Silniki elektryczne są jednym z filarów współczesnego przemysłu. Napędzają zarówno elektronarzędzia, jak i zaawansowane maszyny, np. tokarki. Parametry ich pracy trzeba jednak odpowiednio ustawiać stosownie do wykonywanej pracy. Służą do tego między innymi falowniki, czyli przemienniki częstotliwości.
Silnik elektryczny i jego parametry
Pracujący w maszynie silnik elektryczny ma trzy najistotniejsze parametry. Pierwszym z nich jest prędkość obrotowa, czyli liczba obrotów w jednostce czasu. Drugi to moment obrotowy, czyli „siła” danego silnika. Trzecim parametrem jest moc. Wiele zależy tu od budowy silnika, w tym od jego uzwojenia oraz liczby par biegunów, reszta leży już w gestii parametrów prądu, w tym częstotliwości. Jeszcze na etapie projektowania danej maszyny i jej napędu konstruktorzy obliczają podstawową prędkość obrotową oraz tzw. poślizg. Strumień magnetyczny wewnątrz silnika zmienia się bowiem w innym tempie niż prędkość obrotowa.
Co potrafi falownik
Falowniki, nazywane też inwerterami, są konieczne, albowiem silnik elektryczny zasilany prądem o określonej częstotliwości mógłby pracować tylko z jedną, stałą prędkością. W Europie dominuje częstotliwość 50 Hz i napięcie 230 V, przy czym to ostatnie ma tylko niewielki wpływ na prędkość obrotową. Chcąc ją odpowiednio ustawić, trzeba podawać na silnik prąd o odpowiednio zmienionej częstotliwości. Układy elektroniczne falownika zmieniają prąd zmienny o stałej częstotliwości na stały o regulowanej. Najczęściej jest to regulacja w zakresie od 0 do 50 Hz, ale możliwe jest uzyskanie wyższych częstotliwości, przy czym powoduje to spadek momentu obrotowego. Zmianie ulega także napięcie. Nowoczesne falowniki potrafią też automatycznie kompensować poślizg, zachowując stałą prędkość obrotową bez względu na jego wartość. Muszą też zapewniać stałość momentu obrotowego.
Najpopularniejszym rodzajem falowników są urządzenia wektorowe. To właśnie one umożliwiają precyzyjną, płynną regulację prędkości obrotowej silników. Prostszą wersją są falowniki skalarne, stosowane w urządzeniach pracujących ze stałą prędkością, jak wentylatory czy pompy. Zadaniem przemiennika częstotliwości jest w tym wypadku podawanie jak najmniejszej ilości energii przy jednoczesnym zapewnieniu żądanej wydajności.
Sterowanie i zastosowania
Wybierając falownik, trzeba pamiętać, by jego moc była co najmniej równa mocy napędzanego silnika. Jeden przemiennik może podawać prąd na kilka silników jednocześnie. W takim wypadku należy obliczyć ich łączną moc oraz dodać niewielki zapas.
Ustawianie falownika bywa niekiedy dość skomplikowane, ponieważ regulacji wymaga wiele parametrów. Trzeba tę sztukę najpierw opanować, potem jest już łatwo, bo do dyspozycji jest najczęściej panel z przyciskami i wyświetlaczem LCD.
Tak uzyskana regulacja prędkości obrotowej silników może służyć np. do zmiany prędkości ruchu taśm produkcyjnych, przenośników, tokarek, pomp, sprężarek itp. w przemyśle, ale i w popularnych artykułach gospodarstwa domowego, takich jak pralki czy wentylatory. Częstym zastosowaniem są bramy automatyczne: dzięki falownikom mogą się płynnie i nie za szybko otwierać i zamykać.
Duży wybór falowników dla przemysłu znaleźć można w domenie sklepfalowniki.pl. Można tu nabywać tanie falowniki, a także urządzenia takich firm jak choćby Danfoss, Mitsubishi, Siemens, Schneider czy ABB. Są to falowniki jedno- i trójfazowe, przeznaczone do sterowania pracą pomp głębinowych, wentylatorów, traków, tokarek, wiertarek stołowych i innych urządzeń.