Controlul motoare electrice
comanda si protectia motoarelor trifazate

In cadrul diferitelor utilaje industriale, sunt necesare diferite viteze de rotatie sau translatie. La inceput s-au folosit angrenaje mecanice cu curea sau cu roti dintate care rezolvau problema atunci cand se foloseau doar cateva viteze prestabilite.

Gabaritul mare al acestora, inexactitatea celor cu curele si lipsa de stabilitate in timp a necesitat insa conceperea unei solutii mai bune.

Datorita faptului ca aproape toate miscarile mecanizate din cadrul unui proces industrial automatizat au la origine motoare electrice, obtinerea reactiilor dorite se obtin prin controlul electric al motorului.

Solutia potrivita a venit de la primul regulator de viteza, care la inceput avea implementate doar functiile de baza.

Pe parcurs, s-au implementat si alte functii necesare, reglare dinamica, control vectorial de flux, cuplu maxim inclusiv la turatii foarte scazute, regulatoare pretentioase PID, comunicatii cu alte elemente de automatizare prin BUS, comenzi de la distanta, etc.

Modelele moderne, sunt deja echipate cu diferite porturi, configurabile ca intrari sau iesiri.

Daca ne gandim la aplicatia unui circuit de evacuare al prafului prin burlane, unde exista cate un ventilator la fiecare masina de prelucrare si unul pe burlanul comun de evacuare, ne dam seama ca cel comun trebuie sa functioneze cu o viteza proportionala cu numarul utilajelor in functiune. De asemenea, viteza de adaptare la diferitele situatii este foarte importanta.

Tinanad cont de toate aceste conditii, automatele programabile comanda regulatoarele prin aceste porturi configurabile.

Regulatoarele de frecventa din generatia noua sunt echipate in varianta standard cu diferite protocoale de comunicatie, ca ModBus, ProfiBus DP, Lonworks, CANopen, DeviceNet pentru integrarea usoara in orice configuratie de automatizare.

Ca destinatie, regulatoarele pot fi folosite la fel de bine in diferite aplicatii nepretentioase ca pompare sau ventilare cat si in cadrul proceselor pretentioase, gen cuplu constant, viteza stabila indiferent de sarcina, reglajul dinamic al vitezei, viteza stabila la turatii scazute, reglaj vectorial de flux.

Invertoarele de sursa, pot controla diferite motoare electrice, de la cele standard pana la cele speciale cu frecvente pana la 1.000 Hz, in conditiile in care 95% dintre aplicatii se bazeaza pe o frecventa maxima de 50 Hz

Cateva aplicatii standard si functiile necesare:

Ridicare

Control de franare pentru miscari de translatie, rotire sau ridicare.

Controlul consumului, masurat prin senzori.

Elevatii cu viteza.

Procesarea semnalelor de la senzorii de capat de cursa.

Manipulare marfa

Timpi de raspuns scurt la comenzi: 2 ms (± 0.5 ms).

Referinta determinata prin impulsuri sau intrarea analogica diferentiala.

Control de la distanta prin reteaua de comunicare.

Controlul pozitiei prin senzori, optimizarea timpului la viteze scazute.

Setari ale diferitelor parametrii conexe.

Impachetare

Timpi de raspuns scurt la comenzi: 2 ms (± 0.5 ms).

Control centralizat prin comunicatii BUS.

Controlul pozitiei prin senzori.

Industria Textila

Esantionare digitala foarte rapida, 1/32.000

Viteza stabila indiferent de sarcina, in cazul folosirii unui motor sincron.

Plaja mare de reglaje.

Functii de bobinare.

Comunicatii cu alte echipamente, prin BUS.

Masini de prelucrare a lemnului

Controlul tuturor motoarelor speciale, inclusiv celor de 1.000 Hz

Oprirea cea mai urgenta la disparitia tensiunii de alimentare.

Control centralizat prin comunicatii BUS.

Protejarea motoarelor impotriva supratensiunii.

Executii de procese

Regulator PID.

Rezolutia mare prin esantionare de mare frecventa.

Controlul vitezei si cuplului.

Comunicatii intre elemente prin protocoale.

Functii de incetinire si blocare de urgenta.

Lift

Functii de incetinire pentru confortul pasagerilor.

Adaptarea la diferite greutati.

Conformitatea releelor la standardele specifice lifturilor EN 81-13-2-2-3.

Comunicatia prin protocol CANopen.

Verificarea automata a releului de comanda principala.

Soft-startere

 Avantajele utilizarii motoarelor electrice este un fapt incontestabil, insa existenta dezavantajului dat de consumul exagerat la pornire, este de asemenea binecunoscuta.

Daca luam in considerare ca dupa o pana de curent, toate motoarele electrice care nu s-au deconectat, vor porni in acelasi timp si vor absorbi curenti de pornire de 7 ori mai mari decat in functionare normala, vom intelege motivul pentru care siguranta electrica principala poate decupla in timp ce sigurantele individuale de valoare mai mica raman cuplate.

O situatie prea periculoasa poate aparea in cazul sigurantelor independente, cand exista posibilitatea de a decupla doar o faza, astfel consumatorul, fortat sa functioneze cu doua faze se supraincalzeste, se poate distruge si chiar poate fi sursa unui incendiu.

Pentru protejarea motoarelor impotriva suprasolicitarii la pornire, de asemenea ca masura de prevenire a situatiilor amintite, alimentarea lor se recomanda a fi efectuata prin grupuri de pornire dedicate, numite soft-startere care, pot porni motoarele prin consum controlat cum ne anunta chiar denumirea lor.

Un alt avantaj al soft starterelor, este oprirea controlata a motorului care, de asemenea elimina multe neplaceri cauzate de fenomenul de autoinductie ce ia nastere in infasurarile motoarelor trifazate.

Soft starterele folosesc ecuatii speciale de controlul cuplului, permitand motorului sa absoarbe doar curentul necesar pornirii.

Cateva functii specifice:

Setarea independenta a parametrilor consumatorului.

Protectia impotriva functionarii in gol sau a blocarii motorului.

Protectia impotriva functionarii "in doua faze".

Functii specifice pompelor, in functie de debitul necesar.

Pornire controlata pentru a evita fortarea lanturilor din angrenaje sau alungirea curelelor de transmisie.

Oprirea controlata.

Eliminarea trepidatiilor curelelor.

Reducerea curentilor de varf.

Protectia inclusiv a motoarelor speciale.

Detectarea inversarii accidentale a succesiunii fazelor.

Detectarea suprasarcinilor cauzate de angrenaje defectuoase, de incovoierea materialului.

Detectarea subrasarcinilor cauzate de desfacerea angrenajelor, ruperea curelelor de transmisie.

Produse asociate