Diskuse Elektrika.cz

Frekvenční měnič EMOTRON, typ VFX48-500-21CE.
Motor - standartní štítek: 200kW, 345A, 1485ot./min.
Motor - štítek pro napájení z fr.měniče: 105-175kW, 240-400V/D, 30-50Hz, 305A, 900-1500ot./min..
Kabely k motoru jsou 2x NYCWY3x120/70, délka 190m.
Napětí na vstupu frekvenčního měniče je cca 385 až 390V.

Při testech našeho nového kompresoru (zatím nepříliš úspěšných, frekvenční měnič nám při testech kompresoru na náhradní médium vypadává na zapůsobení ochrany I2t  (zle)) jsem si všiml, že na výstupu frekvenčního měniče je při maximálních otáčkách motoru (50Hz) snížené napětí 350V (očekával bych cca 400V).

Proč je na výstupu z měniče při 50Hz snížené napětí 350V?Technik českého zastoupení výrobce měniče, který nám měnič nastavoval, mi nedal na tento dotaz uspokojivou odpověď.

V příloze data měření stažená z frekvenčního měniče.

Čím jste to napětí naměřil?

Měnič má výstup sinusovku? Dobře filtrované vyšší harmonické?
Nebo je to nějaký "schodovitý paskvil"?

Běžné měřicí přístroje cosi měří. Ale je tam zásadní problém v tom, že u průběhu, který není sinusový, se měřená hodnota blíží střední hodnotě a ta se u nesinusového průběhu může dost lišit od hodnoty efektivní (ta se běžně udává jako AC napětí)
"Obyčejné" měřicí přístroje mají omezenou citlivost na vyšší frekvence, takže u průběhu generovaného "digitálně",  se nedostatečnou filtrací a velkým množstvím vyšších harmonických to často měří méně, někdo ty ukáže úplný nesmysl.

Pro zodpovědné posouzení by to chtělo nějaký analyzátor sítě, ale to není přístroj za pár set a ni za pár tisíc Kč.

Měření v příloze jsou stažená z frekvenčního měniče, takže měřil frekvenční měnič.

Vážený pane Kalino,
napětí na motoru může být nižši:

1) Je to dobře - protože má měnič dobře identifikovaný motor takzvaným poznávacím režimem a frekvenční měnič napětí automaticky snížil, pro úpory energií - to by bylo 0.K. Pokud si vektorový měnič změří (viz kapitola 7.3 návodu "Per forming an Identification Run"),  že motor je předimenzovaný a že mu stačí menší moment, napětí snižuje automaticky podle modelu motoru, který si na základě měření vypočítá. Potřebné napětí je hodně zhruba úměrné momentu.
(P.S. při identifikaci motoru musí být odpojena zátěž, motor sebou škube a točí malými otáčkami a reverzuje)

2) Je to špatně, protože neproběhla idetifikace motoru a jedete na poměrně kozervativní tovární nastavení měniče, nebo jste špatně nastavili do parametrů měniče štítkové parametry motoru (vz kapitola 7.1.1 návodu "One motor and one parameter set") - to by bylo u vektorového měniče  špatné jak pro motor, tak pro poháněné zařízení.

P.S.  překvapuje mne, že:
1) pro kompresor nemáte použit měnič VFX/FDU specializovaný pro pumpy, větráky a kompresory ale používáte VFX specializovaný pro dynamické zátěže mlýny, drtiče jeřáby. To se pak nemůžete divit, že soustrojí kompresoru při takových rychlých požadavcích na dynamiku vypadne na přetížení sítě. Na zrychlení kompresoru se musí polehoučku a ne takhle zostra, ty grafy rychlosti sice hezky demonstrují schopnosti dynamiky měniče a rezervu výkonu motoru, ale budí soucit s mechanikou kompresoru a s přívodem napájení. Přechody mezi rychlostmi má být hlaďounká křivka bez překmitů, tady překmitne přechod z nižší rychlosti na vyšší. Tohle není jeřáb s pružným lanem, to je kompresor pro Spolanu, obluda s velkou setrvačností pracující do protitlaku. To je turbokompresor, písťák, nebo šroubák?

2) že takto specializovano u věc řešíte do hloubky na fóru, místo aby si Vaše firma objednala technickou pomoc, nebo konzultace u nějaké konkurenční specializované pohonářské firmy.
  

Kompletní dodávku kompresoru máme od výrobce NEA, frekvenční měnič tedy dodal výrobce kompresoru. Kompresor je pístový, dvoustupňový.

Uvedení měniče do provozu nám zajišťovala firma ELPRO-DRIVE. Servisní technik byl u nás již 3x.
Provedl pouze krátkou identifikaci motoru, kdy parametry jsou měřeny injektovaným DC proudem a k roztočení hřídele nedojde. Chtěl jsem po něm rozšířenou identifikaci motoru, ale bylo mi vysvětleno že není potřeba.
Parametry motoru naprogramované v měniči jsou v souladu se štítkem na motoru (štítek na motoru pro provoz s frekvenčním měničem).

Zde na fóru to řeším, protože mě odpovědi servisního technika neuspokojují. Motor nám při testech na dusík vypadává na ochranu I2t a nevíme zda výrobce kompresoru má poddimenzovaný motor, nebo je problém někde jinde.
Je pravda, že se provozní podmínky pouze simulují a při provozu na dusík kompresor odvádí výpočtově vyšší kompresní práci než při provozu na provozní médium, ale podmínky skutečnoho provozu se simulacím velmi přibližují.

Vážený pane Kalino,
DC identifikace zjistí odpor vinutí včetně přívodů, což je důležité, jsou dlouhé. Ale něco tam dobře nastavené není, asi jmenovité napětí motoru, nebo si model měnič spočítal na základě vyššího odporu vinutí nedostatečně. Jenže to záleží na firmware v měniči a servisák může, ale nemusí mít pravdu. Tady by opravdu pomohla identifikace kompletní, u pístového kompresoru to zase nebývá tak velký problém spojku rozpojit. Hlavní je si porovnat uložené parametry před identifikací po zadání štítkových a po identifikaci DC a po identifikaci kompletní. Takové ty indukčnosti, časové konstanty a impedance motoru.  Chce to někoho, kdo má zkušenosti s dlouhými přívody do výkonnějšího motoru. Někoho, kdo na základě odečtených hodnot dokáže upravit změřené parametry ručně. Já to nejsem, to musí být někdo kdo má pod čepicí a pohybuje se v pohonařině - Ing. Hynek Přikryl, CSc z Control Techniques, a.s.,  nebo ing. Richard Kocích z ADTEC s.r.o.,Brno.

Co se týče přetížení motoru na I²t, tak je dle mne hlavní úkol snížit dynamiku měniče, přechody musí být aperiodické  a ne optimálně dynamické s jedním dynamicky optimálním překmitem jako nyní. To není divu, že v těch přechodech je ze sítě odebraný pěkný ráz a posílán do motoru. Tipuji výpadky v okamžiku konce decelerace, nebo akcelerace. I to snížení napětí může být důsledkem automatické korekce  I²t pomocí snížení napětí - to záleží na firmware.
 Myslím si při skutečném médiu to bude ještě horší, bude klást menší odpor, bude menší tlumení soustavy, překmity budou větší a měnič bude více špičkově zatěžován.
Berte to ode mne jako rady do pečiva, tohle chce fakt odborníky se zkušenostmi.

 

Motor na ochranu I2t nevypadává při akceleraci, ale při minimálních otáčkách, kdy přivíráme by-pass a simulujeme zatížení kompresoru.

Graf výpadku v příloze.

Tomu nerozumiem. Na grafe nie je vidieť žiadny nárast prúdu a menič sa okamžite začne odstavovať.
Otáčky a moment klesnú takmer okamžite k nule, ale výstupný prúd a napätie klesajú pozvoľnejšie. Pripadá mi to tak, ako keby menič neodstavil výstupný striedač, ale ešte sa snažil vybiť kondenzátory do záťaže.
Stiahnem si manuál, snáď tomu porozumiem.
Napriek tomu si však myslím, že toto je problém, ktorý by vedela posúdiť najlepšie servisná podpora výrobcu alebo ich české servisné zastúpenie.

Keď tak pozerám na ten graf, tak mi dochádza, že nerozmýšľam.
Podľa vášho úvodného príspevku je motor pripojený na menič nastavený ako motor s maximálnym prúdom 305A. A vy ho v minimálnych otáčkach pri takmer maximálnom momente dosiahnete. Po čase nastavenom v meniči sa motor vypne, pretože podľa meniča bežal v preťažení.
S najväčšou pravdepodobnos ťou budete musieť kontaktovať výrobcu motora a zistiť, či môžete motoru pripojenému na menič zvýšiť prúd.
Alebo sa spoliehať na predpoklad, že po pripojení k technológii sa prúd zníži.

A ešte ma napadá otázka: Prečo trápite kompresor zaťažovaním v minimálnych otáčkach? Vy ho budete regulovať ručne na minimálnu spotrebu energie pri maximálnom výkone? Štandardne sa meniče riadia požiadavkami na určitú prevádzkovú veličinu. Vy nebudete používať reguláciu na konštantný (žiadaný) tlak alebo konštantné (žiadané) množstvo (prietok) média?

(jednicka)
Kolega Revús na to kápnul.
Mne to na první pohled hned také netrklo, říkal jsem si 345A tam ještě není....
A ono je nastaveno 305A pro měnič. Je to jasné. A napětí na motoru je v tom nevinně.

Ale jestli tam máte PTC ochranu, jel bych spíše přednostně na ni a proud motorem zdvihnul někam k 315-320A.
I²t ochrana je zase nenahraditelná při těžkém rozběhu, kdy se mohou ve vinutí  motoru vytvořit horká jádra než se teplota ve vinutí rozloží.
Pro trvalý běh bych zase preferoval PTC ochranu. On pístový kompresor i pěkně hřeje, zvláště dvoustupňový, to budete někde na 20-30 barech a radiační teplo ze stlačeného plynu se nepříznivě šíří i do motoru i když tam bude mezichladič.
Máte 2 sady parametrů, po rozběh, kdy bude mít v první sadě přednost I²t ochrana se pro běh od jistých otáček a času můžete přepnout na druhou sadu parametrů s předností PTC a vyšším proudem I²t. A PTC čidlo je jediná věc, co zajistí spolehlivě ochranu i z radiačního tepla, bývá i dobře ve vinutí umístěné. Jen nastavte dobře do měniče tepelnou odolnost vinutí.
Pokud to není výbušný plyn a nehlídá se povrchová teplota motoru, tak to s oteplením z harmonických nebude tak zlé. Tam hodně záleží na modulační frekvenci PWM, jste v průmyslu, to můžete s frekvencí šibovat do minimálních ztrát na motoru.

Jelikož jedete na 60% otáčky, tak se poohlédněte po cizí ventilaci k motoru. Je účinnější, dá se lépe směrovat, sání se dá dát dále od radiací zasaženého prostoru a na technologii zbude více cenné energie z měniče ušetřené z ventilátoru.
Při 60% je sice menší napěťové namáhání vinutí, ale proud do motoru je více deformovaný, jsou větší ztráty v železe. Jiný mechanický převod by byl lepší, ale úpravou škrcení sání kompresoru se určitě dostanete na vyšší otáčky, on ten bypass není moc vypovídající zátěž, přece jen plníte kompresor stlačeným plynem a jde o jakýsi boosterkompres or. Provozní stav bude hodně jiný. Škrcením sání sice klesá účinnost stlačování, ale když si pohlídáte škrcení jen na úroveň, aby se nepřekračoval nastavený proud, tak to asi nebude tak kritické.  

Jestli ano, tak stejně musíte snížit dynamiku, jinak to bude kmitat a otáčky se budou třepotat.

Kompresor regulujeme na konstantní tlak. Při nízkém výkonu bypassem při minimálních otáčkách motoru a při vyšším výkonu regulaci přebírá frekvenční měnič.

Spoléháme se opravdu jak píše p.Kurka spíše na ochranu PTC termistory, takže v současné době máme ochranu I2t nastavenou na 110% s časem 60s. Zatím žádáme o vysvětlení výrobce kompresoru a chystáme se na další test.

Trochu mě rozčiluje snížené napětí při maximálních otáčkách (50Hz). Pořád mi není jasné, proč je tak nízké. Vždyť se tím bude zvyšovat proud motoru.

To neovplyvníte. Reguláciu napätia si robí menič sám. Pokiaľ mi je známe, tak je pre menič podstatné dosiahnúť žiadaný (potrebný) točivý moment na hriadeli a záleží na jeho firmware ako to dosiahne.
Menič je nastavený na vektorové riadenie a to je využívané na "DTC" (direct torque control - priame riadenie momentu). Ak by bol nastavený ako skalárny (V/Hz),  tak by bola pre neho podstatná frekvencia, čiže otáčky.