Video
Video v slovenščini
Andrejštajn: AC in DC motorji, reduktorji in VFD
Pravi motor, reduktor in regulator za vaš stroj
Andrejštajn predstavlja AC in DC motorje z reduktorji ter razloži, kaj lahko pričakujemo od frekvenčnega pretvornika VFD. Predstavitev spremlja program industrijskih 220 V pogonov v razponu 25–250 W. Pri izbiri konkretnega izdelka uporabimo njegove podatke, nazivno tablico in navodila; enaka napajalna napetost še ne pomeni enakega načina krmiljenja.
Kaj pomeni AC in kaj DC?
AC pomeni izmenično napajanje. Napetost periodično menja polariteto; pri omrežnem pogonu je pomembna tudi frekvenca. DC pomeni enosmerno napajanje. Majhni krtačni DC motorji so praktični za baterijske naprave, mehanizme in prototipe. BLDC motorji in koračni motorji potrebujejo svoje ustrezno krmiljenje, zato zanje ne izberemo poljubnega regulatorja za krtačni DC motor.
Kaj doda reduktor?
Reduktor zniža hitrost izhodne gredi in ob upoštevanju izgub poveča razpoložljivi navor. Ne ustvarja dodatne moči. Pri izbiri za transportni trak, mešalo ali vrtljivi mehanizem določimo želeno hitrost, trajni in zagonski navor ter delovni cikel. Upoštevamo tudi dovoljeno radialno in aksialno obremenitev gredi. Lastnosti polžastega prenosa same po sebi niso zagotovilo varnega zadržanja bremena.
Kako deluje VFD?
VFD je frekvenčni pretvornik. Vhodno izmenično napetost najprej pretvori v enosmerno v vmesnem tokokrogu, nato pa elektronika ustvari izhodno izmenično napetost z nastavljivo frekvenco in napetostjo. Tako ustreznemu motorju nastavimo hitrost in potek pospeševanja oziroma ustavljanja. Način regulacije in dovoljeno območje sta odvisna od motorja, pretvornika in bremena. Razlaga delovanja pri ABB.
Primer: transportni trak pri 50 Hz in 25 Hz
Pri istem indukcijskem motorju in nespremenjenem reduktorju prehod s 50 Hz na 25 Hz pomeni približno polovico hitrosti. Dejanska hitrost se spreminja tudi z obremenitvijo in zdrsom motorja. Počasnejši trak lahko olajša doziranje, tehtanje ali pakiranje; nastavljiva zagonska rampa zmanjša sunkovit začetek gibanja. Prikaz v videu je ponazoritev delovanja, ne meritev konkretnega sklopa.
Kaj lahko pričakujemo pri počasnem vrtenju?
VFD ne poveča nazivne moči motorja. Pri nizkih vrtljajih preverimo dovoljeni trajni navor, tok in hlajenje. Motorjev ventilator se lahko vrti počasneje, zato dolgotrajno delovanje pod obremenitvijo zahteva posebej preverjen režim. Zmanjšanje hitrosti ni obljuba, da bo vsak motor pri vseh nastavitvah zagotavljal enako moč. Za zahtevno počasno vrtenje izberemo ustrezen reduktor in potrjeno območje regulacije.
Zakaj ustrezen trifazni motor ne potrebuje dodatnega motornega kondenzatorja?
Pri kombinaciji ustreznega VFD z enofaznim vhodom 230 V in trifaznim izhodom 230 V ter ustreznega trifaznega motorja pretvornik ustvari tri faze. Trifazni motor zato za ustvarjanje vrtilnega polja ne potrebuje dodatnega zagonskega ali delovnega kondenzatorja, kakršnega uporabljajo določeni enofazni motorji. To ne pomeni, da v samem VFD ni kondenzatorjev: običajno so del njegovega vmesnega enosmernega tokokroga. Primer ustrezne kombinacije pri Schneider Electric.
Ali lahko odstranim kondenzator iz kateregakoli 220 V motorja?
Ne. Enofazni motor s kondenzatorjem ni isto kot trifazni motor. Običajni VFD s trifaznim izhodom ni splošna zamenjava za njegov kondenzator ali namenski regulator. Kondenzatorja ne odstranjujemo na podlagi splošnega pravila. Preverimo število faz, napetost navitij, način vezave, nazivni tok in navodila obeh naprav. Obstajajo tudi specializirani pretvorniki za določene enofazne motorje, pri katerih velja predpisana vezava proizvajalca. Pojasnilo združljivosti pri Oriental Motor; primer specializiranega enofaznega pogona.
Kje so DC motorji preprosta in praktična rešitev?
Pri manjših strojih, robotih, pomikih in baterijskem napajanju je lahko krtačni DC motor z reduktorjem zelo priročen. Izberemo motor za ustrezno enosmerno napetost in potrebne vrtljaje. PWM regulator hitro preklaplja napajanje; z deležem časa vklopa vpliva na povprečno napetost na motorju in s tem na njegovo hitrost. Končna hitrost je odvisna tudi od bremena. Krmiljenje krtačnih DC motorjev pri STMicroelectronics.
Univerzalni DC regulator: kaj pomenita 10–60 V in do 20 A?
Navedeni regulator je namenjen ustreznim krtačnim DC motorjem in enosmernemu napajanju v območju 10–60 V. Oznaka do 20 A ne pomeni, da je vsak motor s tokom pod 20 A samodejno primeren: preverimo zagonski tok, obremenitev, hlajenje regulatorja, vodnike in zaščito. Napajalna napetost mora ustrezati tudi motorju. Regulator ne ustvarja ustrezne napajalne napetosti iz poljubnega vira in ni univerzalni gonilnik za BLDC ali koračne motorje.
Izdelki, prikazani v predstavitvi
- AC motor 40 W, 220 V, reduktor 1:15, do 90 vrt/min
- AC motor 120 W, 220 V, reduktor 1:180, do 7,5 vrt/min
- AC motor 180 W z reduktorjem RV40, 1:50, do 27 vrt/min
- Frekvenčni pretvornik VFD 1,5 kW, vhod 230 V
- DC motor z reduktorjem, 12 V / 55 vrt/min
- DC motor z reduktorjem, 12 V / 20 vrt/min
- DC motor z reduktorjem, 12 V / 3 vrt/min
- DC motor z reduktorjem, 24 V / 200 vrt/min
- Univerzalni regulator hitrosti DC motorja, 10–60 V, do 20 A
Fotografije so iz dejanske ponudbe Svet Črnil. Povezava do AC kompleta z namenskim regulatorjem ne potrjuje združljivosti s prikazanim VFD. Za 120 W komplet stran izdelka navaja uporabno območje 5–7,5 vrt/min. Pred izbiro VFD preverimo tudi njegove izhodne faze in združljivost s konkretnim motorjem.
Kako vam pomagamo pri izbiri?
Povejte nam, kaj želite premikati, kakšna naj bo hitrost in kakšna je obremenitev. Koristni so še razpoložljivo napajanje, čas delovanja, prostor za vgradnjo ter fotografija nazivne tablice obstoječega motorja. Tako lahko izberemo motor, reduktor in regulator kot usklajen sklop.
Andrejštajn in govor sta pripravljena s pomočjo umetne inteligence. Fotografije izdelkov izvirajo s spletne strani Svet Črnil; animacije mehanizmov so učne ponazoritve.
