Taajuusmuuttaja on isossa roolissa energiatehokkuudessa

Moottorien säätämisessä ja ohjauksessa käytettävien taajuusmuuttajien perustoiminnot ovat pysyneet viime vuosituhannen lopulta asti lähes muuttumattomina. Voidaan jossain määrin sanoa, että siitä tullut autoon verrattava käsite, jossa toimintaperiaate ja perusominaisuudet ovat ensimmäisten huikeiden innovaatioharppausten jälkeen pitkälti vakioituneet. Vaikka nykyaikaisten autojen kehitystä on hiottu jo yli sata vuotta, niin perusasiat kuten muoto, neljä pyörää, ratti ja polkimet ovat edelleen suht ennallaan. Vastaavasti perusmallien osalta taajuusmuuttajan ominaisuudet alkavat vakioitua.

Sovellusten ja prosessien pyörittämiseen tarvittava määrä I/O-signaaleita on vakioitunut, etäohjauksen tiedonsiirtoon tarvittavat eri protokollavaihtoehdot ovat saatavilla joko natiivisti tai lisävarusteena ja lisävarustetarjonnan kautta kattavuus erilaisiin kohteisiin laajenee edelleen.

Paljon ominaisuuksia jää tällä hetkellä kuitenkin käyttämättä

Ja kuten autoista, löytyy myös taajuusmuuttajista erilaisia tyyppimalleja, jotka on suunniteltu varta vasten erilaisille sovelluksille ja ympäristöille sopivaksi. On laite- ja konevalmistajille sopivia taajuusmuuttaja malleja, jotka on helppo integroida osaksi kokonaisuutta. Löytyy prosessiteollisuuden taajuusmuuttaja ja kiinteistöjen ilmanvaihdon tarpeisiin suunniteltua mallia. Kaikista malleista löytyy kyseisiin sovelluksiin dedikoituja ominaisuuksia ja ohjelmointimahdollisuuksia.

Osaa näistä ominaisuuksista hyödynnetään totutusti, mutta merkittävä määrä näistä jää edelleen käyttämättä joko tiukkojen aikataulujen tai käyttöönottajan rajallisen osaamisen vuoksi. Välttämättömien parametrien (moottori ei liiku ilman näitä) asettamisen jälkeen, kun kokonaisuus saadaan toimimaan prosessia tyydyttävällä tasolla, siirrytään projekteissa eteenpäin eikä näitä ominaisuuksia ole aikaa jäädä hienosäätämään tai ottamaan käyttöön. Mutta juurikin näiden käyttämättä jätettyjen toimintojen avulla on mahdollista tehdä energiansäästöjä optimoimalla sovelluksen ja taajuusmuuttajan itsensä toimintaa.

Kun nämä olemassa olevat hyötymahdollisuudet jätetään käyttämättä, taajuusmuuttaja toimii vain huomaamattoman tehtävän suorittajan, mahdollisen prosessin pysähtymisen syntipukin ja erilaisten häiriöiden aiheuttajan rooli.

Mutta se voi olla muutakin tänä aikana, jolloin teollisuus digitalisoituu ja yritysten IIoT-ratkaisuja konkretisoidaan.

Taajuusmuuttajat valjastetaan energiansäästötalkoisiin

Maailma pyrkii parhaillaan eroon fossiilisista energiamuodoista ilmastokriisin, luonnon monimuotoisuuskadon ja saastumisen takia. Samaan aikaan maailman energian tarpeen arvioidaan kaksinkertaistuvan vuoteen 2050 mennessä. Jotta tämä kombinaatio olisi mahdollinen, tulee asioita tehostaa maailmassa monella tasolla ja nopeasti.

Taajuusmuuttajien kohdalla tämä tarkoittaa käytännössä tällä hetkellä kärjistettynä kolmea asiaa: maksimaalisen tehokasta moottorin säätöteknologiaa, tarvittavan prosessidatan mahdollistamista kaikkialta kaikkialle ja taajuusmuuttajan itsensä valmistuksessa käytetyn hiilijalanjäljen minimointia ja jäljitettävyyttä.

Dataa hyödyntämällä taajuusmuuttajan arvo nousee

Taajuusmuuttajat toimivat lähellä prosessidatan rajapintoja ja ovat usein datalinkkinä ylemmän tason järjestelmiin. Saatavissa olevan datan avulla voitaisiin tehdä paljon enemmänkin sovelluksen tehostamista ja laitehallintaa, kuin mitä tällä hetkellä tehdään.

Prosessin sovellusten toimintaa voidaan optimoida niin, että maksimaalinen energiantehokkuus on mahdollista saavuttaa sekä lyhyellä että pidemmällä aikavälillä. Lyhyen aikavälin optimoinnilla tarkoitetaan hetkessä tapahtuvaa moottorin konkreettista säätämistä parhaalla ja tehokkaimmalla mahdollisella tyristori- ja ohjelmistotekniikalla. Pidemmän aikavälin optimoinnissa voidaan kerättyä dataa analysoimalla tehostaa monin tavoin sekä koko prosessia että taajuusmuuttajan itsensä toimintaa. Esimerkiksi taajuusmuuttajan elinkaarta pidentäviä huoltotarpeita voidaan ajoittaa niin, että ne perustuvat laitteen toteutuneeseen käyttöön eivätkä esimerkiksi keskiarvoon taajuusmuuttajan keskimääräisestä huollontarpeesta, jossa ei oteta huomioon käyttötuntiaikaa, ympäristöolosuhteita tai sovelluksen kuormitusta.

Markkinoilla pärjääminen edellyttää vastuullisuutta

Tänä päivänä ei riitä, että yritysten oma toiminta ja heidän rakentamansa tuotteet ovat kestävän kehityksen periaatteita noudattavia. Yritysten on toimittava vastuullisesti siten, että he ottavat huomioon tuotteensa koko arvoketjun aina komponenttitasolle saakka ja osaavat vaatia niin sanottuja reilun kaupan tuotteita myös kaikilta yhteistyökumppaneiltaan ja alihankkijoiltaan.

Yritysten on pyrittävä myös tavoitteellisesti kehittämään kiertotaloutta liiketoiminnassaan: ei vain siksi, että se on käytännössä ainoa ratkaisu ilmastokriisiin, tai että, se tekee heistä kiinnostavia ja mediaseksikkäitä, vaan sen takia, että vastuullisuus on jo edellytys markkinoilla pärjäämiselle.

Totuushan on se, että yritysten kassavirrat juontavat yhä enenevissä määrin kiertotaloudesta. On hienoa nähdä, että ympäristöasiat otetaan huomioon eettisten arvojen kautta, mutta se, että yritysten tuloksellinen menestys on riippuvainen ympäristöasioiden huomioon ottamisesta, on vielä mieltäylentävämpää. Jotta tämä toteutuu, yritysten pitää paremmin pystyä mittaamaan, esittämään ja todistamaan, että heidän toimintansa ei ole ainoastaan kaikin puolin kestävän kehityksen mukaista ja energiatehokasta, vaan myös entistä tuottavampaa omistajille tai osakkeenomistajille.

Oli taajuusmuuttajan rooli nykypäivän automaatiossa sitten mikä tahansa, tulee se jatkossakin olemaan eri prosessien ja sovellusten ylivertainen mahdollistaja energiansäästöineen ja ominaisuuksineen.


Vieraskynäilijä on Mika Malkakorpi, Product Application Engineer, Schneider Electric.
mika.malkakorpi@se.com
+358 50 449 1602

 

Tietoa Schneider Electricin taajuusmuuttajista

Schneider Electric tarjoaa kattavan valikoiman taajuusmuuttajia pienistä suuriin sisältäen markkinoiden viimeisintä teknologiaa, jossa yhdistyy energiantehokkuus ja ympäristöarvot.

Altivar Process on palvelukeskeinen taajuusmuuttaja (Services Oriented Drive), joka on suunniteltu vähentämään käyttökuluja prosessi- ja laitosasennuksissa digitaalisten valmiiden palveluiden kautta. Monipuoliset ominaisuudet, energiatehokkuus ja IIoT liitettävyys kyberturvallisuudella ovat vakiona.

Altivar Process -taajuusmuuttajat ovat Green Premium -tuotteita, joka on merkki kestävän kehityksen arvolupauksestamme asiakkaillemme. Haluamme auttaa asiakkaitamme saavuttamaan päästövähennystavoitteensa kaikilla tasoilla ja tämä ympäristömerkki kertoo siitä, että tuotteemme ovat kolmannen osapuolen tarkastamia ja vaatimustenmukaisia.

Adaptive Cascade Vector Control – ohjausalusta (ACVC) on uusi innovatiivinen algoritmi, joka tarjoaa paremman vääntömomentin ja nopeusvasteen. Sisäisen älykkään algoritmin ja patentin (RUE2293) ansiosta voimme saavuttaa alle 0,5% nimellismomentin virheestä yleisesti / vääntömomenttien käyttöpisteissä sekä avoimissa silmukassa että suljetuissa silmukan sovelluksissa. Voit nähdä suuren parannuksen verrattuna perinteiseen moottorinohjausmenetelmään (esim. tavanomaisen vektorin säätö, DTC jne.).

Innovatiivinen 3-tasoinen AFE-tekniikka (Active Front End) kaapitetuissa matalaharmonisissa ja verkkoonjarruttavissa taajuusmuuttajissa vähentää huomattavasti moottorien jännitekuormitusta verrattuna perinteisiin 2-taso-tekniikkaan perustuviin malleihin pidentäen näin moottorin käyttöikää oleellisesti. Erittäin energiatehokas ja kompaktit mitat täyttävä ratkaisu

Taajuusmuuttajiin integroitu Web-palvelin mahdollistaa prosessi- ja laiteseurannan tutuilla työkaluilla kuten selaimella kaikkialla maailmassa ja Achilles level 2- sertifiointi varmistaa, että kyberturvallisuus asiat ovat kunnossa.


ei vastauksia

Kommentoi

  • (will not be published)