Falownik wektorowy

Falownik wektorowy

10.02.2020 295

Falownik wektorowy to inaczej przemiennik częstotliwości. Jego zadaniem jest sterowanie częstotliwością prądu przemiennego, a tym samym wpłynięcie na prędkość obrotową silnika. Falowniki wektorowe zapewniają pełną kontrolę nad momentem obrotowym, a tym samym umożliwiają precyzyjną regulację prędkości napędu. Produkty należące do tej kategorii posiada w swojej ofercie sklep Magsteron.

Jak działają falowniki wektorowe?

Falowniki wektorowe dzielą się na modele bezczujnikowe oraz te ze sprzężeniem zwrotnym. W pierwszym przypadku do obliczenia prędkości obrotowej wykorzystuje się model matematyczny elektrycznego silnika z pominięciem dodatkowego czujnika. Przemienniki wektorowe ze sprzężeniem zwrotnym sterowane są przy udziale pomiaru bieżącej wartości prędkości, do której pomiarów służy zamontowany na wale silnika enkoder inkrementalny.

Zasada działania

Przemiennik, działając w oparciu o sterowanie wektorowe, może utrzymać stałą wartość momentu obrotowego silnika w pełnym zakresie regulacji prędkości obrotowej, począwszy od częstotliwości zasilania 0,5 Hz. Falownik może w takim przypadku sterować wyłącznie jednym silnikiem naraz. Sterowanie momentem i strumieniem uzwojenia odbywa się oddzielnie, co zapewnia bardzo dużą skuteczność działania. Przemiennik ze sterowaniem wektorowym jest w stanie pracować w trybie skalarnym, będącym z reguły trybem domyślnym. Praca w trybie wektorowym wymaga bardzo precyzyjnego wprowadzenia parametrów jednostki napędowej, a także wykonania autokonfiguracji. W ten sposób falownik może dokonać pomiarów poszczególnych wartości elektrycznych nieobecnych na tabliczce znamionowej silnika. Wartość momentu obrotowego utrzymywana jest dzięki temu na stałym poziomie.

Zalety sterowania wektorowego

Wektorowy algorytm sterowania posiada wiele zalet. Obsługujące go falowniki umożliwiają dokładniejszą kontrolę prędkości obrotowej ze względu na precyzyjne regulowanie momentu obrotowego silnika. Wektorowy przemiennik jest w stanie zachować jego stałą wartość w kompletnym zakresie regulacji prędkości obrotowej. W praktyce pozostaje to możliwe nawet w przypadku minimalnej częstotliwości zasilania. Sterowanie wektorowe opiera się na oddzielnym sterowaniu momentem oraz strumieniem uzwojenia w jednostce napędowej. W rezultacie możliwe jest regulowanie prędkości obrotowej z dokładnością na poziomie setnych części procenta. Pracę tego typu falowników można dopasować do podłączonego modelu silnika poprzez wprowadzenia dodatkowych nastaw.

Sterowanie wektorowe falownika

Sterowanie wektorowe falownika opiera się na sekwencji załączania odpowiednich kluczy, co w bezpośredni sposób wpływa na wartość rozwijanego przez maszynę momentu. Klucze te załączane są w sposób umożliwiający wpłynięcie na pole magnetyczne maszyny. Moment elektromagnetyczny uzależniony jest m.in. od kąta między wektorami wirnika i strumieniami stojan. Odpowiednio szybkie przełączenie wektora napięcia oddziałuje najpierw na strumień stojan, a następnie strumień wirnika.

przemiennik częstotliwości

Układ sterowania wektorowego

Główną ideą sterowania wektorowego jest kontrola strumienia stojana w taki sposób, aby możliwe było zachowanie w maszynie optymalnych warunków magnetycznych. Skokowa zmiana rzeczywistej wartości wektora strumienia wiąże się ze zmianą długości wektora strumienia. Zmiana wartości urojonej napięcia prowadzi natomiast do nieznacznej zmiany kąta między strumieniami wirnika i stojan. W rezultacie zmiana wektora napięcia umożliwia nie tylko regulację wzbudzenia silnika, ale też wartości momentu. Kluczowym elementem układu realizującego sterowanie wektorowe powinien być obserwator, którego zadaniem jest oszacowanie wartości, położenia i zwrotów wektorów strumieni w jednostce napędowej. Stosowane obecnie układy wykorzystują prędkość kątową wirnika oraz pomiary prądu i napięcia maszyny, z pominięciem pomiaru prędkości. Do układu zalicza się ponadto regulator prędkości, strumienia i momentu. Wyjściowe sygnały z regulatorów strumienia i momentu umożliwiają wyznaczanie stanów załączeń kluczy danego przekształtnika.

Falowniki wektorowe w Magsteron. Poznaj modele CIMR-VCBA0002BAA, CIMR-VC4A0001BAA, ESV112N04TXB

Falowniki wektorowe wysokiej klasy, takie jak CIMR-VCBA0002BAA, CIMR-VC4A0001BAA, ESV112N04TXB, znaleźć można w asortymencie sklepu Magsteron. Specjalizujemy się dostarczaniem najlepszych jakościowo elementów automatyki przemysłowej. Nasz magazyn we Wrocławiu jest nieustannie rozbudowywany o nowe towary, dzięki czemu zapewniamy ich łatwą oraz szybką dostępność.

Falownik Yaskawa V1000 – CIMR-VCBA0002BAA

CIMR-VCBA0002BAA jest falownikiem z serii Yaskawa V1000. Model ten to niezwykle uniwersalne urządzenie, przeznaczone do wielu różnych aplikacji. Przemienniki te charakteryzują się wysoką funkcjonalnością, łatwą obsługą oraz dużą niezawodnością. W stosunku do oferowanych mocy ich rozmiary są niewielkie. Falowniki Yaskawa V1000 oferują przeciążalność rzędu 120% w trybie normalnej pracy oraz 150% przy wysokim obciążeniu, umożliwiając napędzanie jednostek większych o jeden rozmiar typoszeregu. Dodatkową zaletą jest wysoka częstotliwość wyjściowa, sięgająca 400 Hz. Falowniki te sprawdzają się dzięki temu w przypadku urządzeń o dużej prędkości obrotowej. Proces instalacji i programowania znacząco ułatwiają wbudowane funkcje sterownika PLC, opierające się na blokach funkcyjnych.

Falownik Yaskawa V1000 – CIMR-VC4A0001BAA

CIMR-VC4A0001BAA to falownik z serii Yaskawa V1000, umożliwiający sterowanie wektorowe w pętli otwartej. Urządzenie charakteryzuje się czasami przyśpieszenia i hamowania w zakresie od 0 do 6000 sekund. Falownik posiada 6 programowalnych wejść cyfrowych, 2 wejścia analogowe oraz 1 wejście bezpiecznego wyłączania, a także 2 wyjścia cyfrowe, 1 wyjście impulsowe maks. 32 k Hz oraz 1 wyjście analogowe napięciowe. Model ten dysponuje funkcją szukania prędkości, przeskokiem częstotliwości, autorestartem, sterowaniem PID z funkcją czuwania oraz licznymi funkcjami energooszczędnymi. Urządzenie pozwala na hamowanie prądem stałym oraz zwalnianie pracy przy przewzbudzeniu. Dodatkową zaletą jest kompatybilność z łączem MEMOBUS oraz zdejmowana płytka zaciskowa, pozwalająca na utworzenie zapasowej kopii parametrów. Pośród funkcji ochronnych wyróżnić można zabezpieczenie przed przegrzaniem, przeciążeniem, utykiem, doziemieniem czy chwilowe zabezpieczenie nadprądowe.

Falownik Lenze – ESV112N04TXB

ESV112N04TXB to uniwersalny falownik marki Lenze oferowany przez Magsteron. Przemiennik ten sprawdza się jako element napędu w szczególnie wymagających aplikacjach. Można wykorzystać go m.in. do sterowania wentylatorów, pomp czy napędów maszyn z ciężkimi rozruchami. Falownik posiada 3 wejścia programowalne, 1 wyjście przekaźnikowe AC250V-3A ,1 definiowane wejście analogowe oraz 1 wyjście analogowe. Na wyposażeniu znajduje się wbudowany regulator PID oraz wyświetlacz i klawiatura operatora. Urządzenie obsługuje kilka trybów pracy, w tym U/f wzmocniony i zwykły, bezczujnikowy tryb regulacji prędkością oraz bezczujnikowy tryb regulacji momentu. Zapraszamy do zapoznania się również z innymi falownikami dostępnymi w magazynie Magsteron.