Industry Clubs Elektrické pohony v průmyslu Hrubá Voda David Wurst Produktový manažer

Transkript

1 Industry Clubs 2010 Elektrické pohony v průmyslu Hrubá Voda David Wurst Produktový manažer

2 Frekvenční měniče Novinky 2010 Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 2

3 Postupná náhrada ATV11 ATV12 ATV31 ATV312 + ATV31C Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 3

4 Altivar 12 Kompaktní měnič, malé rozměry Pro motory 180 W až 2,2 kw Řízení motoru: skalár-u/f, vektor bez ZV, kvadratický profil U/f Max. frekvence: 400 Hz Komunikace: Modbus RTU V/V 1 x AI, 4 x LI, 1 xrelé, 1xAO, 1x LO EMC filtr pro kategorii C1 Určen především pro : Dopravníky, podavače, pohony spotřebičů, ovládání vrat, závor, ventilátory, čerpadla,.. Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 4

5 Altivar 312 Kompaktní měnič Pro motory 180 W až 15 kw Řízení motoru: skalár-u/f, vektor bez ZV, kvadratický profil U/f Max. frekvence: 500 Hz Komunikace: Modbus RTU, CANopen Profibus DP, Modbus TCP, EMC filtr pro kategorii C1 /C2/C3 Určen především pro : Dopravníky, jeřáby, podavače, ventilátory, čerpadla, kompresory.. Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 5

6 Altivar 32 Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 6

7 Altivar 32 - příslušenství Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 7

8 ATV Logic Přehled 30 různých funkčních bloků Grafický displej se zákaznickým menu s 8 parametry Všechny V/V a parametry a komunikační registry jsou přístupné 3 tasky ( úlohy), 2 synchronizované a 1 pomocná Doba cyklu 2 ms (synchronizace s ATV) Max. počet funkčních bloků je 10 (synchronizované tasky) V pomocném tasku až 50 bloků 8 Interních slov (%MW) Systemové bity (%S), (timer, save conf..) Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst Summary 8

9 Pracovní platforma: SoMove 1. Vstupy 2. Vazby 3. Funkční bloky - FB 4. Plocha 5. Komentáře 6. Propojení mezi FB 7. Číslo FB 8. Výstupy 9. Nabídka FB Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst Summary 9

10 Altivar 32 funkční bezpečnost Provozní bezpečnostní funkce používají 2 vstupy (redundance) Je možné konfigurovat až 2 páry - příklad : Funkce 1 LI3 LI4 channel A channel B +24V Standard Control / Command (no safe) safety channel 1 A & B LI3 LI4 Altivar32 Safe function 1 Function 2 +24V safety channel 2 A & B LI5 LI6 Safe function 2 Motor LI5 LI6 channel A channel B STO channel Shielded cable PWR +24V dedicated to STO PWR (STO) - této funkci je vždy přiřazen spec. vstup Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst Summary 10

11 Frekvenční měniče pro velké výkony Altivar 61 regulace otáček motorů do 2,4 MW ventilátory a odstředivá čerpadla jednofázové napájení 230 V, třífázové napájení 230/400/500/690 V zabudovaný EMC filtr pro průmyslové sítě ( kategorie C2, C3 ) zabudovaná ss nebo síťová tlumivka dle provedení a výkonu komunikace Modbus RTU, CANopen + 13 dalších Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 11

12 Frekvenční měniče pro velké výkony Altivar 71 regulace otáček a momentu motorů do 2,0 MW a servomotorů do 500 kw pístová a plunžrová čerpadla, kompresory, dmychadla drtičky, odstředivky, doprava materiálu, výtahy, navíječky, jednofázové napájení 230 V, třífázové napájení 230/400/500/690 V zabudovaný EMC filtr pro průmyslové sítě ( kategorie C2, C3 ) zabudovaná ss nebo síťová tlumivka dle provedení a výkonu komunikace Modbus RTU, CANopen + 9 dalších Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 12

13 Frekvenční měniče Altivar 61 a 71 krytí IP23 nebo IP54 ATV71 ( ATV61 ) 400 V 500 V 690 V Výkony od 90 kw do 500 (630) kw Rozšíření do 1400 kw (120%Mn) Výkony od 90 kw do 500 (630) kw Rozšíření do 1800 kw (120%Mn) Výkony do 90 kw do 630 (800) kw Rozšíření do 2400 kw (120%Mn) pro zkratový proud sítě > 50kA potlačení harmonických 12 ( 18, 24 ) pulzní zapojení zabudované EMC filtry a vstupní tlumivky volitelné du/dt motorové filtry povrchová úprava RAL 7032 (skříň) a RAL 7022 (sokl) Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 13

14 Frekvenční měniče Altivar 61 a 71 standardní skříň je vybavena: síťový odpínač síťová nebo meziobvodová tlumivka grafický LCD terminál na dveřích skříně rychlé pojistky ( Ferraz Protistor ) volitelně: interní minirozvaděč, du/dt filtry,.. Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 14

15 Frekvenční měniče Altivar 61 a 71 komunikace: VW3A3311 Fipio VW3A3303 Uni-Telway/Modbus VW3A3302 Modbus + VW3A3304 Interbus-S VW3A3307S371 Profibus DP V1 VW3A3312 LonWorks VW3A3315 BACnet VW3A3313 Metasys N2 VW3A3314 Apogee FLN VW3A3310D Modbus TCP Daisy Chain VW3A3309 DeviceNet VW3A3316 Ethernet IP Daisy Chain VW3A3317 CC link Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 15

16 Softstartéry Novinky 2010 Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 16

17 Altistart 22: pro motory od 4 do 500 kw Pro motory od 17 do 590 A Napětí: 3 x 200 až 600 V Možnost zapojení: Mezi síť a motor Uvnitř trojúhelníku (inside delta) 5 konstrukčních velikostí 15 proudových rozsahů: A A A A A Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 17

18 Altistart 22: bezpečný sofstartér s řadou zabudovaných funkcí Ochranné funkce jsou aktivní i po provedení by-passu Ochranné funkce monitorují vlastní softstartér, motor a celou instalaci Vnitřní komponenty s ochranným lakováním umožňují bezproblémové použití softstartéru v prostředí s výskytem chemických látek a mechanických nečistot Řízení ve 3 fázích Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 18

19 Sofstartéry pro malé výkony, do 15 kw Altistart 01 spouštění a zastavování jedno a třífázových motorů do 32 (85) A doprava materiálu, čerpadla, ventilátory,.. jednofázové napájení 230 V, třífázové napájení 400/500 V zabudovaný by-pass tyristorové řízení v jedné nebo 2 fázích spouštěcí boost kick start Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 19

20 Sofstartéry pro velké výkony Altistart 48 spouštění, zastavování a brzdění motorů do 1200 A čerpadla, ventilátory, kompresory, dmychadla, doprava materiálu, třífázové napájení 230/400/500/690 V komunikace Modbus RTU, momentové spouštění a zastavování lineární rampy bez ZV Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 20

21 Softstartéry od 3 do 1200 A Altistart 01 Altistart 22 Altistart 48 Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 21

22 Nový Motion kontroler LMC 058 Sortiment 2010 Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 22

23 CANmotion LMC058 : Motion Controller «VÝKON A CENA» Až8 synchronizovaných os Reálné a Virtuální osy Master/slave - CAM profily - Elektrická převodovka 2 ½D interpolace - Lineání - Kruhová Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst CANopen Master 63 Slaves Master encodery - Inkrementální - SSI 23

24 Lexium 32 Novinka 2010 Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 24

25 Nový servopohon Lexium 32 Pro motory BMH / BSH 1 až 22 A, 200 W až 6 kw 115 / 230 / 400 / 480 V Ovládání: +/- 10 V Pulzy / Směr CANopen CANmotion Profibus DP Ethernet IP EtherCAT Powerlink DeviceNet Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 25

26 Nový servopohon Lexium 32 Compact Drive Modular Drive Advanced Drive LXM 32 C LXM 32 M LXM 32 A Ovládání: ±10 V Pulzy + Směr Ovládání: CANopen CANmotion DeviceNet Profibus DP Ethernet IP Ovládání: CANopen CANmotion Modbus Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 26

27 Lexium 32 Příslušenství DC Bus Cable Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 27

28 Podpůrný SW Nastavování a konfigurace pohonů Schneider Electric Power EMEAS - David Wurst 28

29 PC software PowerSuite Pro konfiguraci a nastavení pohonů Power Suite Převodník USB/RS485 Modbus: TCSMCNAM3M002P Advantys OTB Altistart 48, 22 Altivar CI karta ATV SD3 28 Lexium serva LMC Magelis XBT N/R/RT M238, M340 TeSys U, T XPS MC Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst

30 SoMove k dispozici od roku 2010 Pro nové servopohony a frekvenční měniče Tvorba struktury krok za krokem Autoscan po sběrnici, deklarace připojených zařízení Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 30

31 SoMove Metalické a bezdrátové propojení s novými servopohony a frekvenčními měniči Simple Loader VW3A8120 ATV12 ATV312 ATV31 ATV61 ATV71 Multi Loader VW3A8121 Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst 31

32 EE: Energy Efficiency plynulá regulace rekuperace potlačení harmonických Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 32

33 Motory spotřebovávají maximum elektrické energie v Budovách, Motory spotřebují 30% energie v Průmyslu a Infrestruktuře Motory spotřebují 60% energie 25% energie ve světě je spotřebováno Motory 85% Motorů je použito pro Čerpadla, ventilátory a Kompresory Schneider Electric - Power EMEAS David Wurst 33

34 Ventilátory a čerpadla bývají v praxi předimenzována Skutečná velikost daná výpočtem: 100% Předimenzování pro jistotu : 120% Výběr zařízení z katalogu: 130% Instalovaná báze = 1,3 x reálná potřeba Schneider Electric - Power EMEAS David Wurst 34

35 4 hlavní možnosti úspor použitím plynulé regulace otáček při regulaci průtoku média u ventilátorů a čerpadel snížením efektivního proudu potlačením harmonických rekuperací energie do napájecí sítě v generátorickém režimu motoru vzájemnou výměnou energie propojením SS meziobvodů Schneider Electric - Power EMEAS David Wurst 35

36 Příklad pro čerpadlo kde jsou ztráty 250% příkon 160% M 150% ztráty Ztráty 2,5 60% ztráty ~ ~ M Řízení plynulou regulací otáček Řízení průtoku klapkou X 100% 100% Při stejném výstupním průtoku je spotřeba elektrické energie nižší o 35%! Schneider Electric - Power EMEAS David Wurst 36

37 Princip s ventilem: Motor se točí na jmenovitých otáčkách Pouze redukce mechanických ztrát Příkon 95% s měničem: Regulace do pomala Příkon = otáčky 3 Průtok Schneider Electric - Power EMEAS David Wurst 37

38 Harmonické Výsledkem je generování lichých harmonických z měniče do napájecí soustavy. Obsah a velikost harmonických měřených na napájecích svorkách měniče závisínajeho konstrukci, použitém příslušenství a vlastnostech sítě. Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 38

39 Přístup k problematice harmonických Minimalizace harmonického zkreslení Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 39

40 Potlačení harmonických Síťové nebo stejnosměrné tlumivky Vícepulzní zapojení 12/18/ 4 kvadrantový měnič s rekuperací Pasivní nebo aktivní harmonické filtry Schneider Electric - Power EMEAS David Wurst 40

41 Rekuperace a propojení meziobvodů AFE Active Front End potlačení harmonických - THDI < 5% VW3A VW3A VW3A72 5x / 7x ATV61/71..N4D / Y Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 41

42 AFE možné kombinace usměrňovačů a střídačů Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 42

43 Energy efficiency AFE: Příklad Portálový kontejnerový jeřáb, zdvihový motor 250 kw cyklus 5 min., provozní doba: 8h/den, 200 dnů/rok (1 min. břemeno zdvih, 1 min. břemeno pokles) Cena za jednotku energie: 0,12 /kwh A - Investice při použití měniče s brzdným rezistorem: B - Investice při použití měniče s AFE: Výsledek Spotřeba Energie - A: kwh / rok = Spotřeba Energie - B : kwh / rok = Úspora energie a provozních nákladů: kwh / rok = Návratnost investice: ~ 1,5 roku Schneider Electric - Power EMEAS David Wurst 43

44 S jakými produkty lze řešit: frekvenční měniče do 2400 kw od kompaktních k inženýrským měničům Schneider Electric - Power EMEAS David Wurst 44

45 Drive EE-ComKit: dokumentace a podpůrné prostředky SW ECO2 - výpočet úspor a návratnosti ATV61, ATV21 Leták EE a měniče Aplikační letáky Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 45

46 Maximum z Vaší energie Děkuji za Vaši pozornost! David Wurst david.wurst@cz.schneider-electric.com