Frenic Mini – pierwszy falownik nowej generacji

Frenic Mini – pierwszy
falownik nowej
generacji
Tomasz Śliwakowski
Firma Fuji Electric znana jest
z produktów o bardzo wysokiej
niezawodności oraz licznych
możliwościach aplikacyjnych. Na
rynku europejskim dostępnych jest
kilka grup urządzeń produkowanych
przez tę firmę. Są to inwertery
częstotliwości (falowniki), regulatory,
przepływomierze i rejestratory
cyfrowe. Poniżej przedstawimy jeden
z najmniejszych falowników firmy Fuji
– Frenic Mini.
F
renic Mini jest pierwszym z falowników nowej generacji, która ma
w przyszłości zastąpić generację 11.
W tym przypadku Frenic Mini zastąpił serię C11. Różnice między nowym
i starym falownikiem, to nie tylko zmiany czysto kosmetyczne, lecz zaprojektowany od podstaw cały falownik z zachowaniem wymiarów obudowy i rozstawu śrub serii C11. Nowe moduły
IGBT o mniejszych stratach pozwoliły
na rozszerzenie maksymalnej temperatury pracy do +50ºC (bez konieczności
obniżenia prądu znamionowego), a nowe
oprogramowanie z bogactwem funkcji nawiązuje
do sprawdzonych falowników wektorowych serii
E11 i G11.
Zmiany dotknęły także konstrukcji mechanicznej obudowy. W należyty
sposób zabezpieczono elementy pod wysokim napięciem, a monter ma dostęp jedynie do potrzebnych zacisków. Usuniecie pokryw
ochronnych nie wymaga użycia narzędzi
czy nadmiernej siły. W przypadku montażu obok siebie wielu falowników możliwe jest umieszczenie ich bez zachowywania odstępów.
Falowniki są oferowane w mocach od
0,1 kW do 2,2 kW w przypadku zasilania
jednofazowego 230 V oraz od 0,4 kW do
3,7 kW w przypadku zasilania trójfazowego 400 V. Obydwa szeregi mogą być
wyposażone w wewnętrzny filtr RFI.
Choć falownik Frenic Mini jest najtańszym urządzeniem tego typu w ofercie
Fuji, to zrezygnowano w nim ze sterowania skalarnego. Po raz pierwszy zastoso-
wano uproszczone sterowanie wektorowe polegające na dodaniu odpowiednio
obliczonego wektora strumienia magnetycznego do sterowania U/f. Pozwala to
na uzyskanie odpowiednio wysokiego
momentu bez kontroli obciążenia. Daje
to także lepsze wyniki niż w rozwiązaniach konkurencyjnych, gdzie np. kształtuje się dwustopniowo proporcję U/f lub
dokonuje się korekty napięcia wyjściowego na podstawie znajomości rezystancji uzwojeń (może wtedy dochodzić do
obniżenia momentu lub przewzbudzenia,
gdyż wartość podbicia momentu dobierana jest zwykle metodami doświadczalnymi, a wartość rezystancji pierwotnej
nie jest zwykle znana).
reklama
NR 3  MARZEC 2006 R. 
73
Oprócz podwyższenia momentu startowego podwyższono maksymalną częstotliwość pracy do 400 Hz. Minimalna
częstotliwość pracy, przy której falownik zachowuje pełne możliwości napędowe (znamionowy moment i wysoka
stabilność obrotów), wynosi 5 Hz. Dla
krótkotrwałego obciążenia napęd może
pracować już od 1 Hz, przy momencie
dochodzącym do 150% momentu znamionowego. Daje to znakomite właściwości startowe w aplikacjach związanych
z transportem (np. przenośniki taśmowe)
oraz pompach o ciężkim rozruchu.
Ciekawą funkcją zastosowaną w falowniku Frenic Mini jest funkcja ograniczenia prądu wyjściowego w przypadku
wystąpienia gwałtownego wzrostu prądu
ponad wartość dopuszczalną. Gdy użyjemy tej funkcji, falownik nie wchodzi
w stan błędu, lecz impulsowo wyłącza
i załącza wyjście siłowe, jednocześnie
obniżając częstotliwość wyjściową wg
zadanej prędkości. Działania te mają na
celu obniżenie prądu do akceptowalnej
wartości, tak by zapobiec unieruchomieniu falownika i pozwolić napędowi
pokonać chwilowe zakłócenie. Funkcja
ta, znana z falowników serii E11 i G11,
w zauważalny sposób ogranicza liczbę
interwencji obsługi związanych z kasowaniem błędów.
Użytkowników stosujących Frenic Mini w układach wentylacji i przepompowywania cieczy zadowoli również funkcja automatycznego oszczędzania energii
oraz regulator PID. Niebagatelne znaczenie w układach wentylacji i klimatyzacji
w pomieszczeniach użytkowych ma również możliwość automatycznego wyłączania wentylatorów chłodzących radiatory. Zmniejsza to hałas, gdy falownik
nie jest używany, lecz podłączony do sieci. Wysoka częstotliwość (15 kHz) PWM
tranzystorów IGBT oraz klasa zastosowanych tranzystorów (z „miękkim” przełączaniem) sprzyja dodatkowej minimalizacji hałasu generowanego przez silnik.
Całości konstrukcji dopełniają wbudowane wejścia i wyjścia dwustanowe (programowane), wejścia i wyjścia analogowe, wbudowany potencjometr, jednostka hamująca oraz rozbudowane funkcje
ochronne (ochrona przeciwzwarciowa,
przeciążeniowa, braku fazy wejściowej
i wyjściowej itp.).
Falownik Frenic Mini jest godnym polecenia następcą C11.

74  NR 3  MARZEC 2006 R.