Przejdź do głównej zawartości

Dlaczego kabel VFD o wysokiej wydajności jest ważny

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

Popularne posty z tego bloga

TSN: Wielki krok naprzód w ewolucji Ethernetu ... i tu już dziś

Dr Oliver Kleineberg
Ethernet od prawie trzydziestu lat służy operatorom sieci i podczas gdy na przestrzeni lat bardzo się rozwinął, to najbardziej „rewolucyjny” skok ewolucyjny pojawia się dokładnie w tej chwili. Nowe ulepszenie technologii nosi nazwę "Time-Sensitive Networking (TSN)". Mimo że jego potężne funkcje zwiększające wartość są nadal sprawdzane (bardzo skutecznie!) w sieciach testowych i demonstracyjnych, operatorzy sieci w rzeczywistości mogą zacząć korzystać z tej technologii od razu.

Lubię myśleć o TSN jako "Ethernet Plus", ponieważ jest to nie tyle "nowy" protokół, co wzmocnienie Ethernetu. TSN stoi na barkach czegoś bardzo skutecznego i udanego, a czyni go jeszcze lepszym.
Połącz odmienne sieci w jedno - z gwarancjami dostawy i pełną interoperacyjnością Kluczową wartością - którą dodaje TSN do zastosowań przemysłowych, jest zdolność do ujednolicania sieci, które były z konieczności oddzielne w przeszłości, dzięki czemu użytkownicy mogą cieszyć…

Wskazówki dotyczące prawidłowego podłączenia kabla VFD

Peter Cox
Ilość napędów o zmiennej częstotliwości we współczesnych obiektach przemysłowych znacznie zwiększyła się w ostatnich latach. Nic dziwnego - regulując prędkość i napięcie silnika, aby sprostać zmieniającemu się w czasie rzeczywistym zapotrzebowaniu procesowemu, VFD pomagają zapewnić cenne korzyści, takie jak zwiększona energooszczędność, dokładniejsza kontrola procesu i mniejsze zużycie kosztownych urządzeń. Niestety, korzystanie z VFD nie zawsze jest tak proste, jak po prostu podłączenie urządzenia do sieci.
Aby dowiedzieć się więcej o zaletach kabla VFD, pobierz nasz bezpłatny raport "The Case for VFD Cable to Achieve System Reliability and Safety".

Podłączenie kabla VFD nie jest tym samym co podłączenie standardowego kabla. Istnieje wiele mylnych informacji i nieporozumień związanych z tym faktem i, świadomie lub nieświadomie, często użytkownicy idą na "skróty" w procesie instalacji. A to może spowodować poważne problemy w Twojej działalności. Oto kilka ws…

Pytania dotyczące wdrażania Industrial IoT? IIC ma odpowiedzi.

Jeff Lund
Industrial Internet Consortium (IIC) to globalna organizacja działająca na rzecz przyspieszenia pomyślnego wdrażania narzędzi Industrial Internet of Things (IIoT) w organizacjach wszelkiego rodzaju. Została założona w marcu 2014 r. na podstawie porozumienia między AT&T, Cisco, General Electric, IBM i Intel i obecnie ma ponad 260 członków zlokalizowanych w 30 krajach, a setki innych, nie będących członkami, korzysta z jego zasobów.
Według organizacji, jej misja polega na "dostarczaniu godnego zaufania IIoT, w którym systemy i urządzenia na świecie są bezpiecznie połączone i kontrolowane, aby zapewnić transformacyjne wyniki". Inny opis stwierdza, że ​​"IIC to otwarta, neutralna ‘piaskownica’, w której przemysł, środowisko akademickie i rząd spotykają się, by współpracować, wprowadzać innowacje i stwarzać odpowiednie warunki." Oba opisy są moim zdaniem bardzo trafne. Korzyści, które zapewnia IIC, są ogromne - organizacja zauważa, że ​​chociaż Internet przem…