Dodatkowe elementy

Regulacja prędkości obrotowej maszyn i urządzeń możliwa jest na kilka sposobów. Relatywnie najprostszym jest wykorzystanie silnika wielobiegowego, ewentualnie uzupełnienie układu przeniesienia napędu o przekładnię. W przypadku niektórych systemów – np. wentylatorów – stosować też można dławiki. Rozwiązaniem znacznie efektywniejszym energetycznie jest wykorzystanie przemienników częstotliwości. Sterują one pracą silników poprzez odpowiednie modyfikacje napięcia i częstotliwości zasilającego je prądu przemiennego. Umożliwia to zmiany prędkości oraz momentu obrotowego, pozwala też na realizację różnorodnych funkcji całego układu. Przedstawiamy kompendium nowoczesnych napędów elektrycznych.

Posłuchaj
00:00
Spis treści

Dodatkowe elementy

Przemienniki częstotliwości zapewniają szeroki zakres regulacji parametrów pracy silników, od 0 do typowo 100‒120% znamionowej prędkości obrotowej i nawet 150% znamionowego momentu obrotowego przy obniżonej prędkości. Są dostępne w wielu różnych wersjach, na przykład o mocy od ułamków kW do kilku MW. Przemienniki częstotliwości to zazwyczaj niezależne urządzenia, chociaż w silniki o mniejszych mocach, rzędu kilku kW, mogą być też wbudowywane. Niektóre modele mogą zasilać kilka silników jednocześnie, zazwyczaj z automatycznym wyrównywaniem poziomu obciążenia między współpracującymi silnikami. Standardowo mają również wbudowane regulatory PID.

 
Rys. 3. Sterowanie wektorowe

Integralną częścią przemienników bywają wyjściowe filtry sinusoidalne, stanowiące zabezpieczenie przed odbiciami napięcia (patrz: ramka). Te są niepożądane, bo stają się przyczyną nadmiernych naprężeń izolacji silników i powstawania szkodliwych prądów łożyskowych. Ponadto bez filtrów na wyjściu wyższe harmoniczne generowane podczas kluczowania falownika wywołują nagrzewanie się silnika. Wyższy jest także poziom hałasu tego ostatniego. Dzięki wbudowanym wyjściowym filtrom sinusoidalnym silniki można eksploatować bez konieczności zmniejszania ich parametrów znamionowych. Problemem nie są również długie kable łączące silnik z przemiennikiem. Poza tym na rynku dostępne są przemienniki ze zintegrowanymi transformatorami wejściowymi. Wybór takiego modelu upraszcza montaż oraz uruchamianie napędu.

Jakie kable do przemienników częstotliwości?

Kable przemienników częstotliwości powinny charakteryzować się jak najmniejszą impedancją. Po pierwsze, wtedy z napędu do silnika przekazywana jest maksymalna moc używana do wykonania użytecznej pracy. Ponadto stworzenie ścieżki uziemienia o niskiej impedancji pomiędzy silnikiem a przemiennikiem jest niezbędne do zmniejszenia różnic potencjałów, a tym samym ograniczenia prądów wspólnych.

Używanie nieekranowanych kabli w napędach z przemiennikami częstotliwości trzeba ograniczyć do minimum albo całkowicie wyeliminować, gdyż stanowią niekontrolowaną ścieżkę do uziemienia dla sprzęganych z nimi zaburzeń. Kable bez ekranu są szczególnie niezalecane w sąsiedztwie również nieekranowanych kabli komunikacyjnych.

Jeżeli mimo to zakłócenia, których źródłem są kable przemienników częstotliwości, są problemem, należy zweryfikować sposób ich prowadzenia względem okablowania, które zakłócają. Wrażliwe na zaburzenia są zwłaszcza kable z sygnałami sterującymi i pomiarowymi, dlatego należy zapewnić możliwie największą odległość pomiędzy nimi a kablami napędu z przemiennikiem częstotliwości. Zaleca się, by dystans ten w przypadku ekranowanych kabli z sygnałami sterującymi i pomiarowymi wynosił co najmniej 30 centymetrów, a w przypadku tych nieekranowanych był trzy razy większy. Jeżeli tego warunku nie można spełnić, należy przynajmniej zminimalizować liczbę oraz długość odcinków, na których problematyczne okablowanie biegnie równolegle. Aby ograniczyć sprzęganie zaburzeń w przypadku kabli, które muszą się przeciąć, zaleca się ich skrzyżowanie prostopadle w jednym punkcie.

Ważna właściwość izolacji kabla to stała dielektryczna. Powinna mieć jak najmniejszą wartość, aby miał on małą pojemność, co zminimalizuje odbicia napięcia z silnika z powrotem do napędu. Poza tym izolacja o małej stałej dielektrycznej zmniejsza energię zmagazynowaną w kablu, a tym samym zwiększa krytyczną odległość, przy której fala odbita nakłada się na tę padającą. Pozwala to na podłączenie silnika do napędu dłuższym kablem. Materiałem, który spełnia ten wymóg, jest XLPE. Zastosowanie izolacji z tego materiału zmniejsza również prawdopodobieństwo, że kabel ulegnie zniszczeniu na skutek wyładowań koronowych – inaczej niż w przypadku PVC, który ulega pod wpływem wysokiej temperatury stopieniu; na powierzchni XLPE pod wpływem ciepła powstaje bowiem izolująca termicznie zwęglona warstwa. Hamuje ona dalszą degradację kabla.

Spis treści
Powiązane treści
Szeroka oferta przemienników częstotliwości EURA Drives
Modułowy system automatyki MOVI-C - jeden system modułowy firmy SEW-EURODRIVE, który zmienia wszystko
Nowoczesne rozwiązania intralogistyczne z elektrorolką Lenze
Przemienniki częstotliwości Delta Electronics
Hamulce elektromagnetyczne - ich rodzaje oraz wskazówki dotyczące doboru do aplikacji przemysłowych
Wydajne, przyszłościowe napędy
Zobacz więcej w kategorii: Temat miesiąca
Roboty
Automatyzacja i robotyzacja sortowania, pakowania, paletyzacji
Przemysł 4.0
Sztuczna inteligencja i cyfrowy przemysł
Artykuły
Wod-kan, uzdatnianie wody i oczyszczanie ścieków
Roboty
Produkcja spożywcza, farmaceutyczna i medyczna - nowe technologie i wysoka czystość
Komunikacja
Szkolenia w przemyśle
Silniki i napędy
Kompendium serwonapędów i Motion Control
Zobacz więcej z tagiem: Silniki i napędy
Prezentacje firmowe
Napęd, który daje więcej, zużywając mniej. Nowy system napędowy IE5/IE6 od Lenze
Prezentacje firmowe
Silniki i napędy – automatyzacja w przemyśle drzewnym, meblarskim i papierniczym
Gospodarka
Nidec ACIM uruchamia w Chinach nową superfabrykę silników

Szafa wydawcza JotKEl

Nowoczesny przemysł stanowi szczególne wyzwanie dla gospodarki magazynowej. Duże znaczenie ma zwłaszcza pozyskanie informacji zwrotnej o aktualnym stanie zasobów, co umożliwia optymalizację dostaw. Dobrze zorganizowana gospodarka magazynowa zapewnia ciągłość produkcji, a to bezpośrednio wpływa na redukcję kosztów postojów. Wychodząc naprzeciw tym wymaganiom i bazując na prawie 50-letnim doświadczeniu, firma JotKEl stworzyła system automatycznych mebli wydawczych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów