Falowniki - regulacja prędkości

Cel regulacji prędkości w przemysłowych układach napędowych

Falowniki OMRON są urządzeniami, które regulują prędkość trójfazowych silników indukcyjnych klatkowych poprzez zmianę częstotliwości i wartości napięcia zasilającego silnik w trzech fazach. Falownik podłączany jest do źródła zasilania, a silnik jest zasilany z falownika. Aplikacje wymagają regulacji i zmiany prędkości obrotowej silnika z wielu powodów m.in.:
• oszczędności energii
• potrzeby dopasowania do wymagań napędzanej maszyny wykonawczej
• potrzeby przyspieszania i zwalniania ze stałym momentem
• potrzeby technologiczne

Co to jest falownik?

Falownik, nazywany również przemiennikiem częstotliwości jest elektronicznym urządzeniem, które pozwala na regulację prędkości obrotowej silnika poprzez regulację napięcia i częstotliwości.

Falownik, w skrócie jest urządzeniem, które przetwarza przemienne napięcie zasilające o stałych parametrach - f = 50/60 Hz, U = 230/400V na taki sygnał o zmiennej częstotliwości i zmiennej wartości skutecznej napięcia, który pozwala na regulację prędkości obrotowej silnika zapewniając stały moment na wale silnika w całym zakresie regulowanych obrotów (0 - Nznam). Aby ta konwersja była możliwa napięcie wejściowe jest w pierwszym etapie przetwarzania prostowane (poprzez mostek sterowniczy 6D), a następnie z wyprostowanego sygnału tworzony jest wymagany sygnał wyjściowy (odpowiada za to przetwornik tranzystorowy złożony z tranzystorów mocy IGBT).
Na wyjściu falownika otrzymujemy sygnał zapewniający sterowanie prędkością silnika.

 

Uproszczony schemat falownika, składa się z przetwornika AC-DC, obwodu pośredniego DC oraz przetwornika DC-AC. Przetwornik DC-AC to trzy pary kluczy tranzystorowych. W falownikach OMRON zastosowano tranzystory mocy IGBT. Pracą tranzystorów steruje układ mikroprocesorowy, który zapewnia żądany przebieg sygnału wyjściowego.