe pomoże zaś w optymalizacji zużycia energii oraz automatycznym dostosowaniu parametrów pracy urządzeń, co zwiększy efektywność operacyjną.

Jakie są możliwe kierunki rozwoju omawianej branży?

Przyszłość sektora przemienników częstotliwości zapowiada się ekscytująco – z wieloma innowacjami, które zrewolucjonizują sposób, w jaki urządzenia te są używane w przemyśle. Integracja z IoT, wykorzystanie sztucznej inteligencji, zwiększona efektywność energetyczna, zaawansowane mechanizmy cyberbezpieczeństwa, modułowość, zintegrowane systemy zarządzania energią oraz przyjazność dla użytkownika – to tylko niektóre z kluczowych trendów, które kształtować będą rozwój omawianych urządzeń i technologii.

Sądzę, że w przyszłości przemienniki będę same parametryzowały się i optymalizowały swoją pracę – dzięki coraz powszechniejszej technologii sztucznej inteligencji. I nie jest to melodia odległej przyszłości – to już się dzieje na naszych oczach. Jeszcze w tej dekadzie, maksymalnie kolejnej, możemy spodziewać się sterownika PLC podłączonego do Internetu Rzeczy, który dzięki algorytmom AI i uczenia maszynowego będzie sam wykrywał zainstalowany przemiennik częstotliwości, parametryzował go i w czasie rzeczywistym optymalizował pracę pod potrzeby procesu technologicznego.