Przetwornice częstotliwości

Czym regulować prędkość obrotową silnika?

Najlepszą metodą regulacji pracy i rozruchu silników elektronicznych jest przemiennik częstotliwości, na którego zapotrzebowanie od wielu lat nieustannie rośnie na całym świecie. Przemienniki częstotliwości, zwane również przetwornicami częstotliwości, od wielu lat wykorzystywane są w przemyśle i budownictwie jako skuteczny sposób oszczędzania energii. Jak działają przetwornice częstotliwości? Czy falownik to to samo, co przemiennik? Na te pytania można w prosty sposób odpowiedzieć, opisując podstawowe elementy zastosowane w tym systemie.

• Prostownik – jednofazowy 230 V lub trójfazowy o napięciu prądu 400 V. Jest to jeden z najważniejszych podzespołów przetwornicy częstotliwości, wykorzystywany do generowania pulsacyjnego napięcia stałego, niezbędnego m.in do zasilania przetwornicy;
• Falownik – niezbędny do zasilania silnika. Falowniki przeznaczone są do bieżącego przekształcania generowane napięć w zależności od obciążeń jednostki napędowej, czyli w razie potrzeby zamieniają napięcie stałe zasilające silnik elektryczny na przemienne, o regulowanej częstotliwości. Należy pamiętać, że falownik nie jest tym samym, co przetwornica – pojęć tych nie należy używać zamiennie.
• Układ pośredni – pobiera energię z prostownika, a następnie przekształca ją przy użyciu falownika. Podczas pracy przetwornicy częstotliwości prąd przetwarzany jest tak, aby był dopasowany do aktualnego poziomu obciążenia jednostki napędowej;
• Układ sterujący – sterownik odpowiedzialny za komunikację poszczególnych elementów przetwornic, takich jak np. falowniki.

Przetwornica częstotliwości – zalety i zastosowanie

Przemienniki częstotliwości, znane również jako przetwornice częstotliwości, to układy elektroniczne mające za zadanie regulować silniki elektryczne i ich działanie. Urządzenia te służą służą więc przede wszystkim dostosowaniu wartości napięcia wyjściowego, kontroli prędkości obrotowej silników oraz zmianie poziomu częstotliwości energii elektrycznej na inny (żądany). Przetwornice o zmiennej częstotliwości regulują również współczynnik mocy, prąd obciążenia, a także czas narastania i opadania napięcia, pozwalając na oszczędność energii i maksymalną redukcję kosztów prądu. Dzięki przetwornicy możesz zaoszczędzić nawet 70% energii! Stosowanie przetwornic częstotliwości niesie ze sobą jednak dużo więcej korzyści. Najważniejsze zalety ich stosowania to między innymi:

• poprawa wydajności systemu,
• wydłużenie czasu wykorzystania układu napędzanego silnikiem,
• konwersja mocy i regulacja prędkości obrotowej silnika w zastosowaniach hybrydowych,
• zmniejszenie naprężeń mechanicznych w momencie rozruchu i pracy maszyny,
• wydłużenie żywotności obsługiwanego sprzętu,
• redukcja szczytowego zużycia silnika,
• ulepszenie środowiska pracy poprzez obniżenie poziomu hałasu wytwarzanego np. przez silnik pompy i zasilanie wentylatorów.

Podsumowując, zastosowanie przetwornic regulujących częstotliwość i napięcie to ogromna oszczędność i większa wydajność podczas robót budowlanych.

Jaka przetwornica do pracy przy niskich częstotliwościach?

W przetwornicach stosowanych m.in w pompach, istnieją dwie podstawowe metody sterowania: sterowanie wektorowe oraz sterowanie skalarne, różniące się przede wszystkim ilością silników obsługiwanych w jednej chwili oraz momentem obrotowy przy małych częstotliwościach. Każda obecnie produkowana przetwornica posiada możliwość sterowania zarówno skalarnego, jak i wektorowego, warto jednak sprawdzić, które funkcje sprawdzą się najlepiej przy danej częstotliwości.

Przemiennik częstotliwości o sterowaniu wektorowym, znany także jako modulacja PWM, stosowany jest przede wszystkim podczas pracy z dużymi inercjami i obciążeniami stałomomentowymi, wymagającymi sporego momentu obrotowego. Technika ta wymaga wielokrotnych przełączeń elementów inwertera przetwornicy (tranzystorów lub tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką) w celu wygenerowania odpowiednich poziomów napięcia, dzięki czemu prędkość silnika może być regulowana z najwyższą możliwą dokładnością. Ta najpowszechniej stosowana metoda, ze względu na swoje wysokie zaawansowanie technologiczne, wymaga jednak większego zaangażowania podczas konfiguracji, niż w przypadku modelu skalarnego. Chcąc korzystać z przetwornicy wektorowej konieczne jest podanie wszelkich danych znamionowych silnika, takich jak: prąd, moc czy ilość obrotów.

Skalarny przemiennik częstotliwości, czyli metoda U/f, to prosta metoda płynnej regulacji pracy silnika, polegająca na zmianie wartości prądu wyjściowego poprzez odpowiednie manipulowanie częstotliwością. Ten rodzaj przetwornic częstotliwości nie wymaga znajomości parametrów zastosowanych w danym silniku, ale niestety również ma swoje minusy. Przy niskich częstotliwościach moment obrotowy często jest zbyt mały by móc operować z dużymi bezwładnościami. Dlatego sterowania skalarnego używa się przeważnie dla obciążeń zmiennomomentowych, jak pompy czy wentylatory.

Dokładna regulacja prędkości obrotowej – takie przetwornice tylko w ISPRZET!

Szukasz prostownicy lub wydajnego falownika? Koniecznie sprawdź dostępne na isprzet.pl rozwiązania marek Husqvarna, Wacker Neuson, Altrad Belle oraz Enar, oferujących najwyższej jakości przetwornice częstotliwości na rynku! W naszej ofercie znajdziesz przenośne przetwornice częstotliwości oraz stacjonarne przetwornice częstotliwości, które świetnie sprawdzą się zarówno w przemyśle, jak i na budowie.

Interesuje Cię sprawdzony sprzęt budowlany, który ułatwi przygotowanie terenu pod beton z gruszki i pomogą w jego wylaniu? Koniecznie sprawdź nasze urządzenia do betonu, takie jak betoniarki, łaty do betonu, listwy wibracyjne, wibratory do betonu, wibratory przyczepne oraz zacieraczki do betonu – profesjonalny sprzęt, idealny do pracy w każdych warunkach, bez względu na zastosowane rodzaje i klasy betonu. Wylewanie betonu jeszcze nigdy nie było tak proste!