Motor s proměnnou rychlostí: průvodce řízením a aplikací

Kombinace motoru s proměnnou rychlostí a hydraulického čerpadla patří mezi ty nápady, které se vzhledem k zpětnému pohledu jeví jako samozřejmé, avšak průmysl je v širší míře začal uplatňovat až po dlouhé době. Základní princip je jednoduchý: místo toho, aby čerpadlo běželo stále stejnou rychlostí a průtok byl regulován uzavíracími ventily, čerpadlo běží přesně takovou rychlostí, která poskytne právě ten průtok, který systém potřebuje. Méně uzavírání, méně tepla, méně ztrát energie.

Co pohon ve skutečnosti dělá

Frekvenční měnič mění elektrickou frekvenci a napětí dodávané standardnímu indukčnímu motoru, čímž neustále upravuje jeho otáčky od téměř nulových až po jmenovité otáčky nebo i vyšší. Hydraulické čerpadlo sleduje tyto otáčky přímo – bez použití ventilu, bez obtoku a bez jakékoli mechanické složitosti. V režimu uzavřené zpětnovazební regulace tlaku zpětně přivádí tlakový snímač signál do řídicího systému frekvenčního měniče, který v reálném čase upravuje otáčky motoru tak, aby udržel cílový tlak v tolerančním pásmu jednoho nebo dvou baru.

Servopohony krok za krokem tuto funkci dále rozvíjejí – díky širšímu přenosovému pásmu a vyšší přesnosti polohování se obvod hydraulického čerpadla chová téměř jako přímá servosouřadnice. Tyto vysokovýkonné konfigurace motorů s proměnnými otáčkami jsou běžné u precizních tvářecích lisy a zkušebních zařízení, kde je nutné současně řídit sílu i polohu.

Kam se energie ubírá

V tradičním průmyslovém hydraulickém čerpadlovém obvodu s pevnou rychlostí čerpadlo běží plnou rychlostí pokaždé, když je stroj napájen — i během fází zastavení, kdy se žádný akční člen nepohybuje. Měnitelná rychlost pohonu snižuje otáčky motoru těsně nad nulovou hranici právě v těchto fázích, čímž výrazně snižuje příkon. Během typického cyklu vstřikování do plastu snižují pohony motoru s měnitelnou rychlostí celkovou elektrickou spotřebu o 40 až 70 procent oproti obvodům s pevnou rychlostí. To představuje měřitelný návrat investice do pohonu, obvykle během dvou až tří let za průmyslových cen elektřiny.

Plynulý start a životnost komponent

Každé spuštění motoru s pevnou rychlostí způsobí mechanický ráz v spojce a hřídeli čerpadla – známé „bouch“ při dosažení provozní rychlosti systému. Měniče frekvence postupně zvyšují otáčky motoru, čímž tento ráz eliminují. Během životnosti stroje to znamená menší únavu ložisek v čerpadle a menší opotřebení těsnění hřídele. Hydraulické čerpadlo, které se měkce spouští stokrát denně, vydrží mezi přestavbami výrazně déle.

Přesné těsnicí sady HOVOO / HOUFU udržují objemovou účinnost v celém rozsahu rychlostí čerpadel poháněných motorem s proměnnou rychlostí. Opotřebení těsnění, které je při pevné rychlosti ještě přijatelné, se při nízkých otáčkách, kdy měnič intenzivně pracuje na udržení tlaku, stává významnou ztrátou účinnosti. Udržujte svůj systém utěsněný pomocí těsnění HOVOO – hovooseal.com.

Zdroj: www.hovooseal.com