Czym jest falownik częstotliwości Schneidera Altivar Process ATV600

Falownik częstotliwościowy Altivar Process ATV600 to zaawansowana platforma napędowa przeznaczona dla nowoczesnych przemysłów procesowych, które chcą wykorzystać praktyczną wartość Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT). W przeciwieństwie do tradycyjnych przemienników częstotliwości skupiających się wyłącznie na sterowaniu silnikiem, ATV600 został zaprojektowany jako inteligentny element operacyjny zdolny do zbierania, analizowania i przesyłania danych dotyczących wydajności w całym systemie przemysłowym.

Kluczową cechą ATV600 jest jego natywna integracja z architekturą EcoStruxure™ firmy Schneider Electric. Dzięki wbudowanym funkcjom cyfrowym falownik ten ciągle gromadzi parametry eksploatacyjne, w tym zużycie energii, wymagany moment obrotowy, zachowanie temperatury oraz historię zdarzeń.

Z perspektywy cyklu życia Altivar Process ATV600 wspiera mierzalne poprawy rentowności operacyjnej przy jednoczesnym obniżeniu całkowitych kosztów posiadania (TCO). Czas uruchamiania jest skracany dzięki znormalizowanym narzędziom konfiguracji, a diagnostyka predykcyjna pomaga ograniczyć nieplanowane interwencje serwisowe. Dzięki zakresowi mocy obejmującemu wartości od 0,75 kW do 2600 kW ATV600 umożliwia przemysłowym obiektom wdrożenie jednolitego rozwiązania napędowego na różnych poziomach napięcia oraz w różnorodnych skalach zastosowań, zapewniając spójność funkcjonalności, zachowania wydajności oraz praktyk konserwacyjnych.

Zalety Altivar Process ATV600

1. Optymalizacja procesów za pomocą sterowania adaptacyjnego

W środowisku przemysłowym wydajność procesów jest często ograniczana przez pracę przy stałej prędkości lub ograniczone sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym. Altivar Process ATV600 eliminuje to ograniczenie, stosując strategie adaptacyjnego sterowania silnikami, które precyzyjnie dopasowują moc wyjściową do rzeczywistego zapotrzebowania procesowego w czasie rzeczywistym.

W systemach obsługi cieczy, takich jak sieci pompowe, napęd dynamicznie reguluje prędkość silnika na podstawie sygnału zwrotnego ciśnienia lub przepływu zamiast utrzymywać stałą maksymalną moc wyjściową. W jednym przemysłowym projekcie oczyszczania wody zastosowanie napędów ATV600 zmniejszyło niestabilność hydrauliczną o ponad 20%, co znacznie poprawiło szybkość reakcji systemu oraz zmniejszyło obciążenie elementów mechanicznych. W rezultacie poprawiono zarówno spójność pracy systemu, jak i trwałość urządzeń.

2. Poprawa sprawności i gotowości urządzeń

Sprawność urządzeń jest ściśle związana z dokładnością dopasowania wydajności silnika do wymagań obciążenia. Silniki pracujące poza swoim optymalnym zakresem zwykle zużywają nadmiarową ilość energii i ulegają przyspieszonemu zużyciu. Napędy ATV600 eliminują ten problem, ciągle dostosowując prędkość i moment obrotowy do rzeczywistych warunków eksploatacji.

Dane operacyjne z zakładów procesowych wskazują, że po wdrożeniu falowników Altivar Process ATV600 wydajność produkcji oraz dostępność urządzeń mogą wzrosnąć o około 20%. W zakładzie przetwórstwa chemicznego wymiana starszych systemów napędowych doprowadziła do wyraźnego zmniejszenia liczby incydentów przeciążenia termicznego oraz do mierzalnego spadku liczby nieplanowanych postojów. Te ulepszenia przekładają się bezpośrednio na wyższe wskaźniki wykorzystania mocy oraz bardziej przewidywalne harmonogramy produkcji.

3. Zarządzanie energią i redukcja zużycia energii

Efektywność energetyczna stała się kluczowym wskaźnikiem wydajności we wszystkich gałęziach przemysłu procesowego. Pompy, wentylatory i sprężarki często stanowią znaczną część całkowitego zużycia energii elektrycznej, szczególnie w aplikacjach pracy ciągłej. Falowniki Altivar Process ATV600 zawierają wbudowane funkcje monitoringu i optymalizacji energii, umożliwiające operatorom śledzenie trendów zużycia oraz wprowadzanie celowych ulepszeń efektywności.

Dzięki pracy silników wyłącznie z prędkością wymaganą przez proces zużycie energii można zmniejszyć o nawet 30%. W dużym zakładzie odzyskiwania wody morskiej wprowadzenie układów pompowych o regulowanej prędkości obrotowej sterowanych falownikami ATV600 przyniosło roczne oszczędności energii elektrycznej przekraczające dwa gigawatogodziny. Poza redukcją kosztów ta poprawa wspierała cele ograniczenia emisji oraz zwiększała zgodność z normami efektywności energetycznej.

4. Zarządzanie aktywami i ograniczanie czasu postoju

Utrzymanie wydajności aktywów w czasie wymaga widoczności stanu urządzeń oraz wczesnego wykrywania nietypowego zachowania. Falowniki ATV600 wspierają skuteczne zarządzanie aktywami dzięki wbudowanym funkcjom monitoringu i diagnostyki śledzącym takie parametry, jak wahania obciążenia, wzrost temperatury oraz niestabilność prądu.

Te informacje pozwalają zespołom serwisowym na wykrywanie potencjalnych problemów jeszcze przed ich eskalacją do awarii. W zastosowaniu przemysłowym chłodzenia prognozujące alerty generowane przez napędy ATV600 pozwoliły zmniejszyć liczbę nagłych interwencji serwisowych o ponad 40%. Takie proaktywne podejście minimalizowało czas przestoju, zachowując przy tym skuteczność działania kluczowych aktywów.

Szczegółowe informacje techniczne

Projekt techniczny napędu Altivar Process ATV600 zapewnia odporność na szeroki zakres warunków pracy przemysłowej:

Zakres mocy: od 0,75 kW do 2600 kW

Zakres napięć: 200 V / 400 V / 690 V, trójfazowe

Obsługiwane typy silników: silniki indukcyjne, silniki z magnesami trwałymi, silniki reluktancyjne oraz wysokosprawne silniki klasy efektywności IE2, IE3 i IE4

Tryb sterowania: sterowanie silnikiem w układzie otwartym

Całkowity współczynnik zniekształceń harmonicznych (THDi):

Poniżej 48% przy użyciu wbudowanych rozwiązań

Poniżej 10% lub 5% przy zastosowaniu filtrów biernych lub zasilania wielopulsowego

≤ 3 % przy zastosowaniu modułów o niskim współczynniku harmonicznych

Stopień ochrony przed dostaniem się ciał obcych i wody: IP21

Zgodność z wymaganiami EMC: Zintegrowany filtr EMC zgodny z normą IEC 61800-3, kategoria C3 (50 m)

Sposób chłodzenia: Chłodzenie wymuszone przepływem powietrza

Częstotliwość zasilania: 50–60 Hz (±5 %)

Temperatura otoczenia podczas transportu: od –40 °C do +70 °C

Temperatura przechowywania: od –25 °C do +70 °C

Te cechy zapewniają niezawodne działanie przy jednoczesnym zachowaniu zgodności z wymaganiami dotyczącymi sieci oraz zgodności elektromagnetycznej.

Całkowicie zintegrowane funkcje

Przekształtnik Altivar Process ATV600 zawiera kompleksowy zestaw funkcji zintegrowanych, zaprojektowanych tak, aby uprościć architekturę systemu i poprawić kontrolę nad jego pracą:

Wbudowane funkcje bezpieczeństwa i automatyki przeznaczone do wymagających procesów przemysłowych

Wiele opcji komunikacji poprzez fieldbus umożliwiających integrację z głównymi systemami automatyki

Standardowe interfejsy wejścia/wyjścia pozwalające na konfigurację dostosowaną do konkretnej aplikacji

Graficzny interfejs użytkownika zapewniający intuicyjne uruchamianie i diagnostykę

Zintegrowany serwer WWW zapewniający zdalne monitorowanie i sterowanie

Zintegrowane rozwiązania ograniczające harmoniczne w celu zapewnienia jakości energii elektrycznej i efektywności energetycznej

Pełna zgodność z normami EMC dzięki wbudowanym elementom filtrującym

Dzięki tym funkcjom ATV600 stanowi inteligentny, połączony przemiennik częstotliwości, a nie samodzielne urządzenie mocy.

Obszary zastosowań

Przemiennik częstotliwości Altivar Process ATV600 przeznaczony jest do zastosowania w układach pomp, wentylatorów i sprężarek w przemyśle procesowym i obsługuje moc wyjściową do 2600 kW. Typowymi środowiskami zastosowań są oczyszczalnie ścieków i wody pitnej, elektrownie desalinizacyjne, jednostki przetwarzania ropy naftowej i gazu ziemnego, zakłady chemiczne i petrochemiczne, kopalnie oraz duże przemysłowe systemy wentylacji.

Poprzez połączenie łączności włączającej IIoT, adaptacyjnej kontroli silnika oraz zaawansowanego zarządzania energią falownik ATV600 umożliwia operatorom procesów zwiększenie wydajności, zmniejszenie zużycia energii oraz wydłużenie czasu eksploatacji aktywów. Stanowi on przyszłościowo zorientowane rozwiązanie dla organizacji dążących do cyfryzacji, zrównoważonego rozwoju oraz długotrwałej odporności operacyjnej.