Belden
Wielu producentów przemysłowych szuka
sposobów na zmniejszenie zużycia energii, zarówno w celu redukcji kosztów, jak
i emisji gazów cieplarnianych. Przemysł odpowiada za ponad 40% światowego
zużycia energii, a 65% zapotrzebowania na energię pochodzi z systemów
napędzanych silnikiem elektrycznym. Jednym ze sposobów znacznego
zmniejszenia energii wymaganej do uruchomienia układów napędowych jest
wykorzystanie tak zwanych "VFD".
Napędy o zmiennej częstotliwości (VFD) to
złoty środek dla ochrony energii przemysłowej. Redukują one energię
potrzebną do uruchomienia układów napędowych, precyzyjnie kontrolując ich
prędkość. Zależnie od charakterystyki obciążenia, silnik pracujący z
połową prędkości może wymagać zaledwie 1/8 mocy wymaganej przy pełnej
prędkości.
Mimo że VFD są dostępne od 25 lat, są
bardziej przekonujące niż kiedykolwiek dzięki presji na oszczędności kosztów i
energii. Dzisiaj zamierzam wyjaśnić nieco technologię VFD, a w
szczególności przyjrzeć się, dlaczego wybór właściwego kabla VFD jest
ważny dla długoterminowego sukcesu instalacji.
Sterowanie silnikami VFD 101
Powyżej znajduje się schemat systemu VFD i
silnika, który zawiera 3 kluczowe części:
·
Sam VFD z interfejsem operatora
·
Kabel łączący VFD z silnikiem
·
Silnik elektryczny kontrolowany przez VFD
Magia VFD polega na tym, że jest w
stanie kontrolować prędkość obrotową silnika AC poprzez sterowanie mocą
elektryczną dostarczaną do silnika. Starsze sterowniki silnika nie były
wystarczająco precyzyjne, aby obsługiwały zmienne prędkości, ale dzisiejsze VFD
mogą bardzo precyzyjnie i niemal natychmiastowo zmieniać prędkość silnika, gdy
zmienia się jego obciążenie lub wymagania procesowe.
Oprócz oszczędności energii,
istnieje wiele innych korzyści z zastosowania precyzyjnego sterowania
dostarczanego przez VFD do uruchamiania silników. Obejmują one:
·
Ulepszona kontrola procesu
·
Zredukowane odpady produkcyjne
·
Dłuższa żywotność silników
·
Zmniejszona konserwacja silników i elementów mechanicznych dzięki mniejszemu
zużyciu
·
Większa niezawodność
Wszystko na temat VFD brzmi świetnie,
jednak są "efekty uboczne" z ich używania, które wymagają złagodzenia
- i tu właśnie znaczenie ma dobór właściwego kabel.
VFD generują szum elektryczny, który może
zakłócać pracę urządzeń znajdujących się w pobliżu
Najważniejszym problemem związanym z VFD
jest to, że generują zakłócający szum elektryczny w otaczającym je środowisku,
co może powodować inne problemy w procesie produkcyjnym. Hałas ten
promieniuje na inne urządzenia, takie jak sprzęt elektroniczny, komercyjne
systemy Ethernet, a nawet zwykły drut oprzyrządowania, zmniejszając ich
wydajność.
Na przykład jeden producent spędził dużo
czasu próbując ustalić, dlaczego urządzenie nie działało prawidłowo. Kiedy
kabel podłączony do VFD na podłodze poniżej kłopotliwego urządzenia został
zastąpiony wysokowydajnym kablem VFD, problem zniknął. W
innych przypadkach przekaźniki bezpieczeństwa w stanie stałym spowodowały
awaryjne wyłączenia z powodu zakłóceń spowodowanych szumem kabla klasy
konstrukcyjnej między VFD a silnikami.
Szczególnie, jeśli w Twoim obiekcie
znajduje się sprzęt wrażliwy na szum lub jeśli posiadasz długie kable, chcesz
mieć pewność, że zainstalujesz wysokowydajny kabel VFD.
Rozważania w przypadku kabla VFD
Przy wyborze odpowiedniego kabla do
systemu VFD należy wziąć pod uwagę 6 ważnych czynników.
1. Duża konfiguracja uziemienia i
zakończenie
Nieprawidłowo uziemiony kabel VFD powoduje
problemy związane z szumem w systemie, a nieprawidłowo zakończone kable mogą
uwolnić przechwycony prąd szumowy. Im więcej miedzi znajduje się na
potencjale ziemi, tym bardziej efektywny będzie kabel.
2. Właściwe ekranowanie w celu
ograniczenia szumów
Aby uniknąć problemów związanych z szumem,
kabel VFD musi być skutecznie ekranowany. Nasze badania sugerują, że
systemy ekranowania, które zawierają podwójną taśmę miedzianą lub kombinację
typów folii/plecionek, są najbardziej odpowiednie dla zastosowań VFD. W
przypadku takich ekranów kabel zwraca nadmierny szum do napędu, pozwalając
silnikowi i znajdującym się w pobliżu urządzeniom prawidłowe działanie.
3. Wytrzymała izolacja dla lepszej
wydajności elektrycznej
Usieciowana izolacja z polietylenu (XLPE)
znacznie przewyższa PVC/nylon jako izolator dla kabli VFD, ponieważ może
wytrzymać napięcia aż 3x wyższe. Pozwala to na dłuższe przebiegi kabli,
chroni silnik i zwiększa wydajność przenoszenia mocy z silnika do napędu.
4. Odpowiednie splot
Kable VFD z cynowanymi włóknami miedzi, a
nie tylko włóknami miedzianymi zapewniają dobrą odporność na korozję i
stabilność termiczną. Ocynkowane połączenia miedziane są znacznie mniej
podatne na utlenianie i degradację w gorących miejscach.
Ponadto wysoka liczba włókien zwiększa
elastyczność kabla i znacznie redukuje szkodliwy szum.
5. Ulepszanie przemysłowe
Kable VDF muszą być niezawodne i
wystarczająco wytrzymałe, aby poradzić sobie w trudnych warunkach
przemysłowych, w których są umieszczone. Ważne jest, aby wybrać
okablowanie przemysłowe, które wytrzyma wilgoć, piasek, światło słoneczne, olej
i inne warunki, które mogą zniszczyć mniej wytrzymałe materiały.
6. Użyj kabla zalecanego przez producenta
Nie trzeba dodawać, że najlepiej jest
używać kabla VFD zalecanego przez producenta VFD.
Kabel klasy konstrukcyjnej kontra wysokowydajny
kabel VFD
Wyzwaniem przy zakupie kabli VFD jest to,
że nie ma dla nich żadnych standardów. W związku z tym trudne może
być rozróżnienie między minimalnym kablem klasy konstrukcyjnej sprzedawanym
jako kabel VFD a wysokowydajnym kablem VFD, który chroni silniki i zapewnia
maksymalne korzyści z używania systemu VFD.
Poniżej znajduje się krótki przewodnik,
który pomoże Ci rozróżnić te dwa rodzaje.
Wybór odpowiedniego wysoko wydajnego kabla
VFD dla Twojego zastosowania
Powyższe wskazówki pomogą wyplenić kable
konstrukcyjne z Twoich rozważań. Ostatnim krokiem jest dokładne
dopasowanie zastosowania i napędu VFD do szerokiej gamy kabli o wysokiej
wydajności dostarczanych przez dostawcę takiego jak Belden. Aby to zrobić,
zapoznaj się z dokumentem i przewodnikami dostępnymi na końcu tego artykułu.
Nieczęsto zdarza się, że dowiadujesz się o
prostym sposobie na znaczne zmniejszenie zużycia energii i zaoszczędzenie
pieniędzy dzięki istniejącej technologii. To wspaniała wiadomość na temat
systemów VFD.
Gdy zdecydujesz się na wdrożenie VFD do
sterowania silnikiem, nie ryzykuj utraty czasu produkcji, uszkodzenia maszyn
lub spowodowania awarii systemu przez użycie niewłaściwego
kabla. Wysokowydajny kabel VFD zapewnia niezawodność i czas działania
silnika, chroni wrażliwe oprzyrządowanie w pobliżu systemów sterowania i
pozwala na większe długości kabli. Ponadto maksymalizuje Twoją inwestycję
w VFD.
W jaki sposób VFD pomogły Ci obniżyć
koszty? Czy po uruchomieniu pojawiły się jakieś problemy z szumem? Podziel
się swoimi przemyśleniami i opinią!
Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości
czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do
piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl
Powiązane
linki:
·
Strona internetowa: Kable VFD
·
Dokument: Unarmored VFD Cable Termination Guide
·
Designnews.com: Engineering Directives Not Followed… Again
Komentarze
Prześlij komentarz