Prečo zvoliť radšej soft-štartér ako frekvenčný menič?

So soft-štartérom môžeme pri porovnaní so striedavým frekvenčným meničom dosiahnuť významné úspory. Avšak je potrebné zvážiť viaceré aspekty.

Skúsme sa na chvíľu zamyslieť, prečo pri 95 zo 100 aplikácii využívajú striedavé frekvenčné meniče, a to aj v situáciách, kedy by danú úlohu dokázali zvládnuť soft-štartéry?

Dôvod je nasledujúci:

Striedavé frekvenčné meniče budú fungovať takmer vo všetkých aplikáciách, zatiaľ čo soft-štartéry nie

To však neznamená, že striedavé frekvenčné meniče môžeme ľahšie špecifikovať, inštalovať a uviesť do prevádzky. Znamená to jednoducho to, že striedavé frekvenčné meniče môžeme použiť v širšom spektre rôznych aplikácií.

Frekvenčné meniče môžeme ľahšie špecifikovať, inštalovať a uviesť do prevádzky

Prečo teda zvolíme soft-štartér?

Pri použití soft-štartéra namiesto striedavého frekvenčného meniča môžeme vo vhodných aplikáciách dosiahnuť podstatné úspory. 

Tieto úspory môžu byť v podobe:

  • Nákladov
  • Fyzickej veľkosti / zastavaný priestor
  • Fyzickej veľkosti / zastavaný priestor

Ak by sme chceli ťažiť z výhod týchto úspor, sú pri výbere medzi soft-štartérom a striedavým frekvenčným meničom veľmi dôležité vlastnosti danej aplikácie

Je preto potrebné dôkladne zvážiť také aspekty, ako napríklad požiadavky na krútiaci moment, riadenie rýchlosti a otázky rozvodu energie.

Ak by sme chceli použiť soft-štartér, platia okrem iného nasledujúce všeobecné pravidlá:

  • Malo by ísť o aplikáciu s nižším počiatočným krútiacim momentom
  • Aplikácia by mala byť s nízkou alebo strednou záťažou
  • Prevádzka by mala byť pri plnej rýchlosti
  • Znížili by sme mechanické opotrebovanie a poškodenia systému
  • Primárnym dôvodom pre metódu spúšťania je obmedzenie prúdu

Ak použijeme soft-štartér namiesto striedavého frekvenčného meniča môžeme dosiahnuť významné úspory. Soft-štartér má v sebe polovodičovom riadené usmerňovače (tyristory, SCR), ktoré pripájajú striedavé vstupné napájanie k motoru.  

Využitie, vlastnosti, a funkcie SMC soft-štartérov

Naproti tomu striedavé frekvenčné meniče obsahujú v sebe oveľa viac súčastí – zvyčajne diódovú vstupnú časť, jednosmernú zbernicu a bipolárne tranzistory s izolovaným hradlom (IGBT).  

Viac súčastí = vyššie náklady

Soft-štartéry môžu tiež poskytnúť značné úspory oproti striedavým frekvenčným meničom z hľadiska fyzickej veľkosti a priestorového objemu. Súčasti, ktoré sú v striedavom frekvenčnom meniči navyše, sú drahšie a zaberajú viac fyzického priestoru.

Podobne ako u úspor nákladov závisia aj úspory obsadeného priestoru na menovitom výkone:

Napríklad pre výkon 75 kW – 100 kW potrebuje Väčšina striedavých frekvenčných meničov o 400% viac priestoru než typický soft-štartér

Taktiež napríklad pre výkony 375 kW, 560 kW, a 710 kW môžeme v určitých prípadoch evidovať úspory priestoru od 500% do 1000%.

Pri použití soft-štartéra namiesto striedavého frekvenčného meniča možno dosiahnuť úspory energie. Soft-štartéry môžu dosahovať účinnosť 99,5% až 99,9%. 

Účinnosť závisí na veľkosti soft-štartéra a použitom trojfázovom napätí. Po dokončení procesu spúšťania zopne soft-štartér s integrovaným mostíkom vnútorný stýkač. Tyristory (SCR) už nie sú spínané a prúd prechádza cez stýkač. Tento princíp je veľmi efektívny.

Striedavé frekvenčné meniče majú zvyčajne 95% až 98% účinnosť. Počas spúšťania, za chodu a pri zastavovaní sú aktívne časti, ako napríklad IGBT, stále zopnuté a to spôsobuje nižšiu účinnosť meniča.

Keďže však striedavé frekvenčné meniče riadia napätie aj frekvenciu, poskytujú viac príležitostí aj k úspore energie.

Pri prevádzke za plnej rýchlosti a pri správnom zaťažení sú soft-štartéry účinnejšie ako striedavé frekvenčné meniče. Ak prostredníctvom soft-štartéra dosiahneme plnú rýchlosť a vnútorný aktívny obvod je premostený, preteká prúd k motoru cez premosťovací stýkač. Nie sú teda zopnuté žiadne aktívne polovodičové komponenty, ktoré by vytvárali tepelnú energiu.

Za chodu má striedavý frekvenčný menič zo svojej podstaty vždy vyššiu teplotu ako soft-štartér vzhľadom na skutočnosť, že aktívne časti neustále riadia napätie a frekvenciu.

Ak správne vyberieme soft-štartéry, potom nám v porovnaní so striedavým frekvenčným meničom môžu zabezpečiť podstatné úspory z hľadiska nákladov, obsadeného priestoru a energie. 

Náklady na striedavé frekvenčné meniče môžu byť 1,5- až 7-krát vyššie ako u soft-štartérov. Rozmery striedavých frekvenčných meničov môžu dosahovať 2,5- až 10-násobku veľkosti soft-štartérov.

Záver

Pri výbere medzi soft-štartérom a striedavým frekvenčným meničom sú veľmi dôležité vlastnosti danej aplikácie.

Soft-štartér aj striedavý frekvenčný menič môžu spustiť motor s obmedzeným napätím a prúdom, ale iba jedinečné vlastnosti aplikácie určia, čo je najlepšia voľba v danej situácii. Tieto vlastnosti nám umožnia správne dimenzovať buď soft-štartér, alebo frekvenčný menič.


Zdroj: www.rockwellautomation.com, upravil Automatizacia365.sk

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *