V průmyslovém a komerčním sektoru jsou frekvenční měniče zařízení, která jsou připojena k pevným elektrickým rozvodům a poskytují proměnné elektrické napájení pro řízení elektrických motorů.

Pro řízení různých typů elektrických motorů, jako jsou stejnosměrné motory, asynchronní motory a motory s permanentními magnety jsou k dispozici různé frekvenční měniče. Některé frekvenční měniče lze použít pro více typů motorů.

Předinstalovaná řešení s frekvenčními měniči jsou měniče namontované v průmyslových rozvaděčích, které jsou typicky vysokého výkonu a jsou dostupné s řadou silových a řídicích doplňků včetně HMI, síťových tlumivek, pojistkové ochrany a chladicích systémů.

Tyto velké v rozvaděčích vestavěné měniče  jsou předem projektované, konfigurovatelné a poskytují robustní a spolehlivá řešení pro aplikace řízení motorů.

Frekvenční měnič je elektronický regulátor používaný ke změně kmitočtu přiváděného proudu do střídavého motoru za účelem řízení otáček motoru. Mezi další názvy těchto zařízení patří měnič s proměnnými otáčkami, měnič s nastavitelnými otáčkami, měnič frekvence a střídač.

Frekvenční měniče se běžně používají v automatizačních systémech pro řízení strojů a zvýšení produktivity a v systémech automatizace budov pro úsporu energie.

Frekvenční měnič je zařízení používané k řízení otáček střídavého motoru. Mezi frekvenční měniče patří měniče pro základní řízení otáček až po vektorové měniče s uzavřenou smyčkou pro přesné řízení otáček a momentu.

Frekvenční měniče jsou dostupné s širokou škálou možností řízení, zpětné vazby a síťových rozhraní. Spolupráce s důvěryhodným specialistou na měniče je nejlepší způsob, jak vybrat optimální měnič pro vaši aplikaci.

Řízení motoru se vztahuje na zařízení používaná k řízení momentu, otáček nebo polohy elektrického motoru. Příklady řízení elektromotorů jsou...

• Softstartéry, které omezují elektrické a mechanické rázy při spouštění střídavého motoru.
• Frekvenční měniče a servoměniče, které řídí otáčky a polohu motoru v celém pracovním rozsahu motoru.

Je důležité, aby motor a jeho řízení byly sladěny pro dlouhodobý a spolehlivý provoz.

Stejnosměrný měnič je elektronický regulátor používaný ke změně napětí a proudu přiváděného do stejnosměrného motoru za účelem řízení otáček a momentu motoru. Jiné názvy pro tato zařízení zahrnují měnič otáček, otáčkový regulátor a elektrický pohon.

Stejnosměrné měniče se dnes v moderních automatizačních systémech běžně nepoužívají, ale lze je nalézt ve starších strojích.

Pojem řízení pohybu se běžně používá pro strojů, u kterých je řízena poloha jejich částí. Systémy řízení pohybu (pohybové regulátory) mohou být samostatná elektronická zařízení nebo mohou být obsaženy v PLC (programovatelných logických automatech), počítačích nebo měničích.

V těchto aplikacích se nejčastěji používají servoměniče a servomotory, ale v závislosti na typu stroje lze použít i střídavé měniče a motory.

Servoměnič je elektronický regulátor používaný k přesnému řízení momentu, otáček a polohy servomotoru nebo výkoného členu v aplikacích řízení pohybu. Používá se také pojem servozesilovače . Většina servopohonů obsahuje zpětnovazební zařízení motoru, která servoměnič využívá k neustálé úpravě svého výstupu podle požadavků stroje.

Servomotor je typ motoru s permanentními magnety, který se nejčastěji používá v aplikacích polohování v řízení pohybu. Ve srovnání se standardními asynchronními motory jsou servomotory obvykle menší a lehčí a lze je řídit pro velmi dynamické a vysoce přesné aplikace. Většina servomotorů je vybavena zpětnovazebním zařízením pro systémy řízení otáček a polohy v uzavřené smyčce.

Stejnosměrné měniče s dynamickým brzděním, jako jsou naše řady KBPB, KBPC-240D, KBCC-125R a KBCC-225R, obsahují obvod, který využívá tyristor a výkonové relé k reverzaci a zastavení motoru rozptýlením jeho energie do výkonového rezistoru. Dynamické brzdění je zabudováno u řady KBPB, KBCC-125R a KBCC-225R.  KBPC-240D vyžaduje pro dynamické brzdění APRM (není součástí měniče).

Tyto měniče jsou navrženy pro protiproudové „okamžité“ reverzování s polovodičovým dynamickým brzděním a rychlým cyklováním, ale nemohou řídit přetěžované zátěže. Dostupné v provedení šasi / IP20 a NEMA 4X / IP65 pro stejnosměrné motory s permanentními magnety a s derivačním vinutím.

Typické aplikace zahrnují ohraňovací lisy, dopravníky, otvírače dveří, podavače, indexery, čerpadla, robotika, sítotiskové lisy a závitořezné stroje. Pro OEM aplikace jsou k dispozici zakázkové měniče připravené k okamžitému použití.

Navštivte naši stránku stejnosměrných měničů

Čtyřkvadrantové (4Q) rekuperační stejnosměrné měniče, jako jsou měniče naší řady KBMG a řady KBRG, používají výkonový obvod s tyristory k reverzaci a zastavení motoru tím, že jeho energii vrací zpět do stříédavého vstupu ze sítě.

Tyto měniče v provedení šasi / IP20 poskytují točivý moment vpřed i vzad v obou směrech otáčení, což umožňuje udržet konstantní rychlost i při přetěžovaných zátěžích a zajišťuje rychlé reverzování a řízené brzdění. Díky vynikající ovladatelnosti a rychlé odezvě mohou tyto měniče v mnoha aplikacích nahradit serva. Navrženo pro řízení stejnosměrných motorů s permanentními magnety a s derivačním vinutím do 2,2 kW.

Typické aplikace zahrnují dopravníky, podavače, zvedáky, indexery, balicí stroje, polohovače a textilní zařízení. Pro OEM aplikace jsou k dispozici zakázkové měniče připravené k okamžitému použití.

Tyristorové regulátory jsou stejnosměrné měniče, jako jsou naše zařízení řady KBIC a řady KBMM. Používají tyristory, což jsou elektronicky řízené polovodičové spínače, které mění pracovní cyklus plnovlnného stejnosměrného napětí pro řízení otáček motoru.

Tyto měniče se snadno nastavují a obsluhují a poskytují proměnné otáčky pro stejnosměrné motory s permanentními magnety a s derivačním vinutím až do 4,4 kW. Dostupné v provedení 115 Vst, 208/230 Vst, 115 a 208/230 Vst (duální napětí), 50/60 Hz, s jednofázovým vstupem. Některé stejnosměrné měniče jsou vybaveny exkluzivním Plug-in Horsepower Resistorem® od KB, který eliminuje nutnost znovu kalibrovat IR kompenzaci a proudový limit při použití měniče s různými motory o různém výkonu. Typy krytů zahrnují šasi / IP20, NEMA 1 / IP50 a NEMA 4X / IP65. Měniče NEMA 4X / IP65 jsou umístěny v robustním hliníkovém tlakově litém krytu s výklopným víkem. Volitelné příslušenství je k dispozici pro nejnáročnější aplikace.

Typické aplikace zahrnují dopravníky, otvírače dveří, posilovací zařízení, podavače, indexery, balicí stroje, čerpadla, třídicí a tiskové zařízení a svařovací polohovače. Pro OEM aplikace jsou k dispozici zakázkové měniče připravené k okamžitému použití.

Navštivte naši stránku se stejnosměrnými měniči

Stejnosměrné měniče s dynamickým brzděním, jako jsou naše řady KBPB, KBPC-240D, KBCC-125R a KBCC-225R, obsahují obvod, který využívá tyristor a výkonové relé k reverzaci a zastavení motoru rozptýlením jeho energie do výkonového rezistoru. Dynamické brzdění je zabudováno u řady KBPB, KBCC-125R a KBCC-225R.  KBPC-240D vyžaduje pro dynamické brzdění APRM (není součástí měniče).

Tyto měniče jsou navrženy pro protiproudové „okamžité“ reverzování s polovodičovým dynamickým brzděním a rychlým cyklováním, ale nemohou řídit přetěžované zátěže. Dostupné v provedení šasi / IP20 a NEMA 4X / IP65 pro stejnosměrné motory s permanentními magnety a s derivačním vinutím.

Typické aplikace zahrnují ohraňovací lisy, dopravníky, otvírače dveří, podavače, indexery, čerpadla, robotika, sítotiskové lisy a závitořezné stroje. Pro OEM aplikace jsou k dispozici zakázkové měniče připravené k okamžitému použití.

Navštivte naši stránku se stejnosměrnými měniči

Pokud napětí střídavé sítě klesne pod stanovené hodnoty, měnič nemůže udržet jmenovitý moment nebo požadavky na výkon. Aby se zabránilo poškození motoru, měnič se vypne. Když se napětí vrátí na bezpečnou úroveň, měnič se v závislosti na přednastavení a programování automaticky znovu spustí, nebo může být vyžadován ruční restart.

Ano. Frekvenční měniče se běžně instalují do starších budov pro zvýšení účinnosti.

Doporučuje se však:

• Zkontrolujte izolaci motoru a jeho kompatibilitu s použitím spolu s frekvenčním měničem
• Ověřit délky kabelů a požadavky na elektromagnetické rušení (EMC)
• Zajistit správnou instalaci, aby se předešlo předčasným poruchám

Frekvenční měniče snižují otáčky motoru podle požadavků systému. U odstředivých ventilátorů a čerpadel je spotřeba energie úměrná třetí mocnině otáček.
Například:

• 80 % otáček ≈ 51 % spotřeby energie

To znamená, že i malé snížení otáček může vést k výrazným úsporám energie v aplikacích HVACR.

Frekvenční měniče přinášejí v systémech HVAC významné výhody, včetně: 

• Snížená spotřeba energie a nižší provozní náklady
• Zvýšený komfort uživatelů díky přesnému řízení
• Nižší mechanické opotřebení a delší životnost zařízení
• Nižší požadavky na údržbu ve srovnání se systémy s pevnými otáčkami a mechanickým řízením průtoku

Obtok frekvenčního měniče (bypass) umožňuje motoru běžet přímo ze sítě, tedy obejít měnič.

To je užitečné, když:

• Frekvenční měnič vyžaduje údržbu
• Je kritická provozuschopnost systému
• Došlo k poruše měniče

Mezi klíčové faktory patří:

• Napájecí napětí a počet fází
• Napětí motoru a proud při plném zatížení
• Typ aplikace (ventilátor, čerpadlo, kompresor)
• Provozní podmínky (teplota, prach, vlhkost)
• Integraci s řídicími systémy budov

Frekvenční měnič zajišťuje pozvolný rozběh postupným zvyšováním napětí a kmitočtu.

To:

• Snižuje nárazový proud
• Zabraňuje mechanickým rázům
• Prodlužuje životnost motoru a zařízení

Frekvenční měniče obvykle udržují vysoký vstupní účiník (často >0,95) bez ohledu na zatížení motoru.

Nicméně:

• Harmonické zkreslení z usměrňovače může ovlivnit celkový účiník
• V citlivých systémech mohou být vyžadovány síťové tlumivky nebo harmonické filtry

Běžné kroky při odstraňování závad:

• Zkontrolujte, jestli není vybavený jistič frekvenčního měniče nebo není vypnutá ochrana motoru
• Zkontrolujte, jestli je přítomen signál požadavku rychlosti nebo řízení
• Zkontrolujte, jestli jsou bezpečnostní blokace
• Ověřte dostupnost napájení

Typické požadavky na odstupy jsou:

• 200 mm nad a pod frekvenčním měničem
• 0 až 50 mm po stranách (v závislosti na modelu)

Vždy dodržujte konkrétní pokyny výrobce.

Měniče pro HVAC jsou ideální pro:

• Radiální ventilátory
• Čerpadla
• Kompresory
• Vzduchotechnické jednotky

Jsou široce používány v systémech automatizace budov.

Většina nízkonapěťových frekvenčních měničů má životnost přibližně 10 let.

Životnost závisí na: 

• Teplotě prostředí
• Čistotě a ventilaci
• Správné instalaci a údržbě

Harmonické jsou zkreslení elektrického signálu způsobená nelineárními zátěžemi, jako jsou frekvenční měniče.

Mohou způsobit:

• Přehřívání zařízení
• Nežádoucí vypínání
• Snížená účinnost systému

Metody zmírnění zahrnují:

• Síťové tlumivky
• Pasivní nebo aktivní filtry

Systém řízení budov (BMS) je centralizovaný řídicí systém, který:

• Řídí a monitoruje zařízení HVAC
• Optimalizuje energetickou účinnost
• Udržuje úroveň komfortu
• V reálném čase poskytuje data a automatizaci

Mezi přední dodavatele BMS patří:

• Johnson Controls – Metasys
• Schneider Electric – EcoStruxure
• Honeywell – EBI / Forge
• Siemens – Desigo CC

Většina systémů podporuje otevřené protokoly jako je BACnet.

Frekvenční měnič s krytím IP65 je: 

• Prachotěsný (IP6x)
• Chráněný proti tryskající vodě (IPx5)

Je vhodný pro:

• Drsné prostředí
• Venkovní instalace

Proudové chrániče (GFCI) se při použití s většinou frekvenčních měničů vybaví. Frekvenční měniče KB řady jsou vybaveny speciálním softwarem, který umožňuje jejich provoz v obvodech s proudovým chráničem (GFCI). Tato funkce je standardní u našich digitálních frekvenčních měničů a volitelná (s továrním nastavením) u všech hybridních frekvenčních měničů. Pouze třetí generace (3G).

Čtyřkvadrantové (4Q) rekuperační stejnosměrné měniče, jako jsou naše řady KBMG a řady KBRG, používají výkonový obvod s tyristory, aby mohly obrátit a zastavit motor tím, že jeho energii vrací zpět do vstupu střídavé sítě. Tyto měniče mohou řídit zátěže pohánějící motor.

Stejnosměrné měniče s dynamickým brzděním, jako jsou naše řady KBPB a KBPC-240D, obsahují obvod, který využívá tyristor a výkonové relé k obrácení a zastavení motoru rozptýlením jeho energie do výkonového rezistoru. Tyto měniče nemohou řídit zátěže pohánějící motor.  Řada KBPB je vybavena funkcí dynamického brzdění.  KBPC-240D vyžaduje pro dynamické brzdění modul APRM (není součástí měniče).

Kryty NEMA jsou obecně navrženy tak, aby zabránily úrazu elektrickým proudem tím, že chrání uživatele před náhodným kontaktem s vnitřními díly. NEMA 1 od KB měniče poskytují určitou ochranu proti padajícím nečistotám. Jsou vybaveny výřezy pro standardní elektrické příslušenství. Měniče NEMA 4X od KB jsou vybaveny kryty z robustního tlakově litého hliníku s výklopným víkem. Nabízejí vodotěsnost, což je činí ideálními pro náročné aplikace v interiéru i exteriéru, kde se provádí oplachování. Jsou vybaveny pro použití s elektrickými armaturami odolnými proti proniknutí kapaliny.