Kdaj in zakaj so enosmerni pogoni še vedno pomembni v sodobni avtomatizaciji

Sodobna avtomatizacija ni opredeljena s starostjo vsakega motorja v tovarni. Proizvodna linija lahko združuje obstoječi enosmerni motor z digitalnim krmiljenjem, sodobno diagnostiko in industrijskim omrežjem. ABB-jaDCS880-S tehnični pregledponazarja to kombinacijo, čeprav je funkcionalnost odvisna od izbrane konfiguracije.

Bolj uporabno vprašanje je, ali lahko nameščeni sistem varno in gospodarno izpolni naslednjo proizvodno zahtevo. Ta članek se osredotoča na industrijske pogone za brušene enosmerne motorje, ne na brezkrtačne krmilnike motorjev ali notranje vodilo enosmernega toka frekvenčnega pretvornika AC.

Zakaj so pogoni DC še vedno pomembni v sodobni avtomatizaciji

Pogoni za enosmerni tok so še vedno pomembni, če lahko servisiran motor in ustrezna mehanska namestitev izpolnita proizvodne zahteve brez popolne zamenjave. Ciljna nadgradnja nadzora lahko ohrani ta sredstva in hkrati izboljša integracijo. Siemens dokumentira možnosti posodobitve, ki obdržijo obstoječe enosmerne motorje, mehanske sisteme in kable, odvisno od združljivosti aplikacij.

To ne pomeni obdržati vse stare komponente. Ločite stanje elektronskega krmilnika od stanja motorja in nato vprašajte, ali kateri koli omejuje proces.

Tri situacije si zaslužijo različne odgovore. Stabilna in podporna namestitev bo morda potrebovala stalno vzdrževanje. Ustrezen motor z zastarelimi krmilniki lahko upraviči posodobitev. Okvarjen motor ali bistveno spremenjena proizvodna naloga lahko upraviči popolno zamenjavo.

Ohranite uporabne sposobnosti, ne zastarele predpostavke.Znan stroj ni samodejno primeren za cilj višje prepustnosti, nov pretvornik pa te primernosti ne vzpostavi sam po sebi.

Uporabite ta članek, če želite razumeti tehnične meje za hrambo. Za podroben potek dela projekta nadaljujte na CHENTUO'sVodnik za naknadno vgradnjo pogona DC, ki pokriva vzdrževanje, zamenjavo in pretvorbo nameščenega sistema.

Kako delujejo enosmerni pogoni?

Pri brušenem enosmernem motorju ščetke in komutator prenašajo tok na vrtečo se armaturo. Zasnova z ločenim vzbujanjem ima tudi neodvisno napajano vzbujevalno navitje. Industrijski pretvornik lahko uporablja nadzorovan usmernik, ki ga napaja AC; druge ureditve uporabljajo sekljalnik, ki ga dobavlja DC.

Poenostavljeno razmerje navora je:

T ≈ k × Φ × Iₐ

Tukaj je T elektromagnetni navor, k je konstanta motorja, Φ je magnetni pretok in Iₐ je armaturni tok. S približno konstantnim tokom navor sledi armaturnemu toku. MITOpombe o enosmernem strojurazloži temeljna razmerja med tokom, poljem, hitrostjo in generirano napetostjo.

Pod osnovno hitrostjo je napetost armature običajno glavna spremenljivka za nadzor hitrosti, medtem ko polje ostaja blizu nazivnega stanja. Nad osnovno hitrostjo lahko ustrezen navit-motor polja uporablja oslabitev polja. Zmanjšanje pretoka razširi obseg hitrosti, vendar tudi zmanjša navor, ki je na voljo pri danem armaturnem toku.

Ta razlika je pomembna, ko obrat zahteva več proizvodnje. Vprašajte, ali sprememba zahteva večjo hitrost, večji navor ali oboje. Ne domnevajte, da bo povečanje referenčne hitrosti ohranilo prvotno zmogljivost navora.

Naprava za povratno informacijo o hitrosti lahko pomaga krmilniku popraviti razliko med zahtevano in dejansko hitrostjo, medtem ko regulacija toka upravlja tok armature. Vendar morata motor in gnana oprema ostati primerna v celotnem predlaganem območju delovanja. Omejitve hlajenja, največje hitrosti, toka in komutacije zahtevajo preverjanje-posebne opreme.

Regenerativni enosmerni pogoni: pri zaviranju vrne energijo

Motor ustvarja električno energijo, ko ga poganja mehanska moč in elektromagnetni navor nasprotuje vrtenju. Vendar pa proizvodnja v motorju ne pomeni samodejno vrnitve energije v oskrbo.

Odvisno od arhitekture lahko zavorna energija postane toplota v uporu, se ponovno uporabi prek združljivega električnega sistema ali se vrne v napajanje prek ustrezne strojne opreme za pretvorbo. ABB-javodnik za električno zaviranjepojasnjuje te različne energijske poti.

Pri regenerativnih enosmernih pogonih preverite dejansko razporeditev pretvornika in dovoljen pretok moči. Samo oznaka kvadranta ni popolna specifikacija zaviranja.

Za oceno zabeležite trajanje zaviranja, frekvenco cikla, vztrajnost obremenitve in lokacijo meritve. Primerjajte neto energijo na isti električni meji v enakovrednih proizvodnih ciklih. Kratek negativni odčitek moči na motorju ni dokaz posebnega letnega prihranka.

Pogoni DC za starejše naprave: kjer je hramba smiselna

Najmočnejši argument zadrževanja se začne z operativnimi zahtevami, ne z oznako industrije. Siemens dokumentira funkcije za navijalke, sekcijske pogone in delitev obremenitve v svojem portfelju DC. To so primeri podprtih aplikacijskih funkcij in ne dokaz, da je DC najboljša izbira za vsak tak stroj.

Za preizkus obstoječe namestitve uporabite naslednja vprašanja:

Obravnavajte jih kot pozive za ocenjevanje in ne kot univerzalna merila sprejemljivosti. Odgovorni inženir mora opredeliti dovoljena odstopanja z uporabo dejanskih zahtev za izdelek, proces in stroj.

Uporaben paket dokazov ločuje enakomerno vožnjo od pospeškov, upočasnitev in nenormalnih dogodkov. Preglejte najzahtevnejše odobrene pogoje delovanja, ne le najlažji izdelek, ki ga stroj obvlada.

Na primer, predlog za hrambo lahko pred odobritvijo zahteva dokumentirano delovanje celotnega načrtovanega nabora izdelkov. To je močnejša osnova kot izjava, da je stroj vedno dobro deloval. Opredeljuje tudi pogoje, ki bi morali sprožiti nov pregled, ko se proizvodnja spremeni.

DC pogoni proti AC pogonom: primerjajte celoten sistem

Primerjajte združljiv enosmerni pretvornik z ohranjenim brušenim motorjem z ustreznim AC pogonom in AC motorjem. Ne primerjajte skrbno uglašene napeljave z enosmernim tokom samo z najpreprostejšim načinom krmiljenja izmeničnega toka. ABB-jaDokumentacija o neposrednem nadzoru navoraopisuje zahtevne zmožnosti nadzora hitrosti in navora, ki so na voljo v sodobnih AC sistemih.

Za razpravo o naknadni opremi primerjajte okoli tega, kaj bi projekt ohranil ali spremenil:

Noben stolpec ne določa univerzalnega zmagovalca. Razlika pri vzdrževanju zadeva konstrukcijo motorja; zaviranje se nanaša na dejansko ureditev pretvorbe moči.

Za širšo primerjavo tehnologije preberitePogoni AC proti DC: 8 ključnih razlik. Ko je AC pretvorba izbrana smer, CHENTUO'skategorija frekvenčnega pogonazagotavlja izhodišče za povpraševanje po izdelkih. To ni seznam združljivosti enosmernih motorjev.

Vodnik za naknadno vgradnjo pogona DC: ohraniti, nadgraditi ali pretvoriti?

TheCHENTUO MOTOR Retrofit Decision Frameworkspodaj je pomoč pri uredniškem odločanju, ne industrijski standard ali potrjen sistem točkovanja. Uporabite ga za organiziranje dokazov, preden zahtevate predloge opreme.

Najprej vzpostavite vrata za varnost in združljivost. Nerešena obvezna zahteva bi morala ustaviti odobritev, dokler ni obravnavana, namesto da bi bila povprečena v sicer privlačen ekonomski rezultat.

Za vsako nerazrešeno postavko določite lastnika in datum dokončanja. Naj bodo neznane informacije vidne, namesto da bi prazno polje obravnavali kot odobritev.

Razlikujte med stalnim vzdrževanjem, nadgradnjo krmilnega modula, popolno zamenjavo pretvornika in pretvorbo izmeničnega toka. Siemens'Portfelj modernizacije DCdokumentira različne meje opreme, vendar ne vzpostavi združljivosti z vsako namestitvijo.

Pred nabavo se dogovorite, kdo je lastnik inženiringa, namestitve, zagona, usposabljanja operaterja in končnega prevzema. Ponudba sestavnih delov ne bi smela tiho postati obveza za dobavo celotne nadgradnje.

Kako primerjati stroške življenjskega cikla brez ugibanj

Uporabite isto proizvodno zahtevo in ocenjevalno obdobje za vsako možnost. Knjiga virov o motorjih in pogonskih sistemih Ministrstva za energijo ZDA podpira ocenjevanje ekonomije življenjskega cikla in ne zgolj nabavne cene.

Praktičen model je:

Stroški življenjskega cikla=stroški namestitve + sedanja vrednost stroškov delovanja, vzdrževanja, izpadov in odstranitve, zmanjšana za sedanjo vrednost preostale vrednosti.

Zabeležite datume kotacij, valuto, delovne ure, tarife za energijo in izključitve. Izmerjeno porabo hranite ločeno od predvidenih prihodnjih prihrankov. Uporabite primerljivo proizvodnjo in vključite enako podporno opremo v vsako merilno mejo.

Negotove vnose obravnavajte kot scenarije. Primerjajte osnovni primer z zakasnjeno dobavo rezervnega dela, daljšo zaustavitvijo ali dodatnim delom motorja. Namen je ugotoviti, ali se želena možnost spremeni, ko se spremeni pomembna predpostavka.

Izogibajte se dvakratnemu štetju iste proizvodne izgube v stroške izpada in ponovnega zagona. Finančni ocenjevalec tovarne naj odobri primerjalno metodo, preden predstavi znesek povračila.

Za vnose cen opreme,pošljite podrobnosti svoje prijave CHENTUO. Jasno navedite zahtevani obseg in potrdite, ali je v ponudbi vključena kakršna koli inženirska ocena.

Ilustrativni scenarij nadgradnje: predpostavke in kompromisi

Razmislite o hipotetični vijugasti liniji, ki je predvidena za nadgradnjo nadzora. Predpostavimo, da njegovi zapisi inšpekcij podpirajo ohranitev motorja, sklopke in menjalnika. Cilj projekta je izboljšana integracija, ne povečana mehanska proizvodnja.

Predlagani obseg nadomešča pretvornik in posodablja izmenjavo podatkov PLC. Pregled mora še vedno določiti združljivost povratnih informacij, zahteve za zaviranje, zaščito, primernost omarice in merila sprejemljivosti.

Načrtovani rezultat je boljša preglednost obratovalnih podatkov ob ohranjanju odobrenega proizvodnega ovoja. Varčevanje z energijo, izboljšanje proizvodnje ali zmanjšanje časa izpadov niso predvideni.

Zdaj spremenite eno predpostavko: tovarna želi širšo paleto izdelkov, ki zahteva drugačne delovne pogoje. Prvotni predlog za hrambo ni več zadosten dokaz. Ponovno ocenite motor in pogon skupaj ter po potrebi primerjajte pretvorbo izmeničnega toka.

To ni študija primera stranke CHENTUO. Njegov namen je prikazati, zakaj mora priporočilo za naknadno vgradnjo opredeliti, kaj se spremeni in kaj ostaja omejitev. Vsak objavljen rezultat stranke bi potreboval dejanske zapise o preskusih in dovoljenje.

Izbira, integracija in kontrolni seznam za vzdrževanje pogona DC

Začnite s celotno nameščeno konfiguracijo. Zabeležite model pretvornika, armaturo motorja in nazivne vrednosti polja, razporeditev povratnih informacij, dolžnost, napajanje, ohišje in okolje. Ne odobrite zamenjave samo z nazivno močjo. ABB-jeva dokumentacija DCS880 ponazarja, zakaj je konfiguracija pomembna: možnosti kvadrantov, vzbujanje polja in komunikacijske zmožnosti so ločena izbira.

Integracija potrebuje tudi določen obseg. Prosite inženirja, da preslika ukaze, informacije o stanju, obravnavanje napak, reference in obnašanje pri ponovnem zagonu med pogonom, PLC-jem in HMI. Ob predaji zahtevajte odobrene nastavitve, varnostne kopije, popravljene risbe in zapise o prevzemu.

Za ločevanje odgovornosti uporabite ta kontrolni seznam za načrtovanje:

Zamenjava krmilnika ne odpravi vzdrževanja, povezanega z brušenim motorjem. Upoštevajte ustrezne priročnike in dokazila o stanju, namesto da vsaki namestitvi dodelite en servisni interval.

Za povezane sisteme nadzorujte oddaljeni dostop in beležite pooblaščene spremembe. Navodila za varnost operativne tehnologije NIST priporočajo omejitev oddaljenega dostopa na upravičene potrebe in odstranitev dostopa, ko ni več potreben.

Električno montažo, vzdrževanje in zagon opravi usposobljeno osebje. Zaustavljen motor, ukaz programske opreme ali prikaz na nadzorni plošči niso dokaz nevarne{1}}izolacije energije. Uporabite postopke mesta in veljavne lokalne zahteve; CCOHS ponuja razlago načel zaklepanja.

pogosta vprašanja

 

 

Kdaj morate zamenjati pogon DC?

Razmislite o zamenjavi, ko so napake, nepodprti krmilniki, nerazpoložljivi kritični deli ali spremenjene zahteve procesa onemogočili nadaljnje delovanje. Ugotovite, ali se težava nanaša na krmilnik, motor ali celoten sistem, preden izberete mejo zamenjave. Podroben vodnik za naknadno vgradnjo, povezan z zgoraj, zagotavlja širši potek dela ocenjevanja.

Ali lahko AC VFD ohrani enak krtačen enosmerni motor?

Običajni AC VFD ni neposredna zamenjava za krtačen krmilnik enosmernega motorja. Njegov običajni izhod in krmilna arhitektura služita AC motorju. Obravnavajte pretvorbo DC v AC kot sistemski projekt, vključno z motorjem, povratnimi informacijami, zaščito, zaviranjem in mehansko združljivostjo.

Ali vsak pogon vrača zavorno energijo v napajanje?

Ne. Motor lahko ustvarja, medtem ko sistem razprši energijo, namesto da bi jo vrnil v napajanje. Potrdite strojno opremo za pretvorbo moči in dovoljeno energijsko pot, preden določite regeneracijo ali ocenite obnovljivo energijo.

Ali lahko sodobna enosmerna oprema komunicira s PLC-jem?

Da, dokumentirane platforme ponujajo industrijsko omrežno povezljivost. Vendar je treba za izbrano konfiguracijo preveriti natančen protokol, adapter, vdelano programsko opremo in izmenjane podatke. Izjava o povezljivosti-na ravni družine ni dokončana zasnova integracije.

Katere informacije so potrebne za ponudbo za naknadno vgradnjo?

Pripravite identifikacijo pogona in motorja, podatke o armaturi in polju, podrobnosti o povratnih informacijah, dolžnost uporabe, zahteve za zaviranje, risbe in okno za zaustavitev. Za mednarodno nabavo navedite tudi destinacijo, dobavo na mestu, količino in zahtevani datum dostave. Prepoznajte manjkajoče informacije, namesto da nadomeščate predpostavke.

Kako pogosto je treba sistem servisirati?

Uporabite priročnike za motor in pretvornik, delovno okolje, delovno mesto in zgodovino stanja. Opravila motorja naj bodo ločena od opravil elektronskega pogona. Spremembe temperature, kontaminacije, stanja krtač ali pogostnosti napak bi morala takoj pregledati odgovorna vzdrževalna ekipa.

Izberite naslednji korak za vaš obstoječi pogonski sistem

DC pogoni so še vedno vredni ocene, če ohranjajo ustrezen motor in dokazano zmogljivost stroja. Posodobitev naj bi rešila definiran problem ob upoštevanju omejitev delovanja vsega ohranjenega. Če tega pogoja ni mogoče izpolniti, primerjajte popolno zamenjavo.

CHENTUO, Shenzhen Chentuo Technology Co., Ltd., dobavlja izdelke za industrijsko avtomatizacijo, vključno s PLC-ji, HMI-ji, moduli PLC in pogoni s spremenljivo frekvenco. Njegove kategorije izdelkov zajemajo blagovne znamke, kot so Siemens, ABB, Allen-Bradley, Mitsubishi, Omron in Schneider.

PrekoObrazec za ponudbo CHENTUO. Zahtevajte potrditev natančne razpoložljivosti modela, predlaganega obsega in izključitev. Morebitne odgovornosti za inženiring, namestitev ali zagon na mestu je treba dogovoriti ločeno, namesto da bi jih prevzeli iz seznama izdelkov.

Brezplačno svetovanje