Per què el motor necessita EnergySaver?
L'article analitza les capacitats de l'optimitzador de controlador de tipus «EnergySaver» per controlar motors asíncrons.
A la indústria, aproximadament el 60% de tota l'electricitat la consumeixen motors de diversos tipus, dels quals els asíncrons representen més del 90%. En comparació amb altres tipus, els motors asíncrons tenen un disseny relativament senzill, baix cost, fàcil operació, alta eficiència i fiabilitat.
Però en tecnologia, poques vegades es dóna alguna cosa gratuïtament (però també a la vida). El principal problema dels motors asíncrons és la incapacitat de fer coincidir el parell mecànic de l'eix del motor amb la càrrega mecànica, tant durant l'arrencada com durant el funcionament. Quan s'encén, el motor agafa la velocitat de funcionament en una fracció de segon, mentre que el moment mecànic és 1,5-2 vegades superior al valor nominal i el corrent és de 6-8 vegades. Els grans corrents d'entrada carreguen les xarxes i, el més important, redueixen significativament la vida útil del motor.
Un altre problema està relacionat amb el mode de funcionament.Escollint la potència del motor a partir de les condicions d'arrencada dels mecanismes, en el mode nominal funciona sota càrrega, és a dir. amb un parell d'eix baix. Els mecanismes sovint funcionen en mode cíclic, amb factors de càrrega (LO) baixos. En aquest cas, el motor acostuma a funcionar al ralentí la major part del temps. En aquest cas, l'energia elèctrica es gasta de manera ineficient.
El primer dels problemes descrits es va resoldre amb l'ajuda de l'arrencada dels reòstats i amb el desenvolupament de la tecnologia de semiconductors: circuits d'arrencada suau de semiconductors. Aquests mitjans tècnics permeten posar en marxa el motor en condicions d'arrencada severes, però què fer amb la càrrega variable de l'eix en mode de funcionament? A més, no s'ha de descuidar el procés d'aturada del motor: l'energia emmagatzemada a l'estator es "descarrega" en forma d'un pols d'alta tensió, que danya l'aïllament del bobinatge i l'equip de commutació.
L'aparició convertidors de freqüència, que permet variar la velocitat del motor en un ampli rang, sembla haver eliminat completament tots els problemes del motor d'inducció. El variador de freqüència us permet accelerar el motor segons qualsevol llei, controlar contínuament la càrrega en mode de funcionament i aturar el motor sense problemes. En aplicacions seleccionades, es pot aconseguir un estalvi d'energia de fins a un 70% mitjançant una gestió òptima de la càrrega de l'eix.
Però per les àmplies capacitats del variador de freqüència, heu de pagar pel seu alt preu. Aquest producte té una funcionalitat redundant que permet la implementació d'algoritmes de motor complexos. És aquesta flexibilitat la que es converteix en un obstacle en aplicacions senzilles. El convertidor de freqüència no és un producte acabat.S'utilitza com a part de sistemes de control en què el cost dels elements addicionals (sensors, controladors, programadors) sovint és comparable al cost del propi convertidor.
La potent unitat de control de microprocessador inclosa al controlador EnergySaver proporciona un control complet del motor durant l'arrencada, el funcionament i l'aturada. El principi de control es basa en mantenir un valor constant del moment de càrrega mecànica a l'eix. Mitjançant la mesura de l'angle de desplaçament entre corrent i tensió, la unitat de control disminueix o augmenta la tensió del motor, canviant-ne la potència.
El producte està funcionalment complet, n'hi ha prou amb connectar els cables d'entrada i sortida, i el motor es pot controlar mitjançant els valors predeterminats de la configuració del fabricant. El controlador combina la flexibilitat d'un variador de freqüència amb arrencadors suaus de baix cost. Amb un preu un 25-30% superior al de l'arrencada, «EnergySaver», a més de les funcions de protecció estàndard de l'equip contra sobrecàrregues i curtcircuits, protegeix el motor de trencar la seqüència de fases, perdent una de les fases. Com que el control intern de tensió i corrent es realitza per separat per a cada fase, el controlador elimina la tensió d'alimentació o el desequilibri de càrrega.
Totes aquestes propietats permeten que els controladors siguin àmpliament utilitzats per controlar motors asíncrons, garantint el seu funcionament a llarg termini i estalvi d'energia elèctrica.