Работа с инерционными нагрузками зачастую требует использования дополнительных элементов электропривода, способных обеспечить рассеивание или рекуперацию избыточной энергии механизма, при переходе системы в генераторный режим. Самым распространенным на сегодняшний день способом является комплектация комплектация преобразователя частоты (ПЧ) тормозным резистором. В этом случае энергия рекуперации рассеивается в виде тепла на добавочных сопротивлениях, предотвращая перенапряжение на звене постоянного тока и, как следствие, выход силовых компонентов ПЧ из строя. К недостаткам такой схемы могут быть отнесены – дополнительное место для монтажа, обеспечение условий охлаждения резистора, пожароопасность, материальные расходы на покупку самих устройств (так как при увеличении мощности ПЧ возрастает как стоимость комплектации, так и число дополнительных компонентов, например, возникает необходимость установки внешних силовых транзисторов). Еще одним методом является использование активного выпрямителя, который обеспечит возврат энергии в сеть. Но и в этом случае происходит значительное увеличение компонентов системы привода. Активный выпрямитель может быть, как внешним, так и встроенным, но принципиально такая система требует больших первоначальных финансовых затрат. В связи с этим инженерами YASKAWA был предложен инновационный программный вариант решения данной проблемы, способный обеспечить корректное функционирование без лишних финансовых вложений, но работающий только для ряда применений, где не важна скорость остановки привода, а необходимо его постоянное вращение с циклическим входом в генераторный режим.
Функция «Подавление перенапряжения» позволяет преобразователю регулировать скорость вращения механической части привода, которая в процессе выполнения технологического процесса создает цикличную рекуперативную нагрузку, например, рабочий ход балансира в станках-качалках (привод штанговых нефтяных насосов), приводов эксцентриковых и кривошипно-шатунных механизмов прессов, ряда долбежных и строгальных станков.
Программное обеспечение YASKAWA «Подавление перенапряжения в ПЧ A1000» отслеживает напряжение звена постоянного тока, не давая приводу войти в генераторный режим. При возврате одноплечного балансира после подъема в штанговых насосах, или при сбросе ползуна в штамповочных прессах скорость нагрузки превышает скорость задания привода (выходная частота), преобразователь переходит в режим рекуперации параллельно с сетью, при этом накапливая энергию на звене постоянного тока. Преобразователь, оснащенный подавлением перенапряжения, отслеживает моменто-образующий ток (Iq) двигателя, и регулирует его относительно уставки Iq с помощью ПИ-регулятора, на выходе которого расположено задание на смещение выходной частоты. Выходная частота возрастает для поддержания моменто-образующего тока статора на заданном уровне с целью предотвращения перехода в генераторный режим – изменение знака тока на противоположный. Таким образом, ток остается положительным, а поток энергии всегда направлен от преобразователя частоты к двигателю.
ПО предназначено для работы в режиме бездатчикового управления (открытый вектор, OLV), однако может быть использовано и в вольт-частотном режиме управления с некоторыми ограничениями (не будет доступна функция ограничения пускового момента).
Функционал ПО можно включить или отключить и использовать преобразователь в стандартном режиме. При выборе режима управления с замкнутой обратной связью по скорости управления двигателем преобразователь отключит функции ПО и перейдет в стандартный режим работы.
В качестве дополнительных настроек диагностирования в ПО представлена функция определения разрыва ремня (срыв ременной передачи), которая может быть включена по желанию пользователя. Дополнительная функция будет определять выход из строя передаточного механизма, при вращении двигателя на максимальной частоте более 30 секунд (режим реального холостого хода).
Еще одной дополнительной функцией является регулирование ограничения момента при пуске. Эта особенность позволяет запускать инерционные нагрузки с большим ограничением момента, затем возвращая его на прежний уровень для сохранения функций диагностирования и обеспечения требуемых механических характеристик на заданном уровне.
Низкоуровневое программное обеспечение «Подавление перенапряжения» для преобразователей частоты серии A1000 производства YASKAWA снижает вероятность возникновения перенапряжения на звене постоянного тока, вследствие чего устраняется необходимость использования таких аппаратных средств как тормозные резисторы или активные выпрямители в применениях с активной нагрузкой, что снижает затраты на аппаратную составляющую, а также дополняет вашу систему полезными функциями диагностирования оборудования.
Заказать преобразователи частоты A1000 с данным ПО можно в ООО «КоСПА», авторизованном сервисном центре YASKAWA Motion & Drive.
