Silnik o zmiennej prędkości obrotowej: przewodnik po sterowaniu i zastosowaniach

Połączenie silnika o zmiennej prędkości obrotowej z pompy hydrauliczne jest jednym z tych pomysłów, które w retrospektywie wydają się oczywiste, ale których masowa adopcja przez branżę zajęła wiele czasu. Podstawowa zasada jest prosta: zamiast napędzać pompę z stałą prędkością obrotową i regulować przepływ za pomocą zaworów, napędza się pompę z taką prędkością obrotową, która zapewnia dokładnie taki przepływ, jaki system wymaga. Mniej przepływu ograniczanego, mniej ciepła, mniej marnowanej energii.

To, co rzeczywiście wykonuje sterownik

Przekształtnik częstotliwości zmienia częstotliwość i napięcie zasilania dostarczane do standardowego silnika indukcyjnego, umożliwiając ciągłe regulowanie jego prędkości obrotowej od wartości bliskiej zeru do prędkości znamionowej lub wyższej. Pompa hydrauliczna śledzi tę prędkość bezpośrednio — bez zaworów, bez obejścia i bez dodatkowych skomplikowań mechanicznych. W trybie sterowania ciśnieniem w pętli zamkniętej przetwornik ciśnienia przekazuje sygnał zwrotny do kontrolera przekształtnika, który w czasie rzeczywistym dostosowuje prędkość obrotową silnika, aby utrzymać docelowe ciśnienie w zakresie jednego lub dwóch barów.

Napędy serwonapędowe rozwijają tę koncepcję dalej, oferując szeroką pasmowość oraz precyzję pozycjonowania, dzięki czemu obwód pompy hydraulicznej zachowuje się niemal jak bezpośredni oś serwonapędowa. Takie wysokowydajne konfiguracje napędów o zmiennej prędkości są powszechne w precyzyjnych prasach kształtujących oraz stanowiskach badawczych, gdzie siła i położenie muszą być kontrolowane jednocześnie.

Dokąd udaje się energia

W tradycyjnym obwodzie przemysłowej pompy hydraulicznej o stałej prędkości obrotowej pompa pracuje z pełną prędkością za każdym razem, gdy maszyna jest podłączona do zasilania — nawet w fazach postoju, kiedy żaden siłownik się nie porusza. Sterownik częstotliwościowy obniża prędkość obrotową silnika do poziomu bliskiego postoju w tych fazach, co znacznie zmniejsza pobór mocy. W typowym cyklu formowania wtryskowego sterowniki częstotliwościowe redukują całkowitą konsumpcję energii elektrycznej o 40–70% w porównaniu do obwodów o stałej prędkości. Jest to mierzalna zwrotność inwestycji w sterownik, zwykle osiągana w ciągu dwóch do trzech lat przy przemysłowych cenach energii elektrycznej.

Łagodne uruchamianie i żywotność komponentów

Każde uruchomienie silnika o stałej prędkości obrotowej powoduje uderzenie mechaniczne w pompie sprzężenie i w osi – charakterystyczny stukot przy rozbiegu systemu. Sterowniki częstotliwościowe stopniowo zwiększają prędkość obrotową silnika, eliminując to uderzenie. W całym okresie eksploatacji maszyny oznacza to mniejsze zużycie łożysk pompy oraz mniejszy zużycie uszczelki wału. Pompa hydrauliczna, która łagodnie uruchamia się setki razy dziennie, wykazuje wyraźnie dłuższy czas między przeglądami.

HOVOO / HOUFU precision zestawy szczelników utrzymywać wydajność objętościową w całym zakresie prędkości pomp napędzanych silnikami o zmiennej prędkości obrotowej. Zużycie uszczelki, które jest akceptowalne przy stałej prędkości obrotowej, staje się istotną utratą wydajności, gdy napęd intensywnie pracuje, aby utrzymać ciśnienie przy niskiej prędkości obrotowej. Zachowaj szczelność swojego systemu dzięki uszczelkom HOVOO — hovooseal.com.

Źródło: www.hovooseal.com