Fuld kontrol og optimeret drift med frekvensomformere

For mange typer applikationer er præcis kontrol over hastighed og moment afgørende i den daglige drift. Nøjagtig styring af hastigheden kan eksempelvis være nødvendig for at tilpasse et transportbånd til den øvrige proces, og muligheden for at justere effekten af en pumpe i forhold til behovet kan give en betydelig energibesparelse. Samtidig kan præcis hastighedskontrol forbedre arbejdsmiljøet ved at dæmpe støj og vibrationer og reducere mekanisk stress på motoren.

Ofte vil en frekvensomformer, også kaldet VFD (Variable Frequency Drive) være den optimale løsning til at regulere hastigheden på en applikation drevet af en elektromotor. Frekvensomformeren omdanner vekselstrømmen fra elnettet til jævnstrøm og derefter tilbage til en vekselstrøm med en frekvens og spænding, der får motoren til at køre med det ønskede moment og omdrejningstal.

Energibesparelser op til næsten 50 procent

Ved at bruge en frekvensomformer får du typisk en bedre og mere effektiv kontrol, end med hydraulisk eller mekanisk regulering. Frem for at lade motoren køre for fuld kraft og bruge virkemidler som spjælde, ventiler eller gearing til at kontrollere hastighed og moment, bruger en motor, der er tilkoblet en frekvensomformer, præcis den mængde energi, som processen kræver. Ved visse typer applikationer, som centrifugalventilatorer og pumper, kan det give en energibesparelse på næsten 50 procent.

– Det er for eksempel mere energieffektivt at styre en centrifugalpumpe ved at justere motorens omdrejninger via en frekvensomformer end det er at bruge ventiler til at regulere mængden af væske. Samtidig giver det mindre slitage, og omformeren kan også give en blødere start og stop, som alternativ til en softstarter, siger Claus Balle Thomsen, Product Manager for Hoyer Drives & Controls.

Bindeled til intelligent styring

En anden væsentlig fordel ved frekvensomformere er, at de via sensorer kan tilpasses til at opsamle data som temperatur og vibrationer fra motoren. Disse data kan bruges til at overvåge motorens tilstand og bane vejen for mere intelligent styring af applikationerne og forebyggende vedligehold. Det gør det også muligt at overvåge driften via en cloud-løsning, og i nogle tilfælde fejlfinde uden fysisk at være til stede ved anlægget.

– Det er muligt at se info som driftstimer og energiudlæsninger på sin laptop, der for eksempel kan bruges til at diagnosticere slidt udstyr via et stigende strømforbrug. På den måde kan man forebygge nedbrud af en applikation, der har brug for service tidligere end planlagt, og omvendt udskyde service af applikationer, der kører fint. Omformeren kan også vende motorens omløbsretning og dermed løsrive en fastkørt pumpe hvis noget har sat sig fast i pumpehuset. Alle disse funktioner kan være med til at forbedre oppetider i kundernes anlæg, forklarer Claus Balle Thomsen.

Pas på støjkilderne

En frekvensomformer kan enten sammenbygges med motoren (se film) eller forbindes via et kabel. I forbindelse med installationen er det vigtigt at være opmærksom på flere forskellige forhold. En frekvensomformer kan blandt andet generere forskellige typer af forstyrrelser, både akustisk støj, harmoniske tilbagevirkninger på nettet og EMC-støj, også kaldet elektromagnetisk kompatibilitet, der blandt andet kan påvirke radioudstyr og dataoverførsler.

– Forstyrrelser fra en frekvensomformer skal begrænses via filtre og skærmede kabler, for at installationen kan leve op til EMC-kravene. Derfor bør der altid søges kvalificeret rådgivning i forbindelse med valg af frekvensomformer. En serviceafbryder for mekanisk vedligeholdelse kan for eksempel indbygges i omformeren, så man undgår en typisk EMC-fejlkilde, og samtidig opnår man besparelser på installationsomkostningerne. Fra Hoyers side kan vi vejlede om korrekt afskærmning og levere motoren med de rigtige EMC-forskruninger, så den er klar til at blive koblet korrekt sammen med frekvensomformeren, siger Claus Balle Thomsen.