Poland

Witamy na stronie Schneider Electric

Witamy na naszej stronie.

Możesz wybrać inny kraj lub przejść do strony globalnej naszej firmy.

Wybierz inny kraj lub region

  • Default Alternative Text

    Rozwiązania napędowe z wykorzystaniem falowników

    Przedstawiamy kompaktowe oraz systemowe falowniki dla układów niskiego i średniego napięcia.

    Zobacz wideo

Słownik pojęć

AFE – (z ang. Active Front End) czyli aktywny mostek prostownika. Jest to technologia wykonania falownika w którym standardowy prostownik pasywny (diodowy lub tyrystorowy) zastąpiono sterowanym prostownikiem aktywnym, zbudowanym z tranzystorów IGBT. Technologia ta umożliwia pełen zwrot energii do sieci oraz znacznie obniża zakłócenia harmoniczne. Typowe wartości katalogowe harmonicznych prądu THDi podawane dla falowników typu AFE mieszczą się w zakresie 3-5%.

Aplikacja – inaczej konkretne zastosowanie falownika. W praktyce wyróżniamy wiele aplikacji (zastosowań) falowników, np.: aplikacje pompowe, aplikacje wentylatorowe, aplikacje podnośnikowe, aplikacje przenośnikowe, itd.

Całka Joule'a – jest to liczbowa wartość energii cieplnej wydzielonej w określonym czasie. Najczęściej parametr falownika nazywany „Prąd termiczny” (Ith) jest podstawą do porównania obliczanej całki Joule’a przez układ scalony falownika. Obliczona wartość pozwala oszacować stan cieplny silnika do stanu dopuszczanego przez użytkownika w postaci prądu termicznego. Jest to podstawowe zabezpieczenie termiczne silnika wbudowane w falownikach.

Chłodzenie falownika – sposób odprowadzania ciepła wydzielanego przez falownik. Wyróżnia się następujące typy chłodzenia: chłodzenie powietrzne, chłodzenie wodne, chłodzenie hybrydowe.

Chopper hamowania – inaczej tranzystor hamujący. Jest to tranzystor pozwalający na odprowadzenie nadmiaru energii z szyny DC falownika powstałej w wyniku hamowania w postaci ciepła na rezystorze hamowania. Chopper hamowania jest najczęściej integralną częścią falownika w przeciwieństwie do rezystora hamowania, który jest zawsze akcesorium opcjonalnym.

Dławik AC – cewka indukcyjna zastosowana w torze zasilania bezpośrednio przed falownikiem. Jest on zwykle zewnętrznym elementem opcjonalnym. Jego podstawowym zadaniem w układach falownikowych jest ograniczanie zakłóceń harmonicznych THD.

Dławik DC - cewka indukcyjna zastosowana w obwodzie szyny DC falownika. Może on być elementem wbudowanym jak również zewnętrznym. Jego podstawowym zadaniem w układach falownikowych jest ograniczanie zakłóceń harmonicznych THD.

Dławik silnikowy - cewka indukcyjna zastosowana pomiędzy silnikiem a falownikiem (najczęściej tuż za wyjściem falownika). Jest on zwykle zewnętrznym elementem opcjonalnym. Jego podstawowym zadaniem w układach falownikowych jest ograniczanie zakłóceń generowanych przez modulację PWM na wyjściu. Najczęściej stosowany w celu ograniczenia przepięć na zaciskach silnika oraz w przypadku stosowania długich kabli silnikowych.

Dobór falownika – wybór odpowiedniego urządzenia na podstawie danych wejściowych lub założeń przyjętych przez projektanta lub konstruktora. Falowniki dobiera się do danego układu pod kątem zapotrzebowania prądowego silnika, poziomu napięcia sieci zasilającej, wymagań odnośnie zakłóceń harmonicznych, kompatybilności elektromagnetycznej, sposobu chłodzenia, typu aplikacji, warunków środowiskowych, sposobu montażu i innych.

Dzielenie szyny DC – sprzężenie elektryczne wielu falowników (co najmniej dwóch) poprzez ich obwody prądu stałego.

Falownik - właściwie przemienniki częstotliwości to nazwy urządzeń energoelektronicznych stosowanych w różnych segmentach rynku. Praca falowników polega na przemianie napięcia w sekwencji AC-DC-AC oraz zmianie częstotliwości wejściowej na płynnie regulowaną częstotliwość wyjściową.

Falownik Średniego Napięcia – falownik, który zasilany jest średnim napięciem mogący zasilać bezpośrednio silniki średniego napięcia bez urządzeń pośredniczących typu transformator podbijający. Jego podstawowym zadaniem jest przemiana napięcia w sekwencji AC-DC-AC oraz zmianie częstotliwości wejściowej na płynnie regulowaną częstotliwość wyjściową.

Filtr – element obwodu elektrycznego przepuszczający lub blokujący sygnały o odpowiedniej częstotliwości.

Filtr Aktywny – inaczej aktywny filtr kompensacji harmonicznych lub/i mocy biernej. Jego zasada działania polega na pomiarze całego spektrum zakłóceń harmonicznych a następnie wstrzykiwaniu do sieci „przeciw-harmonicznych” kompensujących zakłócenia.

Filtr dU/dt – jest filtrem silnikowym ograniczającym zakłócenia generowane przez modulację PWM na wyjściu falownika. Najczęściej stosowany w celu ograniczenia przepięć na zaciskach silnika oraz w przypadku stosowania długich kabli silnikowych.

Filtr EMC/RFI – inaczej nazywany filtrem kompatybilności elektromagnetycznej. Jego funkcją jest obniżanie zakłóceń przewodzonych wysokich częstotliwości generowanych przez falownik. Niniejszy filtr może być integralną częścią falownika lub być wyposażeniem opcjonalnym. Stosowanie filtrów EMC w układach falownikowych jest obligatoryjne.

Filtr Harmonicznych – ogólna nazwa wszelkiego rodzaju filtrów obniżających zakłócenia harmoniczne. Filtry harmoniczne mogą być filtrami pasywnymi, aktywnymi lub rozwiązaniem hybrydowym.

Filtr Pasywny – rezonansowy filtr obniżający zakłócenia harmoniczne generowane przez falownik lub grupę falowników. Jego działanie polega na absorbcji 5 i 7 harmonicznej, które stanowią większość zakłóceń całego spektrum. Filtry pasywne są zwykle dopasowane go konkretnego modelu falownika i ograniczają jego zakłócenia harmoniczne do wartości THDi mniejszych niż 16%, 10% lub 5%.

Filtr Sinusoidalny - jest filtrem silnikowym ograniczającym zakłócenia generowane przez modulację PWM na wyjściu falownika. Filtr ten przekształca wyjściowy sygnał PWM z falownika w sinusoidę napięciową. Najczęściej dobierany w przypadku stosowania długich kabli silnikowych oraz rozwiązań typu „stup-up” z transformatorem podbijającym na wyjściu falownika.

Filtr składowej stałej – jest to filtr niwelujący wpływ składowej stałej na silnik elektryczny. Zmniejsza on prądy upływu oraz indukowanie się prądów łożyskowych w silniku.

Funkcje bezpieczeństwa – realizowane są przez obwód bezpieczeństwa czyli niezależny obwód posiadający własny procesor nadzorujący stan certyfikowanych wejść bezpieczeństwa definiujących reakcję falownika na występujące stany awaryjne. Reakcje te mogą być ustawiane i są ściśle zdefiniowane w podręcznikach bezpieczeństwa. Muszą być one zgodne z międzynarodowymi normami oraz wytycznymi.

Hamowanie – wytracanie energii skumulowanej w napędzanym układzie realizowane przez falownik. Wyróżniamy różne rodzaje hamowania, np. hamowanie wybiegiem, hamowanie prądem DC, hamowanie dynamiczne, hamowanie regeneratywne.

Hamowanie DC – hamowanie silnika elektrycznego poprzez tzw. „wstrzykiwanie prądu stałego”. Polega ono na wymuszaniu przez falownik przepływu prądu stałego pomiędzy dwoma uzwojeniami silnika w celu uzyskania momentu hamującego. Hamowanie DC jest skuteczne jedynie w niskich zakresach prędkości obrotowej silnika (zakres jego skuteczności to < 20% prędkości znamionowej), dlatego metodę tę stosuje się na końcu rampy hamującej.

Hamowanie dynamiczne – występuje wówczas gdy falownik musi zatrzymać silnik szybciej niż w przypadku hamowania wybiegiem. Hamowanie dynamiczne powoduje wzrost napięcia na szynie DC falownika. Często w przypadku gwałtownych ramp hamujących konieczne jest rozpraszanie energii w postaci cieplnej na rezystorze lub jej zwrot do sieci.

Hamowanie regeneratywne – jedna z metod hamowania dynamicznego. Polega ona na zwrocie energii skumulowanej w układzie napędowym do sieci zasilającej. Hamowanie regeneratywne można osiągnąć poprzez zastosowanie modułów zwrotu energii do sieci lub falowników typu AFE (Active Front End).

Harmoniczne – składowe sygnału napięciowego lub prądowego o przebiegu sinusoidalnym i częstotliwości wynoszącej n-krotność pierwszej harmonicznej czyli sygnału podstawowego 50Hz lub 60Hz. W spektrum harmonicznych generowanych przez falowniki nie występują wszystkie krotności sygnału podstawowego a jedynie wybrane harmoniczne: 5, 7, 11, 13….

HMI – (z ang. Human Machine Interface) czyli interfejs człowiek-maszyna umożliwiający parametryzację oraz programowanie falownika. W zależności od klasy falowników wyróżniamy kilka interfejsów HMI: podstawowy czyli wyświetlacz 7-segmentowy LCD (przedstawiający parametry falownika w postaci kodów 3-znakowych), klawiatura prosta tekstowa (przedstawiająca parametry falownika w postaci tekstowej) z podstawowymi klawiszami funkcyjnymi, klawiatura zaawansowana czyli wysokiej rozdzielczości wyświetlacz tekstowo-graficzny z zaawansowanymi klawiszami funkcyjnymi.

Karta komunikacyjna – wbudowany lub opcjonalny moduł pozwalający innym urządzeniom lub/i systemom (np. PLC, DCS) na komunikację z falownikiem po określonym protokole komunikacyjnym. Wyróżnia się wiele kart komunikacyjnych, np.: EthernetIP, ModbusTCP, CANopen, Profibus, Profinet, EtherCAT i wiele innych.

Karta rozszerzeń – opcjonalny moduł dedykowany do falownika w celu rozszerzenia jego funkcjonalności. Kartami rozszerzeń mogą być: karty komunikacyjne, karty rozszerzeń we/wy, karty PLC, karty funkcji bezpieczeństwa, karty aplikacyjne i inne.

Kompatybilność elektromagnetyczna – jest to zdolność urządzenia do prawidłowej pracy w zdefiniowanym środowisku oraz nieemitowanie zburzeń mogących zakłócić poprawną pracę innych urządzeń. Zgodnie ze standardami i normami wyróżnia się dwa środowiska pracy: budynkowe i przemysłowe oraz 4 kategorie kompatybilności elektromagnetycznej: C1, C2, C3 i C4. Kompatybilność elektromagnetyczna definiowana jest dla całego układu napędowego (filtr EMC, falownik, kable silnikowe i silnik).

Master-Slave – tryb pracy synchronicznej falowników mającej na celu synchronizację prędkości obrotowej lub momentu napędzanych silników. Niniejszą synchronizację można przeprowadzać poprzez interfejs analogowych we/wy lub poprzez komunikację cyfrową, np. protokół Ethernet.

Modulacja PWM – modulacja szerokości impulsu polegająca na zmianie wypełnienia sygnału. W praktyce umożliwia regulowanie wartościami wyjściowymi: (napięciem oraz częstotliwością) podawanymi na silnik.

Moduły zwrotu energii – Zewnętrzne urządzenia opcjonalne, umożliwiające oddawanie energii do sieci. Moduły te podłączane są do zacisków szyny DC falownika i umożliwiają realizację hamowania dynamicznego bez konieczności rozpraszania energii w formie ciepła na rezystorze.

Otwarta pętla sterowania – sterowanie silnika elektrycznego poprzez falownik bez informacji zwrotnej do falownika o położeniu wału silnika.

Prostownik – element składowy falownika służący do zmiany napięcia przemiennego na napięcie jednego znaku. Prostowniki falownikowe są prostownikami dwupołówkowymi.

Rezystor hamowania – rezystor podłączany do zacisków choppera hamowania na którym rozpraszany jest nadmiar energii w formie cieplnej.

Sterowania skalarne – algorytm sterowania silnikiem często nazywany algorytmem typu U/f, który utrzymuje stałą proporcję pomiędzy napięciem a częstotliwością mający na celu utrzymanie stałego strumienia magnesowania silnika.

Sterowanie wektorowe - algorytm sterowania silnikiem często określany jako sterowanie zorientowane polowo. Jest to metoda, która pozwala traktować prąd stojana silnika jako dwie niezależne składowe magnesowania i momentu, które można zwizualizować za pomocą wektorów.

Stopień ochrony – lub też stopień ochrony IP (z ang. International Protection Rating). Jest to stopień ochrony określający w jakim stopniu obudowa urządzenia zapewnia ochronę przed wnikaniem cząstek stałych oraz wody.

Szyna DC – obwód prądu stałego będący jednym z podstawowych elementów składowych falownika.

Technologia C-less – inaczej technologia bezpojemnościowa a właściwie o obniżonej pojemności. Jest to technologia wykonania falowników charakteryzująca się znacznie obniżoną pojemnością kondensatorów w szynie DC w stosunku do standardowych przemienników. Stosowana jest ona głównie w falownikach dedykowanych do aplikacji HVAC i charakteryzuje się obniżoną emisją zakłóceń harmonicznych bez stosowania dodatkowych elementów aktywnych i pasywnych jak, np. dławiki AC, dławiki DC, filtry pasywne i inne.

Terminal wyświetlacza graficznego – inaczej HMI.

Tranzystor IGBT – (z ang. Insulated Gate Bipolar Transistor), czyli tranzystor bipolarny z izolowaną bramką. Z tranzystorów IGBT zbudowany jest falownik, czyli mostek mocy przemiennika częstotliwości, jak również chopper hamowania oraz prostownik AFE.

Tryb pożarowy – funkcja falownika pozwalająca na nieprzerwaną pracę w przypadku wystąpienia pożaru w budynku. Funkcja ta znieczula falownik na jakiekolwiek błędy wymuszając jego nieprzerwaną pracę aż do ręcznego skasowania lub fizycznego uszkodzenia falownika. Niniejsza funkcja wymagana jest w systemach oddymiania oraz p.poż.

Współdzielenie obciążenia – funkcja pozwalająca grupie falowników (co najmniej dwóch) napędzających silniki sprzężone mechanicznie na współdzielenie obciążenia i unikanie sytuacji w której któryś z silników będzie wchodził w pracę generatorową.

Wyposażenie opcjonalne – jest to asortyment, który nie jest dostarczany ani na pokładzie ani w komplecie z falownikiem. Przykładem wyposażenia opcjonalnego może być dodatkowa karta komunikacji.

Wyposażenie podstawowe - jest to asortyment, który jest dostarczany na pokładzie lub w komplecie z falownikiem. Przykładem wyposażenia podstawowego może być dławik DC dostarczany na pokładzie falownika.

Zabezpieczenie termiczne – jest to zabezpieczenie mające na celu ochronę przed termicznym przegrzaniem silnika. W podstawowej wersji może ono być realizowane poprzez wyznaczanie stanu cieplnego silnika w postaci obliczania całki Joule’a i odpowiednia reakcja falownika na przekroczenie określonego stanu cieplnego. Silniki mogą być również zabezpieczone poprzez czujniki temperatury, np. PTC, PT100, PT1000 których stan monitorowany jest bezpośrednio poprzez falownik lub zewnętrzny system sterowania.

Zamknięta pętla sterowania - sterowanie silnika elektrycznego poprzez falownik z informacją zwrotną do falownika o położeniu wału silnika. Do sterowania w pętli zamkniętej niezbędny jest czujnik położenia wału (np. enkoder) oraz interfejs sprzężenia zwrotnego. Zamknięta pętla sterowania realizowana jest w postaci sterowania wektorowego.

Zasilanie wielopulsowe – jest to jedna z metod obniżania zakłóceń harmonicznych generowanych przez falownik. Zwykle stosowana w falownikach dużych mocy. Aby falownik można było zasilać wielopulsowo musi on być wyposażony w kilka niezależnych prostowników (co najmniej 2) zasilonych poprzez odpowiedni transformator wielouzwojeniowy. Najpopularniejsze na rynku jest zasilanie 12-pulsowe ale można spotkać również rozwiązanie 18- , 24- a nawet 56-pulsowe w falownikach średniego napięcia.

Prośba o informację

Skontaktuj się z Centrum obsługi klienta, w celu uzyskania informacji o naszych falownikach.
Kontakt z nami
Nos conseillers sont disponibles pour répondre à vos questions de 8h00 à 18h00 du lundi au vendredi toute l'année.