Celem automatyzacji procesów technologicznych jest podnoszenie wydajności oraz obniżanie kosztów, dlatego producenci maszyn tworzą coraz bardziej złożone układy automatyki – działające podobnie do systemu nerwowego człowieka – wspomagające systemy nadzorowania ruchu mechanizmów dodatkową funkcją konserwacji i wczesnym ostrzeganiem przed awarią. Nowoczesne maszyny zawierają więcej zdecentralizowanej inteligencji, która w działaniu przypomina autonomiczny układ nerwowy człowieka.

Naprzeciw tym oczekiwaniom, w szczególności konserwacji predykcyjnej maszyn, wychodzi firma EURA Drives Electric – producent przemienników częstotliwości serii E-800, E-1000 i E-2000, wprowadzając do swoich produktów coraz bardziej złożone funkcje, które można zaliczyć do cech jakie powinien posiadać inteligentny napęd. Firma EURA Drives Electric twierdzi, że inteligentne napędy, a w szczególności przemienniki częstotliwości – powinny wspomagać systemy nadzorowania ruchu mechanizmów dodatkowymi funkcjami zabezpieczającymi oraz powinny potrafić prawidłowo reagować na wszelkie zmiany w pracy maszyny bez ingerencji człowieka.

Oczywiście takie funkcje w układzie automatyki mogą występować na poziomie sterownika, lecz odpowiedź, reakcja mogłaby być wolniejsza.

Podobnie działa ludzki organizm, jeśli ludzki mózg byłby odpowiedzialny za prawidłową reakcję na dotknięcie na przykład gorącej kuchenki, to takie opóźnienie nie byłoby wystarczające, aby uniknąć oparzenia. Firma EURA Drives Electric rozwijając swoje produkty bez przerwy dodaje kolejne funkcje mające cechy inteligentnego napędu. Obecnie w przetwornicach ogólnego zastosowania firmy EURA Drives można wyróżnić co najmniej pięć takich cech.

Pięć cech inteligentnego napędu wg. EURA Drives Electric

• Cecha 1 – automatyczny dobór parametrów dynamicznych.

Oznacza to, że przetwornica automatycznie wydłuża czas przyśpieszania lub zwalniania po przekroczeniu wcześniej zdeklarowanego prądu lub napięcia. Podczas pracy maszyny istnieją nieokreślone wcześniej warunki pracy spowodowane różnymi czynnikami zewnętrznymi, które są inne niż awaria i występują w pewnym krótkim okresie czasu oraz nie wymagają ingerencji służb utrzymania ruchu. Większość przetwornic częstotliwości ogólnego zastosowania w takim przypadku wchodzi w stan awaryjny. Przetwornice serii E-800, E-1000 jak i E-2000 automatycznie dobierają parametry dynamiczne redukując w ten sposób ilość występujących stanów awaryjnych związanych z przeciążeniami w stanach dynamicznych, przez co zredukowana jest liczba postojów związanych z koniecznością ustalania przyczyn wyświetlanych błędów i dzięki temu ogranicza się do minimum ingerencję służb utrzymania ruchu.

• Cecha 2 – kompensacja momentu obrotowego.

Przetwornica częstotliwości dobiera wartość napięcia wyjściowego w zależności od obciążenia. Dzięki temu, że w sposób dynamiczny zmniejsza się wartość napięcia wyjściowego, uzyskujemy mniejsze zużycie energii elektrycznej, występują mniejsze straty cieplne przy zachowaniu większego momentu obrotowego.

• Cecha 3 – rozróżnienie funkcji przeciążenia silnika i przemiennika częstotliwości.

To kolejna cecha charakteryzująca inteligentny napęd, przetwornica potrafi rozróżnić funkcję przeciążenia silnika i przemiennika jako funkcję I2 w czasie i funkcję przekroczenia prądu granicznego. Cecha, która wprost wpływa na zabezpieczenie urządzeń i związana jest z wytrzymałością cieplną i elektryczną tych urządzeń. Cecha ta jest szeroko stosowana do ochrony mechaniki maszyn lub jako funkcja bezpieczeństwa.

• Cecha 4 – możliwość dowolnej konfiguracji źródeł zadawania sygnału sterującego.

Oprócz standardowych funkcji, jak sposób zadawania prędkości, jej zakres, rodzaj źródła zadawania – istnieje możliwość łączenia sygnałów zadających. Cecha ta umożliwia przełączanie źródeł zadawania np. praca automatyczna / praca ręczna, dodawanie źródeł i ich odejmowanie niezbędne np. w układach nawijak / odwijak do ręcznej korekcji przez operatora, a także umożliwia łączenie prędkości wielostopniowej z analogową.

• Cecha 5 – praca automatyczna

To cecha pozwalająca wyeliminować dodatkowe zewnętrzne urządzenia, np. sterowniki swobodnie programowalne. W przetwornicach EURA Drives można ustawić siedem kroków pracy napędu, które mogą być powtarzane zadeklarowaną ilość razy. W poszczególnych krokach możemy zadeklarować takie parametry, jak: częstotliwość, kierunek obrotów oraz czas przerwy pomiędzy poszczególnymi krokami. Parametry te można ustawić dla każdego kroku z osobna.

Dodatkowo przemienniki częstotliwości EURA Drives wyróżniają się następującymi cechami nie spotykanymi w przetwornicach ogólnego zastosowania.

• Wbudowane szybkie wejście i wyjście licznikowe. (max. 50kHz)

Cecha nie spotykana w żadnych przetwornicach ogólnego zastosowania. Oprócz podstawowej funkcji zliczania wartości zadanych z pominięciem zewnętrznych liczników istnieje możliwość zadawania prędkości w postaci impulsowej, a co najciekawsze można wykorzystać te wejścia i wyjścia do budowy szyny prędkości odpornej na zakłócenia – do powiązania kilku przetwornic częstotliwości zależnych od siebie – ma to zastosowanie w rozbudowanych aplikacjach i często spotykanych w przetwornicach dedykowanych a nie ogólnego zastosowania jak to ma miejsce i w tym przypadku. Sama funkcja licznika jest często stosowana do zautomatyzowania pracy napędu który ma być np. zatrzymany po zliczeniu zadeklarowanej liczby impulsów.

• Wbudowany filtr przeciwzakłóceniowy EMC.

Każda przetwornica częstotliwości podczas swojej pracy emituje zakłócenia, które mają negatywny wpływ na pracujące w jej otoczeniu urządzenia i elementy automatyki przemysłowej. Przetwornice częstotliwości serii E-1000 w standardzie i w pełnym zakresie mocy posiadają wbudowane filtry przeciwzakłóceniowe EMC, co wpływa na eliminację zakłóceń oraz ogranicza narastanie prądów zwarciowych. Korzyścią dla użytkowników jest nie tylko w/w eliminacja zakłóceń, ale także zwiększona żywotność samej przetwornicy częstotliwości dzięki ograniczeniu narastaniu prądów zwarciowych – a to wszystko bez dodatkowych kosztów.

• Auto-tuning silnika.

Optymalna praca silnika zasilanego poprzez przemiennik częstotliwości w głównej mierze zależy od ilości zmiennych potrzebnych do sporządzenia modelu matematycznego zasilanego silnika. Takimi zmiennymi są nie tylko moc, napięcie, prąd silnika, ilość biegunów silnika, prędkość znamionowa i znamionowa częstotliwość pracy ale także rezystancja uzwojeń, indukcyjność uzwojeń czy też indukcyjność wzajemna. Możliwość wpisania tych zmiennych lub pomiaru wykonywanego przez samą przetwornicę częstotliwości jest z reguły udostępniona w przetwornicach częstotliwości dedykowanych i wyposażonych w sterowanie wektorowe a nie jak to ma miejsce w tym przypadku w przetwornicy ogólnego zastosowania i wyposażonej w sterowanie skalarne U/f. Dzięki tej funkcji użytkownik zyskuje nie tylko znaczącą poprawę kultury pracy układu napędowego, wpływającą na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej ale także przetwornica dokonuje auto korekcji momentu obrotowego pozwalając w ten sposób utrzymanie oczekiwanych parametrów pracy układu napędowego.

• Sterowanie pracą dwóch pomp.

Dotychczas funkcja spotykana tylko w dedykowanych przetwornicach częstotliwości przeznaczonych do pracy w branży wod.-kan. Funkcja umożliwia regulowanie pracy dwóch pomp z jednego przemiennika częstotliwości w zależności od zapotrzebowania na ciśnienie medium pompowanego. Pozwala na wyeliminowanie dodatkowego zewnętrznego sterownika oraz zautomatyzowanie pracy pomp. Funkcja dostępna w podstawowym modelu przemiennika EURA.

• Tryb przeciwpożarowy w wentylacji.

Kolejna funkcja spotykana tylko w dedykowanych przemiennikach częstotliwości do pracy w branży HVAC, a nie, tak jak w tym przypadku, w przetwornicy ogólnego zastosowania. Funkcja ta umożliwia uruchomienie przemiennika częstotliwości EURA w trybie przeciwpożarowym, w którym to przetwornica nie będzie reagować na żadne sygnały sterujące, ostrzeżenia oraz alarmy. Będzie kontynuować niezawodnie swoją pracę, tak długo jak będzie to możliwe – czyli do odwołania tego trybu lub do fizycznego zniszczenia samej przetwornicy. Funkcja ta jest obecnie niezbędna w układach wentylatorowych pracujących w budynkach, a w szczególności tam gdzie układy wentylacyjne odpowiedzialne są za wentylację dróg ewakuacyjnych, które w razie pożaru mają pozostać nie zadymione przez jak najdłuższy okres czasu umożliwiając tym samym bezpieczną ewakuację zagrożonych osób.

• Wbudowana funkcja WatchDog©

Funkcja znajduje zasosowanie w monitorowaniu stanu pasa klinowego zainstalowanego np. pomiędzy silnikiem a wymiennikiem obrotowym w centralach wentylacyjnych. W momencie wykrycia zerwania pasa lub jego nadmiernego rozciągnięcia (pas ślizga się po kole pasowym nie przenosząc tym smamy momentu obrotowego) napęd EURA wstrzyma pracę silnika i wystawi sygnał awarii.

• Wbudowane funkcje nawijania i odwijania

Napędy EURA serii E-2000 Vector oraz E-2000 FB posiadają wbudowane funkcje dedykowane dla branży papierniczej i tekstylnej. Ponad 40 funkcji a w nich m.in. trzy tryby obsługi trawersa, pełzanie z pozycjonowaniem, stały naciąg, czy zliczanie długości to funkcje, które znajduja zastosowanie w nawijakach i odwijakach.

• Wbdowane sterowanie silnikami PMSM (Permament Magnet Synchronus Motor) - silniki synchroniczne z magnesami trwałymi

Sterowanie PMSM jest stworzone dla aplikacji, w których zastosowano silniki synchroniczne z magnesami trwałymi. Do tej pory sterowanie takimi silnikami było możliwe tylko poprzez dedykowane sterowniki dostarczane przez producentów takich silników. Obecnie, silniki te, mogą być sterowane bezpośrednio napędem EURA E-2000 FB bez względu na producenta silnika synchronicznego z magnesami trwałymi PMSM.