Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Společnost Fuji Electric uvedla na trh novou generaci měničů frekvence FRENIC-Lift LM2G, určených speciálně pro výtahy. Ve srovnání s předchozími měniči mají mnoho vylepšených vlastností a nových funkcí. Vyzdvihnout je třeba menší zvlnění momentu, a tím i menší vibrace výtahu za jízdy. Rozšířen byl také rozsah výkonů, pro něž lze měniče použít.
Rozsah výkonů
Měniče Frenic-Lift LM2G (obr. 1) je možné napájet třífázovým napětím 400 V AC (pro výkony motoru 2,2 až 45 kW, chystá se rozšíření až do 160 kW), 230 V AC (pro výkony 5,5 až 22 kW) nebo jednofázovým napětím 230 V AC (2,2 až 4 kW). Proudová přetížitelnost je 200 % po dobu 3 s a 150 % po dobu 1 min. Měniče mají velmi rychlou proudovou odezvu a omezení efektu roll-back při rozjezdu (roll-back je propad kabiny výtahu, k němuž dochází při rozjezdu, je-li po uvolnění brzdy nárůst krouticího momentu motoru příliš pomalý).
Řízení motorů
Měniče LM2G mají univerzální použití: stejným měničem je možné řídit jak indukční motor, tak synchronní motor s permanentními magnety. Pro oba typy motorů je k dispozici vektorové řízení se snímačem polohy ve zpětné vazbě i dynamické řízení v otevřené smyčce. Regulace proudové i rychlostní smyčky je výrazně rychlejší než u předchozí verze měničů.
Nové funkce jsou řízení synchronních motorů s permanentními magnety při vyproštění v otevřené smyčce a vektorové řízení synchronních motorů s permanentními magnety s kartou PG pro snímače polohy.
K dispozici je také autotuning: statický, s měřením proudu motoru v klidu, nebo rotační, s nastavení parametrů regulace metodou umístění pólů při pohybu motoru.
Měnič umožňuje softwarově přepnout pořadí výstupních fází. Pro synchronní motory s permanentním magnetem je k dispozici funkce řízení silového relé při zkratování fází zastaveného motoru. Funkce stand-by a sleep odpovídají normě ISO 25745 Energy performance of lifts, escalators and moving walks a doporučení VDI 4707 Lifts – Energy efficiency. Jednotlivé kategorie, S0 – běžné zastavení, S1 – zastavení s odpojením vybraných obvodů a S2 – kompletní odpojení napájení, lze volit podle využití výtahu tak, aby bylo dosaženo optimální spotřeby energie při zachování komfortu
provozu.
Měnič má i další funkce speciálně určené pro výtahy: vyproštění s řízením brzdy (klec výtahu se pohybuje dolů vlastní tíhou), vyproštění s volbou upřednostněného směru (výtah jede bezpečnou rychlostí do nejbližší stanice), čítač směru pohybu (pro výtahy s řemenem a s lanem s potahem) nebo funkci bezpečného pohybu při odemknutém zámku klece. Pro složitější řízení je možné využít zabudované PLC a vytvořit program s logickými funkcemi s až 200 kroky. Pro bezpečnost výtahů je také důležité, že je v měniči implementováno sledování brzdy podle ČSN EN 81-1+A3. Dále je monitorováno přerušení
připojení snímače polohy.
Provedení a montáž
Měniče jsou v provedení book-type. Do výkonu 7,5 kW je možné měnič namontovat přímo do rozváděče a upevnit jej za zadní stranu nebo z boku. Vzhledem k malé hloubce zástavby lze nové měniče použít i do úzkého rozváděče tam, kde není dostatek místa. Je to vhodné řešení pro výtahy bez strojovny. Druhou možností montáže je průchodková montáž, kdy je měnič umístěn uvnitř rozváděče, ale jeho zadní strana s chladičem vystupuje ze skříně rozváděče ven. Část měniče umístěná uvnitř rozváděče má krytí IP20, stěna s chladičem vystupujícím vně rozváděče IP54. Tuto montáž je možné použít do výkonu 15 kW. Výhodou je to, že chladič odvádí ztrátové teplo mimo rozváděč, např. do výtahové šachty. Pro vyšší výkony lze použít externí chlazení.
Pro použití v nepříznivých podmínkách výtahových šachet s velkou vlhkostí a prašností je podstatná část desek elektroniky chráněna lakováním.
Práci s kabeláží při zapojování měniče značně usnadňuje to, že všechny řídicí vývody a do 15 kW i všechny silové vstupy a výstupy jsou odnímatelné.
Měniče nevyžadují pro splnění podmínek normy ČSN EN 81-1+A3 (Bezpečnostní předpisy pro konstrukci a montáž výtahů – Část 1: Elektrické výtahy) ani nových norem EN 81-20 (Safety rules for the construction and installation of lifts. Lifts for the transport of persons and goods) a EN 81-50 (Safety rules for the construction and installation of lifts. Examinations and tests. Design rules, calculations, examinations and tests of lift components) výstupní stykač (obr. 3). Tím se snižuje hlučnost pohonu výtahu a není nutná kontrola a údržba tohoto stykače.
Řídicí obvody měniče jsou napájeny stejnosměrným napětím 24 V DC. U měničů do 15 kW je napájecí zdroj zabudován v měniči, u měničů vyšších výkonů je třeba použít externí zdroj.
Nosná (spínací) frekvence měniče je nastavitelná od 5 do 16 kHz. Jmenovité proudové zatížení je udáváno při nosné frekvenci 10 kHz, teplotě okolí do 45 °C a střední kvadratické hodnotě proudu v pracovním cyklu 80 % jmenovité hodnoty proudu motoru. Při vyšší teplotě okolí, jiných spínacích frekvencích a jiném poměru proudů je třeba dovolené proudové zatížení přepočítat.
Pro komunikaci s okolím je měnič vybaven portem CAN s protokolem CANopen a profily CiA DSP 402 (pro pohony a řízení pohybu) a DSP 417 (pro výtahy). V měniči jsou dále zabudovány dva porty RS-485 pro nahrávání softwaru a pro komunikaci protokoly Modbus, DCP3 nebo DCP4 (DCP, Drive Control and Position, je standardizovaný protokol určený speciálně pro komunikaci mezi řídicím systémem výtahu a měničem).
Měniče všech výkonů jsou vybaveny brzdným obvodem. K dispozici jsou čtyři vestavěné reléové výstupy a k nastavení a uvedení měniče do provozu je určena odnímatelná klávesnice v základním nebo rozšířeném provedení (s LCD; obr. 4).
Snímače polohy
Ve zpětné vazbě lze zapojit různé druhy snímačů polohy: inkrementální s linkovým budičem (TTL, 5 V) i s tranzistorovým výstupem s otevřeným kolektorem (HTL, 12 nebo 15 V), snímače s výstupem sin/cos nebo absolutní snímače s paralelním i sériovým výstupem (EnDat 2.1 nebo 2.2, Hiperface, SSI, Biss). Přímo lze zapojit snímače s tranzistorovým výstupem (HTL), ostatní vyžadují instalaci doplňkové vstupní karty PG.
Spolehlivost, životnost, záruka
Měniče se vyznačují velkou spolehlivostí a dlouhou životností. Kondenzátory použité ve stejnosměrném meziobvodu i elektrolytické kondenzátory na deskách plošných spojů mají dobu života sedm let, vestavěný chladicí ventilátor pět let. Měnič zaznamenává a ukládá celkovou dobu provozu a upozorňuje na potřebu servisu. Výrobce na měniče poskytuje záruku po dobu tří let od data nákupu.
Shoda s mezinárodními normami
Měniče se uplatní na trzích celého světa, protože odpovídají požadavkům mezinárodních norem z hlediska funkční bezpečnosti i elektromagnetické kompatibility a nesou označení CE, UL i CSA. Pro zajištění elektromagnetické kompatibility (EMC) mají měniče zabudovány filtry vyšších harmonických složek: do 11 kW kategorie C2 a přes 15 kW kategorie C3.
Závěr
Nové měniče frekvence Frenic-Lift LM2G jsou dlouho očekávanou novinkou na trhu. Vzhledem k výraznému rozšíření možností využití, novým funkcím a shodě se všemi důležitými normami z hlediska bezpečnosti i energetické účinnosti představují pro firmu Fuji Electric převrat v oboru měničů pro výtahy.
Bližší obchodní a technické informace o nových měničích mohou zájemci získat ve firmě Amtek.
Obr. 1. Měnič frekvence Frenic-Lift LM2G
Obr. 2. Skupina měničů Frenic od firmy Fuji Electric bude nově rozšířena o typ LM2G
Obr. 3. Zapojení měniče: motor je připojen přímo, bez stykače
Obr. 4. Odnímatelná klávesnice může být umístěna na čele nebo z boku