Hallo! Als Lieferant von AC-Steuerungsantrieben werde ich oft gefragt, wie der Phasenausfallschutz dieser Antriebe funktioniert. Es handelt sich um eine entscheidende Funktion, die den reibungslosen und sicheren Betrieb der Laufwerke gewährleistet, daher freue ich mich, sie für Sie näher zu erläutern.
Lassen Sie uns zunächst verstehen, was Phase – Verlust ist. In einem dreiphasigen Wechselstromsystem, das üblicherweise in industriellen und kommerziellen Anwendungen verwendet wird, gibt es drei separate elektrische Wellenformen, die um 120 Grad zueinander phasenverschoben sind. Phasenverlust tritt auf, wenn eine dieser Phasen verloren geht oder ausfällt. Dies kann verschiedene Ursachen haben, z. B. eine durchgebrannte Sicherung, ein Kabelbruch oder eine Fehlfunktion des Schützes.
Warum ist der Phasenverlustschutz so wichtig? Nun, wenn in einem AC-Steuerungsantrieb eine Phase verloren geht, kann das eine ganze Reihe von Problemen verursachen. Der Antrieb kann überhitzen, der Motor kann ein ungleichmäßiges Drehmoment entwickeln und in schweren Fällen kann es sogar zu Motorschäden kommen. Der Phasenverlustschutz soll dieses Problem erkennen und geeignete Maßnahmen ergreifen, um diese Probleme zu verhindern.
Wie funktioniert also eigentlich der Phasenausfallschutzmechanismus in einem AC-Steuerungsantrieb? Es gibt verschiedene Methoden und ich werde die gebräuchlichsten durchgehen.
Spannungserfassungsmethode
Eine der einfachsten und am weitesten verbreiteten Methoden ist die Spannungsmessung. Der AC Control Drive überwacht kontinuierlich die Spannung jeder Phase. Wenn die Spannung einer Phase unter einen bestimmten Schwellenwert fällt, deutet dies auf einen Phasenausfall hin.
Der Antrieb verfügt über eingebaute Spannungssensoren, die an jede Phase angeschlossen sind. Diese Sensoren senden die Spannungswerte an die Steuerplatine des Antriebs. Die Steuerplatine vergleicht dann die Spannung jeder Phase. Wenn die Differenz zwischen den Spannungen zweier Phasen einen voreingestellten Grenzwert überschreitet, geht der Antrieb davon aus, dass ein Phasenausfall vorliegt.
Sobald der Phasenausfall erkannt wird, kann der Antrieb verschiedene Maßnahmen ergreifen. In manchen Fällen kann es sein, dass der Motor sofort abgeschaltet wird, um Schäden zu vermeiden. In anderen Fällen kann es sein, dass die Drehzahl des Motors reduziert wird oder ein Alarm ausgegeben wird, um den Bediener zu warnen.
Stromerfassungsmethode
Eine andere Methode ist die Strommessung. In einem ausgeglichenen Dreiphasensystem ist der Strom in jeder Phase gleich. Wenn ein Phasenverlust auftritt, wird die Stromverteilung ungleichmäßig. Der AC Control Drive verwendet Stromsensoren, um den Strom in jeder Phase zu messen.
Wenn sich der Strom in einer Phase deutlich von den anderen beiden unterscheidet, ist das ein Zeichen für einen Phasenverlust. Ähnlich wie bei der Spannungserfassungsmethode analysiert die Steuerplatine des Antriebs die aktuellen Messwerte. Wenn ein Phasenausfall erkannt wird, kann der Antrieb geeignete Maßnahmen ergreifen, um den Motor und sich selbst zu schützen.
Phasenwinkelüberwachung
Die Phasenwinkelüberwachung ist eine fortgeschrittenere Methode. Dabei wird der Phasenwinkel zwischen den verschiedenen Phasen gemessen. In einem gesunden Dreiphasensystem beträgt der Phasenwinkel zwischen jedem Phasenpaar genau 120 Grad.
Tritt ein Phasenverlust auf, ist die Phasenwinkelbeziehung gestört. Der AC Control Drive verwendet Phasenwinkelsensoren, um diese Winkel zu messen. Die Steuerplatine prüft dann, ob die Phasenwinkel im normalen Bereich liegen. Wenn nicht, deutet dies auf einen Phasenverlust hin.
Diese Methode ist bei der Erkennung von Phasenverlusten genauer, insbesondere in Systemen, in denen Spannungs- oder Stromschwankungen möglicherweise nicht sehr offensichtlich sind. Da hierfür jedoch komplexere Sensoren und Algorithmen erforderlich sind, wird es häufig in High-End-AC-Steuerungsantrieben eingesetzt.
Lassen Sie uns nun über einige reale Anwendungen dieser Phasenverlustschutzmethoden sprechen. In industriellen Umgebungen werden AC-Steuerungsantriebe zur Steuerung der Drehzahl und des Drehmoments von Motoren in verschiedenen Maschinen wie Förderbändern, Pumpen und Lüftern verwendet. Der Phasenausfallschutz stellt sicher, dass diese Maschinen sicher und effizient arbeiten.
Wenn Sie beispielsweise a verwenden5,5 kW VFDZur Steuerung eines Förderbandes in einer Fabrik verhindert die Phasenausfallschutzfunktion, dass der Motor im Falle eines Phasenausfalls beschädigt wird. Dadurch sparen Sie nicht nur die Kosten für den Austausch des Motors, sondern reduzieren auch die Ausfallzeiten, was für die Aufrechterhaltung des Produktionsniveaus von entscheidender Bedeutung ist.
In kommerziellen Anwendungen werden AC-Steuerungsantriebe in HVAC-Systemen eingesetzt. A110-V-VFD-Antriebkann zur Steuerung der Lüfter und Pumpen einer Klimaanlage verwendet werden. Der Phasenausfallschutz stellt sicher, dass das System reibungslos funktioniert und den Bewohnern eine angenehme Umgebung bietet.
Und für Außenanwendungen, etwa in Wasseraufbereitungsanlagen oder Solarstromanlagen,VFD für den Außenbereichwerden verwendet. Diese Antriebe sind rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, und der Schutz vor Phasenverlust wird noch wichtiger. Es schützt den Antrieb und die angeschlossenen Geräte vor Schäden durch Phasenverlust, die durch Blitzeinschläge oder andere äußere Faktoren verursacht werden können.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Phasenverlustschutz ein wichtiges Merkmal von AC-Steuerungsantrieben ist. Es hilft, Motorschäden zu verhindern, Ausfallzeiten zu reduzieren und den sicheren und effizienten Betrieb verschiedener elektrischer Systeme zu gewährleisten. Unabhängig davon, ob Sie sich in einer Industrie-, Gewerbe- oder Außenumgebung befinden, ist ein zuverlässiger Phasenverlustschutzmechanismus in Ihrem AC-Steuerungsantrieb ein Muss.
Wenn Sie auf der Suche nach einem AC-Steuerungsantrieb sind oder mehr über unsere Produkte erfahren möchten, würden wir uns freuen, von Ihnen zu hören. Kontaktieren Sie uns, um Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen und gemeinsam die perfekte Lösung für Ihre Bedürfnisse zu finden.
Referenzen
- „Leistungselektronik: Wandler, Anwendungen und Design“ von Ned Mohan, Tore M. Undeland und William P. Robbins
- „Grundlagen elektrischer Maschinen“ von Stephen J. Chapman