Zastosowanie falowników w nowoczesnych napędach maszyn

Najnowsze systemy napędowe maszyn różnego rodzaju często wykorzystują falowniki. To bardzo proste urządzenia, które mają ogromne zastosowanie, a korzyści ich użycia są nie do przecenienia. Dowiedz się, jak działają falowniki i jak można je wykorzystać w nowoczesnych napędach maszyn.

Jak działa falownik

Falownik to urządzenie, które służy do regulacji prędkości obrotowej oraz momentu obrotowego. Jest to możliwe dzięki temu, że falownik zapewnia takie napięcie wyjściowe (U) i jego częstotliwość (f), by moment obrotowy silnika miał stałą wartość mimo różnych wartości prędkości obrotowej. Dzięki temu masz możliwość ukształtowania prądu, by miał idealną częstotliwość i napięcie, którego potrzebuje system napędowy maszyny. W konsekwencji masz możliwość sterowania prędkością obrotową silnika, a to oznacza, że możesz sterować prędkością pracy maszyny. Co więcej, możesz ją dowolnie programować i zmieniać.

Regulowanie częstotliwości wyjściowej to nie tylko sposób na sterowanie prędkością. Kolejną zaletą takiego rozwiązania jest możliwość większego zaoszczędzenia energii. Pozwalają na to najnowocześniejsze falowniki, które nie bazują już, jak wcześniej, na elementach tyrystorowych, tylko wykorzystują zaawansowany system sygnałów. Za ich pomocą kontrolowane są parametry silnika. Bardzo rzadko w falownikach stosuje się tranzystory polowe, są one wymienione przez tranzystory IGBT.

Falowniki w praktyce

Uniwersalność i bardzo szeroki zakres zastosowania falowników wynika z tego, że dzięki nim urządzenia są lepiej programowalne. Można ustawić takie parametry jak czas ruchu i czas hamowania, czas pracy na konkretnych prędkościach silnika. Zaprogramować także można zwiększenie i zmniejszenie momentu obrotowego silnika.

Falowniki można podzielić według dwóch klasyfikacji. Jedna z nich jest związana ze sposobem sterowania. W tym wypadku wyróżnia się falowniki skalarne i falowniki wektorowe. Skalarne są bardziej ekonomiczne, ponieważ dostarczają do silnika minimalną, potrzebną energię, dlatego zdecydowanie częściej się je wykorzystuje. Drugi podział jest związany ze sposobem zasilania. Falowniki dzielą się na 1-fazowe i 3-fazowe. Ich wybór jest uzależniony od rodzaju maszyny, którą falownik ma sterować i od źródła zasilania.

Falownik oczywiście nie jest samodzielnym urządzeniem. Żeby mógł działać, potrzebne są dodatkowe elementy, takie jak mierniki częstotliwości prądu wyjściowego, potencjometr zewnętrzny, który będzie sterował prędkością obrotową silnika, a także moduły hamujące. Przydatne mogą okazać się także sygnalizatory prądowe lub napięciowe, które zajmują się sterowaniem prędkością obrotową silnika.

Zastosowanie falowników

Nowoczesne falowniki stały się tak praktyczne, że są używane w zasadzie wszędzie. To, że pozwalają na dużą oszczędność wykorzystywanej energii sprawia, że pojawiają się nawet w urządzeniach AGD. Jednak największe zastosowanie mają w maszynach przemysłowych, pracujących ze zmienną częstotliwością ruchu.

Używa się ich do budowy maszyn działających automatycznie, jak na przykład maszyn pakujących. Bardzo często są zastosowane w piłach różnego rodzaju. Odpowiednie zaprogramowanie falownika sprawia, że korzystanie z tego rodzaju maszyn jest bezpieczniejsze, bardziej wydajne i przede wszystkim – mniej kosztowne.

Zakup falownika z biegiem czasu także stał się o wiele tańszy. Do tej pory stosowano je stosunkowo rzadko, ponieważ skomplikowana budowa oznacza najczęściej dość wysoką cenę. Jednak zastosowanie najnowszych technologii sprawia, że ceny są coraz niższe, a możliwości zastosowania coraz szersze. Możesz to sprawdzić na stronie zeltech.pl. Specjaliści tej firmy podpowiadają, jakie falowniki należy wybrać do twojej specyfiki zakładu, zajmują się także tworzeniem projektów układów napędowych z ich wykorzystaniem.

 

Karol Wojsław

Karol Wojsław -- licealista, założyciel i redaktor Mechatrobot.pl. Interesuje się robotyką i elektroniką oraz informatyką. Z racji swojego wieku nie ma ogromnej wiedzy, ale wytrwale dąży do tego, aby artykuły, które publikuje były coraz lepsze.