SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

FR-F800 – преобразователи частоты нового поколения для насосов и вентиляторов

В статье представлена новая разработка компании Mitsubishi Electric – преобразователи частоты серии FR-F800. Они идеально подходят для работы с насосами, компрессорами и вентиляторами, позволяют значительно снизить эксплуатационные расходы, обеспечивают улучшенное регулирование благодаря функциональности ПИД, имеют высокий пусковой крутящий момент при максимальной экономии энергии и обладают множеством других передовых характеристик.

ООО «Мицубиси Электрик (РУС)», г. Москва

mitsubishi_electric_web.gif 

Компания Mitsubishi Electric («Мицубиси Электрик») – признанный мировой лидер с почти вековым опытом разработки и производства электрического и электронного оборудования, используемого в промышленных и инфраструктурных объектах различного типа.

Одной из последних разработок компании стали преобразователи частоты нового поколения для насосов и вентиляторов FR-F800 (рис. 1).

Ris.1.png

Рис. 1. Преобразователи частоты FR-F800

Новый преобразователь частоты имеет превосходные эксплуатационные характеристики, благодаря которым обеспечивается экономия электроэнергии, оптимизированное управление скоростью, простота пуска и возможность легкого подключения.

Модель FR-F800 предназначена главным образом для управления насосами и вентиляторами, но не менее успешно она способна работать с компрессорами и системами отопления, вентиляции и кондиционирования. Новый преобразователь частоты снабжен множеством инновационных функций, обеспечивающих точное управление с высоким показателем КПД (выше 98 %).

Серия представлена устройствами нескольких типоразмеров:
- шесть из них – в диапазоне напряжений от 200 до 240 В, с мощностью от 0,75 до 110 кВт;
- семь – в диапазоне напряжений от 380 до 500 В с мощностью от 0,75 до 315 кВт;
- пять – в диапазоне напряжений от 380 до 500 В с мощностью от 355 до 630 кВт. Каждый преобразователь частоты состоит из отдельного блока выпрямителя и отдельного блока преобразователя частоты, что облегчает монтаж и обслуживание устройства.


Функциональность FR-F800

Преобразователь частоты FR-F800 оборудован встроенным ПЛК, обеспечивающим дополнительные функциональные возможности привода. Например, контроллер может управлять вентиляторами, насосами и компрессорами напрямую, а не совместно с внешним контроллером. Также FR-F800 имеет встроенный ПИД-регулятор, который способен регулировать не только сам двигатель, но и какое-либо иное устройство. С помощью ПИД-регулирования выполняются следующие функции:
- перемешивание содержимого насоса;
- предварительная сигнализация для верхнего и нижнего предела ПИД;
- обнаружение разрыва трубы / защита от работы без смазки;
- предотвращение гидравлических ударов;
- автоматическая настройка ПИД-усиления.

Одна из особенностей преобразователя частоты FR-F800 – наличие второго ПИД-регулятора (рис. 2), что расширяет его возможности. Привод можно использовать для управления несколькими насосами, обеспечивая плавное регулирование скорости и высокую энергоэффективность.

Ris.2.png

Рис. 2. Два контура ПИД-регулирования FR-F800

Устройство способно автоматически проводить циклы очистки насоса в соответствии с графиком или по требованию. Посторонние предметы с крыльчаток вентиляторов и насосов удаляются путем многократного переключения направления вращения и останова двигателя, что избавляет от необходимости проводить дорогостоящий демонтаж системы. Эта функция представляет значительный интерес для операторов площадок сточных вод, где, как исторически сложилось, всегда было сложно обеспечить подобные характеристики.

Преобразователь частоты FR-F800 умеет выявлять механические неполадки. Функция распознавания нагрузки (рис. 3) позволяет автоматически определять и сохранять 5 точек частоты вращения / крутящего момента нагрузки. Сравнение текущей характеристики «нагрузка – скорость» с сохраненными значениями позволяет точно выявлять отклонения и уже на раннем этапе принимать контрмеры для предотвращения ненужной сигнализации или отказов.

Ris.3.png

Рис. 3. Функция распознавания нагрузки

При значительно меньшем числе ложных срабатываний увеличивается время реальной работы, снижается количество отключений для проведения технического обслуживания и обеспечивается более быстрое реагирование на истинные проблемы (например, на блокировку насоса, загрязнение крыльчатки или обрыв приводного ремня), которые высокоразвитый алгоритм распознает с высокой точностью.

Еще одна передовая характеристика FR-F800 – это функция предварительного прогрева двигателя, благодаря которой обеспечивается его плавный пуск, рассеивается конденсат и предотвращаются повреждения от замерзания при работе установки на морозе.

Функции управления в режиме реального времени способны выявить и снизить вибрации от механического резонанса, защищая оборудование от быстрого износа, механических повреждений и преждевременного выхода из строя.

Для повышения надежности FR-F800 к поиску неисправностей подключена встроенная функция регистрирования и отслеживания данных. Интеллектуальное профилактическое техническое обслуживание достигается путем контроля ответственных элементов, например силовых конденсаторов и вентиляторов охлаждения. Функция двухканальной аварийной остановки обеспечивает безопасный останов, что предотвращает повреждение привода.

В отличие от преобразователей частоты FR-F700, в новой модели предусмотрена специальная функция «Пожарный режим»: в аварийной ситуации при борьбе с пожаром FR-F800 будет поддерживать работу вытяжных вентиляторов или водяных насосов максимально долго – вплоть до момента полного разрушения самого преобразователя частоты.


Оптимизация энергопотребления

У FR-F800 имеется ряд специализированных характеристик и функций, обусловливающих эффективность эксплуатации. Например, в режиме ожидания все ненужные контуры останавливаются, чтобы снизить потребление энергии. Передовая функция оптимального регулирования возбуждения (AOEC)* обеспечивает максимальное энергосбережение да­же при высокомоментных нагрузках, а вентиляторы интеллектуального охлаждения включаются только при необходимости, когда достигнута уставка температуры.

Кроме того, FR-F800 способен управлять вентиляторами охлаждения исходя из заданной температуры. Тем самым достигается оптимальный режим работы и увеличивается срок эксплуатации вентиляторов.


Простота в использовании

В отличие от устройств предыдущей серии FR-F700, в FR-F800 реализована готовая к использованию автоматическая настройка как для асинхронных двигателей, так и для высокопроизводительных синхронных двигателей с постоянными магнитами.

Пульт с кнопками и лимбом на передней панели «частотника» предоставляет прямой доступ ко всем важным параметрам, обеспечивая их настройку. При этом подключение к графической панели оператора и HMI по-прежнему очень простое: преобразователь частоты с легкостью подключается к панелям оператора Mitsubishi Electric GOT1000 и GOT2000 (рис. 4) с помощью функции автоматического обнаружения.

Ris.4.png

Рис. 4. Панель оператора GOT2000 и преобразователь частоты FR-F800

В качестве альтернативы предусмотрена функция мастера простого пуска для дополнительного шестистрочного ЖК-дисплея FR-LU08(-01) со встроенной батарейкой (необходимой для часов реального времени). Этот дисплей также способен отображать пользовательские текстовые сообщения.

Как и все новые продукты, выпущенные компанией Mitsubishi Electric, модель FR-F800 рассчитана на максимально полную совместимость с приводами предыдущего поколения. Существующие установки с FR-F500/700 можно модернизировать до новой модели FR-F800 с помощью простого процесса отключения и выгрузки параметров.

Поскольку сейчас очень актуален вопрос о возможностях подключения к промышленным сетям, у FR-F800 предусмотрена возможность связи по CC-Link, PROFIBUS, Ethernet, EtherCAT, SSCNET III,  DeviceNet и LonWorks, при этом RS-485, Modbus и BACnet установлены как стандартные протоколы.

Дополнительно пользователю предлагается широкий ассортимент опций: входных и выходных реакторов, фильтров, реакторов постоянного тока, фильтров подавления гармоник, рекуператоров генераторной энергии и тормозных модулей.

FR-F800 продается со стандартной 2-летней гарантией. Устройство полностью соответствует стандартам Европейской Директивы на электромагнитную совместимость, а также требованиям директив по безопасности, имеет разрешение для морского применения, сертификаты соответствия TÜV, UL, CUL, CE и EAC.

___________________________

* Advanced Optimum Excitation Control – усовершенствованное оптимальное управление возбуждением (англ.).


Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 2(62)_2016

ООО «Мицубиси Электрик (РУС)», г. Москва,
тел.: +7 (495) 721-2070,
e-mail: automation@mer.mee.com,
www.ru3a.mitsubishielectric.com