เดินไปตามพื้นของโรงงานผลิตใดๆ ที่ใช้เครื่องจักร Allen-Bradley คุณจะพบอินเวอร์เตอร์ขนาดเล็ก เช่น 22F-A2P5N103 ทำงานอย่างเงียบๆ อยู่เบื้องหลังสายพานลำเลียง ปั๊มขนาดเล็ก สายบรรจุภัณฑ์ และเครื่องจักร OEM — ทำงานตามที่ออกแบบไว้ทุกประการด้วยความยุ่งยากน้อยที่สุด PowerFlex 4M คือคำตอบของ Rockwell Automation สำหรับคำถามที่ตรงไปตรงมา: อินเวอร์เตอร์ระดับเครื่องจักรมีลักษณะอย่างไรเมื่อขนาดกะทัดรัด การเดินสายที่ง่าย และความยืดหยุ่นในการใช้งานจริงเป็นสิ่งสำคัญที่สุด?
22F-A2P5N103 คือระดับเอาต์พุตเริ่มต้นภายในตระกูล PowerFlex 4M — 0.4 กิโลวัตต์ (0.5 แรงม้า), อินพุตเฟสเดียว เอาต์พุตสามเฟส รูปทรง Frame A แปลงแหล่งจ่ายไฟเฟสเดียวมาตรฐาน 200–240V ให้เป็นเอาต์พุตสามเฟสความถี่แปรผันเพื่อควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำ AC ขนาดเล็กพร้อมความสามารถในการควบคุมความเร็วเต็มรูปแบบ สำหรับ OEM ที่สร้างเครื่องจักรที่ต้องจัดส่งทั่วโลก อินพุตเฟสเดียวมักเป็นปัจจัยในการตัดสินใจ พลังงานเฟสเดียวมีอยู่เกือบทุกที่ แต่สามเฟสไม่มี
ตัวอักษรทุกตัวในหมายเลขแคตตาล็อก PowerFlex 4M มีความหมายเฉพาะ การแยกส่วน 22F-A2P5N103:
| ตำแหน่ง | รหัส | ความหมาย |
|---|---|---|
| ตระกูลอินเวอร์เตอร์ | 22F | PowerFlex 4M |
| ระดับแรงดันไฟฟ้า | A | อินพุต AC 200–240V, 1 เฟส |
| กระแส / กำลังไฟฟ้า | 2P5 | เอาต์พุต 2.5 A / 0.4 กิโลวัตต์ (0.5 แรงม้า) |
| ฟิลเตอร์ | N | ไม่มีฟิลเตอร์ EMC ในตัว |
| ขนาดเฟรม | 1 | Frame A (เล็กที่สุด) |
| IGBT เบรก | 0 | ไม่มีทรานซิสเตอร์เบรกภายใน |
| แผงปุ่มกด | 3 | แผงปุ่มกดดิจิทัลแบบตายตัวในตัว |
ตัวอักษร "N" ในตำแหน่งฟิลเตอร์ควรสังเกต รุ่นนี้ไม่มีฟิลเตอร์ EMC ในตัว สำหรับการติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่ต้องการการปฏิบัติตามข้อกำหนด EMC EN 61800-3 ต้องเพิ่มฟิลเตอร์ภายนอกจากซีรีส์ 22F-RF แยกต่างหาก สำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่มีการควบคุม หรือแอปพลิเคชันที่แผงควบคุมมีการปรับสภาพสายไฟอยู่แล้ว รุ่นที่ไม่มีฟิลเตอร์จะช่วยลดต้นทุนโดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์
| พารามิเตอร์ | ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
| หมายเลขแคตตาล็อก | 22F-A2P5N103 |
| การอ้างอิงโยง | 22FA2P5N103 |
| ผู้ผลิต | Allen-Bradley / Rockwell Automation |
| ซีรีส์อินเวอร์เตอร์ | PowerFlex 4M |
| กำลังขับ | 0.4 กิโลวัตต์ (0.5 แรงม้า) |
| แรงดันไฟฟ้าอินพุต | 200–240V AC ±10%, 1 เฟส |
| ความถี่อินพุต | 50–60 Hz |
| กระแสอินพุต | 2.7 A |
| แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต | 0–230V AC, 3 เฟส |
| กระแสเอาต์พุต | 2.5 A |
| ช่วงความถี่เอาต์พุต | 0–400 Hz |
| ความถี่ PWM | ปรับได้ สูงสุด 10 kHz |
| ประสิทธิภาพ | 97.5% |
| ตัวประกอบกำลัง | 0.98 |
| อัตราการโอเวอร์โหลด | 150% สำหรับ 60 วินาที / 200% สำหรับ 3 วินาที |
| ขนาดเฟรม | A |
| โครงสร้าง | IP20 / UL Open Type |
| การติดตั้ง | ราง DIN หรือติดตั้งบนแผง |
| อุณหภูมิแวดล้อม | 0–40°C (วางซ้อนกันได้โดยไม่มีช่องว่าง); สูงสุด 50°C เมื่อมีระยะห่าง |
| อุณหภูมิในการจัดเก็บ | −40°C ถึง +70°C |
| อินพุตแบบไม่ต่อเนื่อง | 5 × 24V DC (กำหนดค่า Sink/Source ได้) |
| อินพุตแบบอนาล็อก | 1 × 0–10V DC; 1 × 4–20 mA |
| เอาต์พุตรีเลย์ | 1 × Form C |
| การสื่อสาร | RS-485 / DSI (ในตัว) |
| ทรานซิสเตอร์เบรก | ไม่รวม |
| ฟิลเตอร์ EMC | ไม่รวม |
| HMI | จอแสดงผล LED 4 หลักในตัว + แผงปุ่มกดแบบตายตัว |
สถาปัตยกรรมไฟฟ้าของ 22F-A2P5N103 เป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่ใช้งานได้จริงที่สุดสำหรับการติดตั้งในโลกแห่งความเป็นจริง อินเวอร์เตอร์รับ แหล่งจ่ายไฟเฟสเดียวมาตรฐาน 200–240V และสร้าง เอาต์พุตสามเฟสที่สมดุล สำหรับมอเตอร์ ซึ่งหมายความว่าผู้สร้างเครื่องจักรสามารถเลือกรุ่นมอเตอร์สามเฟสมาตรฐาน — ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า โครงสร้างที่ง่ายกว่า และอายุการใช้งานยาวนานกว่ามอเตอร์เฟสเดียว — ในขณะที่ยังคงเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟผนังเฟสเดียว
ช่วงความถี่เอาต์พุตขยายจาก 0 ถึง 400 Hz ซึ่งเกินกว่าความถี่สาย 50 หรือ 60 Hz สิ่งนี้ทำให้ระบบควบคุมมีความสามารถในการทำงานมอเตอร์ที่เชื่อมต่อด้วยความเร็วสูงกว่าปกติ (field weakening) หากแอปพลิเคชันต้องการ หรือเพื่อเร่งความเร็วอย่างราบรื่นจากการหยุดนิ่งสนิทไปยังความเร็วเป้าหมายด้วยทางลาดเร่งและหน่วงที่ตั้งโปรแกรมได้อย่างอิสระ ทั้งเวลาเร่งและหน่วงสามารถปรับได้อย่างอิสระตั้งแต่ 0 ถึง 600 วินาที โดยเพิ่มขึ้นทีละ 0.1 วินาที ทำให้ผู้ออกแบบสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำว่าอินเวอร์เตอร์ตอบสนองต่อคำสั่งการเปลี่ยนแปลงความเร็วได้เร็วหรือช้าเพียงใด
ข้อได้เปรียบที่มักถูกมองข้ามของแพลตฟอร์ม PowerFlex 4M คือความสามารถในการควบคุมที่สร้างขึ้นในอินเวอร์เตอร์โดยตรงโดยไม่ต้องใช้ตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้แยกต่างหาก
22F-A2P5N103 มี อินพุตแบบไม่ต่อเนื่อง 24V DC ห้าช่อง ซึ่งทั้งหมดสามารถกำหนดค่าเป็น Sink หรือ Source ได้ผ่านสวิตช์ DIP บนบอร์ดควบคุม สิ่งเหล่านี้จัดการคำสั่งเริ่ม/หยุด การเลือกทิศทาง การเลือกความเร็วที่ตั้งไว้ล่วงหน้า และการรีเซ็ตข้อผิดพลาดโดยตรงจากปุ่มกดหรือหน้าสัมผัสรีเลย์ เอาต์พุตรีเลย์ Form C ให้สัญญาณหน้าสัมผัสแห้งสำหรับการบ่งชี้การทำงาน สถานะข้อผิดพลาด หรือการยืนยันความเร็วที่ตั้งไว้ — พร้อมสำหรับการเดินสายโดยตรงไปยังไฟนำร่องหรือวงจรเตือน อินพุตอนาล็อกสองช่อง — หนึ่งช่อง 0–10V DC และหนึ่งช่อง 4–20 mA — รับสัญญาณอ้างอิงความเร็วจาก PLC, เซ็นเซอร์, โพเทนชิโอมิเตอร์ หรือตัวควบคุมกระบวนการโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ปรับสภาพสัญญาณเพิ่มเติม
สำหรับเครื่องจักรที่ต้องการเพียงการควบคุมความเร็วพื้นฐานจากแผงควบคุมเฉพาะที่ 22F-A2P5N103 สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบโดยไม่ต้องพึ่งพาแผงปุ่มกดในตัว โดยใช้โพเทนชิโอมิเตอร์ในตัวสำหรับการอ้างอิงความเร็ว ไม่ต้องใช้ตัวควบคุมภายนอก
Rockwell Automation ได้จัดโครงสร้าง PowerFlex 4M โดยยึดหลักการที่ว่าแอปพลิเคชันที่พบบ่อยที่สุดไม่ควรต้องใช้ความรู้ในการตั้งโปรแกรมเชิงลึก กลุ่มโปรแกรมพื้นฐาน ประกอบด้วย 12 พารามิเตอร์ที่ครอบคลุมสถานการณ์การติดตั้งส่วนใหญ่: ความถี่ต่ำสุดและสูงสุด เวลาเร่ง เวลาหน่วง ข้อมูลป้ายชื่อมอเตอร์ และการเลือกแหล่งควบคุม การตั้งค่าวิศวกรส่วนใหญ่สามารถทำให้ไดรฟ์ทำงานแอปพลิเคชันใหม่ได้ภายในเวลาไม่ถึงสิบห้านาที โดยใช้เฉพาะแผงปุ่มกดด้านหน้า
สำหรับการกำหนดค่าที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ซอฟต์แวร์ Connected Components Workbench ให้การเข้าถึงพารามิเตอร์ไดรฟ์ทั้งหมดผ่านพอร์ต RS-485 ในตัวจากคอมพิวเตอร์ สามารถอัปโหลดพารามิเตอร์จากไดรฟ์ที่กำลังทำงาน บันทึกเป็นไฟล์ แก้ไขแบบออฟไลน์ และดาวน์โหลดไปยังไดรฟ์สำรอง — ช่วยประหยัดเวลาได้อย่างมากระหว่างการบำรุงรักษาเมื่อต้องเปลี่ยนไดรฟ์ ฟังก์ชัน Copycat ของแผงปุ่มกด (มีให้ใช้งานกับอุปกรณ์เสริมแผงปุ่มกดระยะไกลที่เป็นอุปกรณ์เสริม) ช่วยให้สามารถจัดเก็บและถ่ายโอนชุดพารามิเตอร์ระหว่างไดรฟ์ได้โดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์
การสื่อสาร RS-485/DSI ในตัว ยังช่วยให้สามารถกำหนดค่าเครือข่ายแบบ multi-drop การเชื่อมต่อ Modbus RTU และความเข้ากันได้โดยตรงกับตัวควบคุม MicroLogix และ ControlLogix ผ่านโมดูลอินเทอร์เฟซที่เหมาะสม การ์ดสื่อสารแบบเสียบได้ที่เป็นอุปกรณ์เสริมช่วยขยายขีดความสามารถนี้ไปยัง DeviceNet, EtherNet/IP, PROFIBUS DP และ BACnet — เป็นเส้นทางการอัปเกรดที่มีประโยชน์หากสภาพแวดล้อมแอปพลิเคชันมีความซับซ้อนมากขึ้น
พื้นที่แผงควบคุมมีค่าเสมอในการสร้างเครื่องจักร และขนาด Frame A ของ 22F-A2P5N103 สะท้อนความเป็นจริงนี้ รูปทรงกะทัดรัดของอินเวอร์เตอร์ช่วยให้ วางซ้อนกันได้โดยไม่มีช่องว่าง — ติดตั้งอินเวอร์เตอร์เคียงข้างกันโดยไม่มีช่องว่าง — ในอุณหภูมิแวดล้อมสูงสุด 40°C ที่อุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้นสูงสุด 50°C, จำเป็นต้องมีระยะห่างเล็กน้อยระหว่างอินเวอร์เตอร์เพื่อรักษาการไหลเวียนของอากาศที่เพียงพอ แต่ก็ยังสามารถติดตั้งอินเวอร์เตอร์ในรูปแบบที่แน่นหนาซึ่งจะบังคับให้ตระกูลอินเวอร์เตอร์อื่น ๆ ต้องกระจายออกไปได้
ไดรฟ์ Frame A รองรับทั้ง การติดตั้งราง DIN และการติดตั้งบนแผงมาตรฐาน การติดตั้งราง DIN ทำได้เร็วกว่าระหว่างการประกอบเครื่องจักรและช่วยให้เปลี่ยนได้ง่ายในสนาม — อินเวอร์เตอร์จะคลิปลงบนรางและเดินสายจากด้านหลังโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ยึดแยกต่างหาก การติดตั้งบนแผงให้ความปลอดภัยเพิ่มเติมสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง
กำลังขับ 0.4 กิโลวัตต์ ทำให้ 22F-A2P5N103 อยู่ในกลุ่มโหลดขนาดเล็กเศษส่วนแรงม้า แอปพลิเคชันที่อินเวอร์เตอร์นี้มักถูกระบุ ได้แก่:
คำถามที่ 1: 22F-A2P5N103 สามารถขับมอเตอร์ประเภทใดได้บ้าง และมอเตอร์ต้องเป็นเฟสเดียวด้วยหรือไม่?
ไม่ — มอเตอร์ที่เชื่อมต่อควรเป็น มอเตอร์เหนี่ยวนำ AC สามเฟสมาตรฐาน ที่มีพิกัด 200–230V, 0.4 กิโลวัตต์ (0.5 แรงม้า) อินเวอร์เตอร์จะทำการแปลงเฟสเดียวเป็นสามเฟสภายใน ป้ายชื่อมอเตอร์ควรแสดงพิกัดกำลังที่เท่ากับหรือต่ำกว่า 0.4 กิโลวัตต์ และพิกัดแรงดันไฟฟ้าที่เข้ากันได้กับช่วงเอาต์พุต 0–230V ของอินเวอร์เตอร์ ไม่แนะนำให้ใช้มอเตอร์เฟสเดียวกับอินเวอร์เตอร์นี้ เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์เป็นแบบสามเฟส และมอเตอร์เฟสเดียวไม่ได้ออกแบบมาเพื่อทำงานจากแหล่งจ่ายไฟสามเฟสความถี่แปรผัน
คำถามที่ 2: 22F-A2P5N103 มีฟิลเตอร์ EMC ในตัวหรือไม่ และฉันต้องการหรือไม่?
"N" ในหมายเลขแคตตาล็อกระบุว่าเป็น รุ่นที่ไม่มีฟิลเตอร์ — ไม่มีฟิลเตอร์ EMC ในตัว ว่าคุณต้องการฟิลเตอร์ภายนอกหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการติดตั้งและมาตรฐานที่บังคับใช้ หากอุปกรณ์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด EN 61800-3 (มาตรฐาน EMC สำหรับอินเวอร์เตอร์ความเร็วแปรผันที่จำหน่ายในยุโรปและตลาดที่มีการควบคุมอื่นๆ) ต้องเพิ่มฟิลเตอร์ภายนอกจากซีรีส์ 22F-RF เข้ากับการเดินสายอินพุต หากการติดตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ไม่มีการควบคุม หรือหากการกรอง EMC ถูกจัดการที่อื่นในแผงควบคุม อินเวอร์เตอร์ที่ไม่มีฟิลเตอร์จะทำงานได้ตามปกติโดยไม่มีฟิลเตอร์ รุ่นที่มีฟิลเตอร์ของอินเวอร์เตอร์นี้จะมีคำต่อท้าย "A" หรือ "B" แทน "N" ในตำแหน่งหมายเลขแคตตาล็อกนั้น
คำถามที่ 3: สามารถเชื่อมต่อ 22F-A2P5N103 กับ PLC เพื่ออ้างอิงความเร็วและการควบคุมได้หรือไม่ และถ้าได้ จะเชื่อมต่ออย่างไร?
ได้ และการเชื่อมต่อก็ตรงไปตรงมา อินพุตอนาล็อก 4–20 mA หรือ 0–10V DC รับสัญญาณอ้างอิงความเร็วโดยตรงจากโมดูลเอาต์พุตอนาล็อก PLC ส่วนใหญ่โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม คำสั่งดิจิทัลเริ่ม, หยุด, ทิศทาง และความเร็วที่ตั้งไว้ล่วงหน้าเชื่อมต่อกับ อินพุตแบบไม่ต่อเนื่อง 24V DC ห้าช่อง ซึ่งรับสัญญาณทั้งแบบ Sink และ Source ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าสวิตช์ DIP บนบอร์ดควบคุมของอินเวอร์เตอร์ สำหรับการควบคุมแบบเครือข่าย พอร์ต RS-485/DSI ในตัว ให้การสื่อสาร Modbus RTU ที่เข้ากันได้กับแพลตฟอร์ม MicroLogix, SLC 500 และ ControlLogix โดยใช้โมดูลอินเทอร์เฟซที่เหมาะสม การผสมผสานนี้หมายความว่าอินเวอร์เตอร์สามารถรวมเข้ากับสถาปัตยกรรมการควบคุมของ Allen-Bradley หรือบุคคลที่สามได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ปรับสภาพสัญญาณภายนอกในกรณีส่วนใหญ่
คำถามที่ 4: 22F-A2P5N103 ไม่มีทรานซิสเตอร์เบรก หมายความว่าอย่างไรในทางปฏิบัติ และเมื่อใดจึงเป็นข้อจำกัด?
การไม่มีทรานซิสเตอร์เบรก (ระบุด้วย "0" ในหมายเลขแคตตาล็อก) หมายความว่าอินเวอร์เตอร์นี้ ไม่มีความสามารถในการเบรกแบบไดนามิก เมื่อลดความเร็วของมอเตอร์ อินเวอร์เตอร์จะลดความถี่เอาต์พุตลง หากอัตราการหน่วงช้าพอที่แรงเฉื่อยของมอเตอร์ไม่ทำให้แรงดันไฟฟ้า DC bus เพิ่มขึ้นมากเกินไป สิ่งนี้จะทำงานได้โดยไม่มีปัญหา หากโหลดมีแรงเฉื่อยมาก — มวลที่หมุน เช่น ล้อช่วยแรง พัดลมขนาดใหญ่ หรือลูกกลิ้ง — และมีการสั่งให้หน่วงความเร็วอย่างรวดเร็ว พลังงานที่สร้างขึ้นใหม่จากมอเตอร์ที่กำลังหน่วงไม่มีที่ไป ทำให้ DC bus มีแรงดันเกินและอินเวอร์เตอร์จะทริปด้วยข้อผิดพลาด F005 สำหรับแอปพลิเคชัน 0.4 กิโลวัตต์ขนาดเล็กส่วนใหญ่ที่ระบุอินเวอร์เตอร์นี้ แรงเฉื่อยของโหลดจะต่ำพอที่การทำงานโดยไม่มีเบรกจะไม่เป็นข้อจำกัดในทางปฏิบัติ หากแอปพลิเคชันของคุณต้องการการหยุดที่รวดเร็วและทำซ้ำได้บนโหลดที่มีแรงเฉื่อยสูง รุ่น Frame C ของ PowerFlex 4M (ซึ่งรวมทรานซิสเตอร์เบรกในตัว) หรือตระกูลอินเวอร์เตอร์ที่ใหญ่กว่าพร้อมการเบรกแบบไดนามิกจะเหมาะสมกว่า
คำถามที่ 5: 22F-A2P5N103 เปรียบเทียบกับ 22F-B2P5N103 อย่างไร และฉันควรเลือกอันไหน?
ทั้งสองอินเวอร์เตอร์เป็น อินเวอร์เตอร์ PowerFlex 4M ขนาด 0.4 กิโลวัตต์ / 0.5 แรงม้า, เอาต์พุต 2.5A, Frame A — ข้อมูลจำเพาะกำลังและเอาต์พุตเหมือนกัน ความแตกต่างอยู่ที่ แหล่งจ่ายไฟอินพุต:
หากมีแหล่งจ่ายไฟสามเฟสที่จุดติดตั้ง รุ่นที่มีคำนำหน้า B จะเป็นตัวเลือกที่ต้องการ เนื่องจากอินพุตสามเฟสจะสร้างกระแสอินพุตต่อตัวนำต่ำกว่า ลดการบิดเบือนฮาร์มอนิกบนแหล่งจ่ายไฟ และโดยทั่วไปจะมีประสิทธิภาพมากกว่า รุ่นที่มีคำนำหน้า A มีไว้สำหรับสถานที่ที่มีเฉพาะพลังงานเฟสเดียวเท่านั้น — พบได้ทั่วไปในโรงงานขนาดเล็ก การติดตั้งระยะไกล และเครื่องจักร OEM ที่มีเป้าหมายสำหรับตลาดโลกซึ่งไม่สามารถรับประกันการมีอยู่ของสามเฟสได้
Allen-Bradley 22F-A2P5N103 ผลิตโดย Rockwell Automation เป็นส่วนหนึ่งของซีรีส์อินเวอร์เตอร์ AC ความถี่แปรผัน PowerFlex 4M โปรดตรวจสอบข้อมูลป้ายชื่อมอเตอร์และข้อกำหนดสภาพแวดล้อมการติดตั้งกับคู่มือผู้ใช้ PowerFlex 4M (สิ่งพิมพ์ 22F-UM001) และสิ่งพิมพ์ข้อมูลทางเทคนิค (22F-TD001) ก่อนการติดตั้งเสมอ
