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미쓰비시전기의 FA기술에 관한 정보 및 비지니스에 도움이 되는 각종 리포트 칼럼을 소개합니다.

 

신제품 리포트 Vol. 11
차세대 에너지 절약 범용 인버터 “FREQROL-F800 시리즈”

제3회 제품 특징(하)

4. 팬ㆍ펌프에 최적의 전용 기능

최근의 인버터는 범용성이 아니라 각 애플리케이션에 특화된 기능에 충실할 것이 요구되고 있는데, 이를 해소하기 위해 팬ㆍ펌프에 당사 고유의 문제 해결, 편리성 향상을 도모하고 있습니다.
특히, 피드백이 있는 PID 제어를 하는 경우가 증가함에 따라 PID 제어 기능을 확충하였습니다.

4. 1 클리닝 기능

모터의 정회전ㆍ역회전과 정지를 반복하여 펌프의 임펠러 및 팬에 붙은 이물질을 제거할 수 있습니다. 단자 입력시나 일정한 시간마다 또는 4. 2절에서 설명한 부하 특성 측정에서 정상 범위를 벗어났을(과부하) 때 자동으로 동작시키는 것도 가능합니다.

4. 2 부하 특성 측정, 이상 검출 기능

저감 토크 부하는 정토크 부하와 달리 출력 주파수에 대해서 일정한 토크 제한에서는 이상을 검출할 수 없습니다. 이에, 그림 7과 같이 고장이 없는 상태에서 속도(출력 주파수)-토크의 관계를 기억하고, 현재의 부하 상태와 기억된 부하 특성을 비교하여, 정상 범위에서 벗어났을 때 에러ㆍ경고를 출력합니다. 이로 인해, 필터 로딩 및 벨트 조각 등 장치의 이상을 쉽게 검출하여 메인터넌스할 수 있습니다

그림 7. 부하 특성 측정, 이상 검출

4. 3 PID 멀티 펌프 기능

그림 8과 같이 인버터 1대로 병렬 접속된 펌프(최대 4대)를 PID 제어하면 수량 등을 조절할 수 있습니다. 병렬 접속된 펌프 중 1대를 인버터 구동하고, 이외의 펌프에 대해서는 상용 구동하기 위해 각 펌프 1차측 MC를 인버터가 제어합니다. 상용 구동하는 펌프의 수는 수량에 따라 자동으로 조정합니다.
인버터 구동하는 펌프를 차례로 변경함으로써, 복수 펌프의 구동 시간을 균일하게 하여 펌프의 수명 연장을 도모합니다.

그림 8. 멀티 펌프 기능

4. 4 PID 게인 튜닝

PID 제어의 조작량을 변경하고 PID 제어의 응답을 측정하여, 자동으로 PID 제어에 최적의 상수를 설정할 수 있습니다. 스텝 응답법과 리미트 사이클법 중에서 튜닝 방식을 선택할 수 있습니다.

4. 5 PID 멀티 루프

PID 연산기를 2개 내장하고 있으며, 인버터에서 모터의 동작을 PID 제어하면서 외부 기기의 PID 제어를 실행하는 것도 가능합니다. 외부의 PID 컨트롤러를 사용하지 않고 외부 기기의 제어가 가능하므로 시스템 비용이 크게 절감됩니다.

4. 6 PID 프리 차지 기능

PID 동작 전에 측정값(압력 등)이 설정 레벨에 도달할 때까지 일정한 속도로 모터 운전하여 파이프에 대한 주입을 제어합니다. 파이프가 빈 상태에서는 PID 동작에 의한 급가감속 운전을 하지 못하도록 하여 워터 해머 등을 방지합니다. 긴 펌프에 물을 흘리는 경우에 펌프 내에 물이 고일 때까지는 PID 제어하지 않는 경우에도 사용하면 효과적입니다.
펌프에는 수평형과 수직형이 있으며, 수평형의 가속에서는 수직형의 압력이 높아지지 않으므로, 수직형은 사용자가 조정 가능한 가속 패턴을 설정할 수 있습니다.

4. 7 비상 드라이브 기능

일반적으로 과부하 등이 발생한 경우, 인버터 자신을 보호하기 위해 모터를 정지시키지만, 비상 드라이브 기능은 모터 정지를 시키지 않고 강제로 운전을 계속하게 하는 기능입니다.
배연 팬을 구동하는 경우, 화재 발생시 인버터 보호 기능이 동작해도 에러 리셋, 운전 재개를 자동으로 반복하여 팬에 의한 배연을 계속해서 시도합니다. 인버터가 손상에 이르는 이상이 발생한 경우에 상용 운전으로 전환하여 운전을 계속하는 것도 가능합니다

5. 편리성

5. 1 액정 조작 패널 단위 변환, PID 목표값 직접 설정

옵션 액정 조작 패널 "FR-LU08"에서 공장 출하시의 % 단위를 알기 쉬운 단위로 변환할 수 있습니다.
인버터에서 표준이 되는 출력 주파수 및 회전수가 아니라 풍량, 온도 등의 각 사용자에게 친숙한 단위로 표시함으로써 메인터넌스ㆍ조정시 편리성을 도모합니다. 43종류의 단위에 대응하므로, 각종 PID 제어 분야에서 사용하기에 편리한 단위를 선택하여 사용할 수 있습니다.
또한, 일반적으로 인버터의 파라미터에서 설정하는 PID 목표값을 조작 패널에서 직접 설정할 수 있습니다.

6. 시스템 대응력

6. 1 내장 시퀀스 기능, 실시간 클록 기능

내장 시퀀스 기능에 의해 입력 신호에 대한 인버터의 동작 및 인버터의 운전 상태에 따라 신호 출력, 모니터 출력 등 인버터의 제어를 기계의 사양에 따라 자유롭게 사용자 정의할 수 있습니다.
사용자의 시퀀스 프로그램에서 파라미터와 설정 주파수의 변경이 가능합니다.
이 때, 프로그래밍 작업에는 인버터 셋업 소프트웨어를 사용합니다. 인버터와 접속된 기기의 제어를 옵션 FR-LU08의 실시간 클록 기능과 함께 사용하면 시간에 따른 운전 및 시스템의 분산 제어가 가능합니다.

6. 2 BACnet MS/TP 대응

표준 탑재되어 있는 RS-485 단자대에서 미쓰비시 인버터 프로토콜, Modbus(주 2)-RTU(Remote Terminal Unit)프로토콜에 추가하여 BACnet Ms/ TP(주로 북미에서 공조 용도로 사용)에 대응하고 있습니다.
(주 2) Modbus는 Schneider Automation Inc.의 등록상표입니다.

7. 결론

차세대 에너지 절약 범용 인버터 FREQROL-F800 시리즈의 기술, 기능에 대해 설명하였습니다.
향후에도 기능ㆍ성능 향상과 고부가 가치를 목표로 제품 개발에 더욱 노력하겠습니다.

제품의 소개

FREQROL-F800 시리즈

FREQROL-F800 시리즈

더욱 진화된 에너지 절약 차세대 인버터로, 팬ㆍ펌프에 적합한 새로운 기능이 가득합니다.

참고문헌

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