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

MPLS-TP: MPLS wychodzi naprzeciw Twoim oczekiwaniom

Howard Linton W ostatnich latach wielu przemysłowych użytkowników sieci szkieletowej znalazło się w sytuacji bez wyjścia. Dobrze znane sieci SONET i SDH z komutacją łączy, z których korzystają od dziesięcioleci, gwałtownie przestają nadążać z zaspokajaniem rosnącego zapotrzebowania na wideo, dane i inne zastosowania wymagające dużej przepustowości. Jednak najczęstszą praktyczną alternatywą - dla wielu, IP/MPLS - jest protokół wyraźnie przeznaczony dla bardziej złożonych operatorów sieci. Okazuje się, że jest to zbyt kosztowne, skomplikowane i mało funkcjonalne dla konkretnych potrzeb przedsiębiorstw użyteczności publicznej, transportu, rurociągów i innych użytkowników przemysłowych działających we własnej sieci szkieletowej. No cóż, są też dobre wieści, ponieważ na szczęście istnieje mniej znany aspekt MPLS, który jest faktycznie przeznaczony do zaspokojenia potrzeb tej dużej bazy użytkowników. Nazywa się MultiProtocol Label Switching-Transport Profile lub MPLS-TP i może po

Ethernet przemysłowy a zwykły Ethernet: dlaczego to ma znaczenie?

Sylvia Feng Środowiska przemysłowe są trudne. Mówię o oleju, kurzu, wodzie i wysokich temperaturach. Środowisko, w którym działa wiele obiektów przemysłowych, znacznie różni się od budynku biurowego lub sklepu detalicznego. Mimo to oczekuje się, że wiele (pozornie) podstawowych funkcji będzie działać płynnie, pomimo tych warunków. Fabryki muszą mieć możliwość przesyłania danych z jednej maszyny do drugiej i muszą mieć możliwość polegania na kablu, aby działał w ekstremalnych warunkach. Jednym z obszarów, który może wywrzeć niesamowity wpływ na producentów, zarówno pozytywnie, jak i negatywnie, jest niezawodność, bezpieczeństwo i siła ich kabla sieciowego. Po prostu użycie dowolnego kabla Ethernet nie będzie działać. Zwykłe urządzenia, które mogą działać dobrze w warunkach biurowych z kontrolowaną temperaturą, nie wytrzymają ekstremów środowiska przemysłowego. Oto świetna analogia: jak niedorzeczne byłoby umieścić pingwina na pustyni? Wszyscy wiemy, że pingwiny nie

Redundancja sieci dla komunikacji dzisiejszych podstacji

Tim Wallaert Czy kiedykolwiek podałeś tylko jeden numer telefonu, pod którym będzie się można z Tobą skontaktować, komuś, kto koniecznie będzie musiał się z Tobą skontaktować w nagłym przypadku? Prawdopodobnie nie. Gdy absolutnie krytyczne znaczenie ma to, żeby wiadomość do Ciebie dotarła, na wszelki wypadek zostawiasz drugi numer jako dodatkowe zabezpieczenie. Twoja sieć przemysłowa nie jest inna. Aby uniknąć ryzyka i kosztów awarii systemu i przestojów, upewnij się, że komunikacja (i operacje) są ciągłe dzięki sieci rezerwowej lub redundantnej. Więc gdzie powinieneś wdrożyć redundantną sieć? Gdyby koszt nie stanowił problemu, zrobiłbyś to wszędzie. Ale miejsce, w którym naprawdę ma to znaczenie, to takie, gdzie pojedynczy punkt awarii może zniszczyć całą komunikację. Liczbę pojedynczych punktów awarii można zminimalizować dzięki odpowiedniej segmentacji sieci. Dzielenie dużych sieci na mniejsze grupy poprawia łatwość zarządzania, niezawodność i obsługę. Pomaga tak