Napędy niskiego napięcia ACS880 firmy ABB

Przemienniki częstotliwości serii ACS880 zostały stworzone w oparciu o nową, wspólną dla napędów przemysłowych architekturę, która charakteryzuje się ogromną elastycznością, kompatybilnością oraz niezwykle łatwą i przyjemną obsługą. Znalazły już zastosowanie w układzie zasilania urządzeń w Przedsiębiorstwie Energetyki Cieplnej w Łapach.

Firma Automatyka-Pomiary-Sterowanie, jako wieloletni dystrybutor i partner handlowy w sprzedaży oraz serwisowaniu przemienników częstotliwości firmy ABB, prezentuje nową rodzinę przemienników częstotliwości ABB ACS880. Są to urządzenia, które wyróżniają się wszechstronnością, nowoczesną konstrukcją, wieloma wariantami wykonania, szerokimi możliwościami konfiguracyjnymi oraz niezwykle prostą obsługą. Dzięki zastosowaniu zaawansowanej techniki bezpośredniego sterowania momentem (DTC), przemienniki te mogą pracować w najbardziej wymagających aplikacjach przemysłowych, z niemal każdym rodzajem silnika AC.

Napędy pojedyncze

Pierwszymi przemiennikami nowej serii ACS880, które wprowadzono na rynek, były napędy pojedyncze, o konstrukcji do powieszenia na ścianie i mocy do 250 kW. Urządzenia te mogą pracować w sieciach o napięciu 230–690 V AC. Standardowa obudowa zapewnia stopień ochrony IP21, ale dostępne są także urządzenia o stopniu ochrony IP55, przeznaczone do pracy w ciężkich warunkach środowiskowych.

W sprzedaży oferowane są też pojedyncze przemienniki o konstrukcji szafowej, o mocy 45–2800 kW. Szafy są standardowo wykonane w stopniu ochrony IP22, a opcjonalnie w IP42 lub IP54.

Napędy systemowe Multidrive ACS880

Napędy systemowe są wykorzystywane typowo w aplikacjach, gdzie kilka silników pracuje na potrzeby tego samego procesu. Urządzenia te są wyposażone w jedną sekcję zasilania oraz wspólną szynę DC, z której moduły inwerterowe czerpią energię do napędzania silników oraz oddają energię generowaną podczas ich hamowania. Szerokie możliwości konfiguracyjne umożliwiają wybór między dwoma wariantami zasilania, za pomocą pasywnego modułu diodowego (DSU), o zakresie mocy do 850 kVA i zasilania 380–500 V AC i aktywnego modułu tranzystorowego (ISU), o zakresie mocy do 630 kVA i zasilania 380–500 V, który umożliwia zwrot energii do sieci; dodatkowo moduły IGBT wyposażono w filtr liniowy LCL.

Moduły inwerterowe (INU) są natomiast dostępne w zakresie mocy 1,5–250 kW i dla napięcia 380–500 V AC. W skład ich standardowego wyposażenia wchodzą m.in. kondensatory układu pośredniego oraz bezpieczniki DC.

Moduły ACS880

Najmłodszymi członkami rodziny przemysłowych napędów ACS880 jest grupa pojedynczych modułów przemienników ACS880-04, które są dostępne dla zakresu mocy 250–2200 kW, przy napięciu zasilania 380–690 V AC. Urządzenia te zostały zoptymalizowane do instalacji w szafie i mają jedną z najbardziej kompaktowych konstrukcji dostępnych na rynku.

Moduły są bardzo solidnie wykonane, a ponadto zaimplementowano w nich wiele innowacyjnych rozwiązań, które mają wpływ na zwiększenie niezawodności i sprawiają, że obsługa tych urządzeń oraz konieczne do wykonania czynności serwisowe są nieskomplikowane. Pojedyncze moduły przemienników mają wbudowane wewnątrz wszystkie niezbędne komponenty. Ich kluczowymi cechami są obudowa o stopniu ochrony IP20, wbudowany cokół na kółkach, rampa dla łatwej instalacji w szafie, zastosowanie elementów o dużej żywotności oraz nowatorska koncepcja okablowania.

Interfejs użytkownika i opcje dodatkowe

Przemienniki częstotliwości ACS880 charakteryzuje nowy panel sterowania, który został wyposażony w czytelny wyświetlacz o wysokim kontraście i rozdzielczości, umożliwiający intuicyjną nawigację w jednym z 14 języków (w tym w języku polskim). Innym sposobem komunikacji użytkownika z przemiennikiem jest wykorzystanie oprogramowania komputerowego Drive Composer, które występuje w dwóch wersjach, z czego jedna jest bezpłatna (dostępna do ściągnięcia ze strony internetowej).

Innowacyjnym rozwiązaniem jest również wbudowana funkcja sterownika PLC w przemienniku, która umożliwia rozszerzenie możliwości standardowego programu. Programowanie odbywa się z wykorzystaniem narzędzia Control Builder Plus, za pomocą jednego z pięciu popularnych języków zgodnych z wymaganiami normy IEC 61131-3 (schematy blokowe, tekst strukturalny i inne).

Szeroki zakres opcji dodatkowych, dostępnych dla przemienników ACS880, sprawia, że urządzenia te znajdą zastosowanie w niemal każdej, nawet najbardziej wymagającej, aplikacji przemysłowej.

Pakiet napędowy z silnikami reluktancyjnymi

Rosnące ceny energii elektrycznej, emisja CO2, a także nowe regulacje prawne sprawiają, że użytkownicy aplikacji napędowych coraz częściej skłaniają się ku stosowaniu rozwiązań bardziej efektywnych energetycznie. Wychodząc naprzeciw tym wymaganiom konstruktorzy ABB zmodyfikowali program sterowania w przemiennikach serii ACS880 (także ACS850) w taki sposób, by umożliwić stworzenie niezwykle sprawnych pakietów napędowych, opartych na synchronicznych silnikach reluktancyjnych (klasy IE3 i IE4). Nowoczesne silniki, w których zastosowano technologię znaną od wielu dekad, charakteryzują się m.in.:

• konstrukcją bardzo zbliżoną do klasycznego silnika indukcyjnego,
• brakiem uzwojeń w wirniku, dzięki czemu wyeliminowano straty w tej części maszyny,
• dużą żywotnością i niezawodnością dzięki niskiej temperaturze łożysk, co oznacza mniejszą awaryjność silnika,
• mniejszymi – w porównaniu z silnikiem indukcyjnym – wymiarami silnika wysokowydajnego, przy tej samej mocy, co ma szczególne znaczenie dla producentów maszyn i OEM,
• niezwykle dokładnym sterowaniem (DTC), bez konieczności stosowania takich czujników, jak: enkodery, resolwery itp.,
• możliwością stosowania silników w praktycznie każdej aplikacji napędowej: pompy, wentylatory, kompresory, przenośniki, mieszadła i wiele innych.

Dzięki wielu testom i badaniom laboratoryjnym firma ABB udostępnia dla każdego pakietu napędowego specjalny raport, będący dowodem na jego zweryfikowaną sprawność, dzięki czemu użytkownik może w prosty sposób oszacować korzyści finansowe, wynikające z zastosowania przemiennika z silnikiem reluktancyjnym.

Przykładowe wdrożenie

Firma Automatyka-Pomiary-Sterowanie (APS) wykonała modernizację kotła WR-5-022 na terenie zakładów PEC Łapy. Zakres prac związanych z modernizacją kotła WR-5 to: wykonanie projektu technicznego części elektrycznej i AKPiA, obejmującego zabezpieczenia technologiczne kotła, wraz z zatwierdzeniem dokumentacji zabezpieczeń i odbiorem zmodernizowanego kotła przez CLDT, kompletacja dostaw, montaż, wykonanie systemu sterowania i nadzoru nad pracą kotła, w oparciu o sterownik S7 serii 300 i wizualizację ASIX oraz uruchomienie i optymalizacja.

Przy wymianie napędów w aplikacji wentylatorów powietrza, rusztu kotła oraz pomp zmieszania gorącego zostały zastosowane napędy serii ACS880. Wyboru tego typu przemiennika dokonano ze względu na innowacyjność, a także:

• zintegrowaną funkcję bezpieczeństwa Safe Torque-off w standardzie (bezpieczne wyłączenie momentu),
• ulepszony algorytm bezpośredniego sterowania momentem DTC,
• wyjmowany moduł pamięci z zapisanym oprogramowaniem i konfiguracją parametrów, umożliwiający szybką wymianę przemiennika,
• dostępność falownika w obudowie do montażu naściennego w zakresie mocy do 250 kW w obudowie IP21 lub IP55,
• małą masę falownika o mocy 250 kW IP21 – tylko 98 kg,
• możliwość sterowania asynchronicznymi silnikami indukcyjnymi, synchronicznymi silnikami z magnesami trwałymi, silnikami serwo i synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi,
• nowy panel graficzny, indywidualnie konfigurowalny w zakresie formy przedstawienia parametrów,
• możliwość połączenia w sieci do 32 przemienników jednocześnie, w celu sterowania wieloma przemiennikami za pomocą jednego panelu sterowania, bądź jednego komputera z programem Drive Composer.

Dodatkowe informacje

Automatyka-Pomiary-Sterowanie jest wieloletnim dystrybutorem i partnerem handlowym w sprzedaży oraz serwisowaniu przemienników częstotliwości firmy ABB. Falowniki z nowej rodziny napędów ACS880 zostały również zaaplikowane na innych obiektach klientów APS, m.in. „Sklejka-Pisz” Paged, Gasstech Przedsiębiorstwo Produkcyjne oraz Malow.

Oferta produktowa w pełni pokrywa zapotrzebowanie klientów, a wszystkie opinie użytkowników są podobne: przemienniki częstotliwości znacznie poprawiają efektywność procesów, ułatwiają obsługę techniczną służb utrzymania ruchu, zmniejszają zużycie energii elektrycznej oraz zwiększają produktywność.

W artykule zostały wykorzystane materiały dostarczone przez spółkę ABB.

Karolina Załuska

AUTOMATYKA-POMIARY-STEROWANIE S.A.