Fotowoltaika

Falownik co to jest? Definicja i zastosowanie tego urządzenia

Autor Janusz Kamiński
Janusz Kamiński18.09.20234 min.
Falownik co to jest? Definicja i zastosowanie tego urządzenia
banner

Falowniki są coraz powszechniej stosowanymi urządzeniami w instalacjach elektrycznych. Pozwalają na efektywną kontrolę pracy silników elektrycznych oraz dostarczają szereg korzyści. Jednak nie każdy orientuje się dokładnie, czym jest falownik i jak działa. W niniejszym artykule postaramy się szczegółowo wyjaśnić, czym charakteryzuje się falownik, jakie pełni funkcje oraz jakie są jego zastosowania.

Czym jest falownik? Krótka definicja

Falownik to urządzenie elektroniczne służące do konwersji parametrów prądu elektrycznego. Innymi słowy pozwala na zamianę prądu stałego (DC) na prąd przemienny (AC) o zmiennej częstotliwości i amplitudzie. Dzięki falownikowi możliwa jest płynna regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych zasilanych napięciem przemiennym. Urządzenie składa się z układów sterujących oraz tranzystorów mocy, które odpowiadają za przetwarzanie parametrów zasilania.

Jak działa falownik? Wyjaśnienie zasady pracy

Aby zrozumieć działanie falownika, należy przyjrzeć się budowie i zasadzie pracy tego urządzenia. Podstawowe elementy falownika to:

  • Mostek prostowniczy - odpowiada za zamianę prądu przemiennego (AC) na stały (DC).
  • Kondensator - służy do wygładzania napięcia stałego.
  • Sterygowane tranzystory mocy - odpowiadają za przetwarzanie napięcia stałego z powrotem na napięcie przemienne.
  • Układy sterujące - kontrolują pracę tranzystorów, tak aby uzyskać pożądane parametry napięcia i częstotliwości na wyjściu.

Falownik najpierw prostuje napięcie wejściowe przemienne na stałe, a następnie poprzez odpowiednie, bardzo szybkie włączanie i wyłączanie tranzystorów mocy otrzymuje napięcie wyjściowe o regulowanej częstotliwości i amplitudzie. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwa jest precyzyjna kontrola prędkości obrotowej silnika elektrycznego.

Jakie są rodzaje falowników? Podział ze względu na zastosowanie

Falownik co to jest? Definicja i zastosowanie tego urządzenia

Falowniki dzielimy ze względu na ich zastosowanie. Wyróżniamy kilka podstawowych typów:

  • Falowniki napięcia - służą do zasilania silników indukcyjnych prądu przemiennego. Pozwalają płynnie regulować prędkość obrotową w zakresie od 0 do maksymalnej wartości znamionowej silnika.
  • Falowniki prądu - stosowane do zasilania silników synchronicznych o magnesach trwałych. Umożliwiają regulację momentu obrotowego w szerokim zakresie.
  • Falowniki napięcia i prądu - uniwersalne rozwiązania pozwalające sterować zarówno momentem, jak i prędkością obrotową maszyny.
  • Falowniki wektorowe - umożliwiają precyzyjną kontrolę silników synchronicznych dzięki pomiarowi prądu i napięcia w układzie współrzędnych.

Do czego służy falownik? Główne zastosowania w praktyce

Falowniki znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach. Oto kilka głównych obszarów, gdzie wykorzystuje się te urządzenia:

  • Napędy przemysłowe - płynna regulacja obrotów silników w maszynach i urządzeniach produkcyjnych.
  • Windy i dźwigi - precyzyjne sterowanie mechanizmami dźwigowymi.
  • Oczyszczalnie ścieków - kontrola prędkości obrotowej pomp i mieszadeł.
  • Wentylatory i klimatyzacja - energooszczędna praca układów HVAC.
  • Magazyny i logistyka - regulacja prędkości taśmociągów i przenośników.
  • Górnictwo - napędy przenośników, wiertnic i maszyn górniczych.

Jak dobrać moc falownika? Wskazówki dla optymalnego wyboru

Aby poprawnie dobrać falownik, należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych czynników:

  • Moc znamionowa silnika - moc falownika powinna być co najmniej równa mocy silnika lub nieco większa.
  • Obciążenie - przy dużych obciążeniach fluktuacyjnych warto zastosować falownik o mocy większej od mocy silnika.
  • Charakter pracy - przy częstych rozruchach i zmianach obrotów zaleca się nadwymiarowanie mocy falownika.
  • Warunki pracy - wysoka temperatura czy zapylenie mogą wymagać zastosowania większego falownika.
  • Rezerwa mocy - dodatkowy zapas mocy pozwala uniknąć przeciążeń i wydłuża żywotność urządzenia.

Jak podłączyć falownik? Instrukcja montażu i uruchomienia

Podłączenie falownika wymaga zachowania kilku zasad. Oto poradnik krok po kroku:

  1. Sprawdź dane znamionowe falownika i silnika - muszą być kompatybilne.
  2. Zamocuj falownik zgodnie z instrukcją, zapewniając wentylację.
  3. Podłącz silnik do wyjść falownika przewodami silnika.
  4. Podłącz zasilanie falownika do sieci, stosując bezpieczniki.
  5. Wykonaj uziemienie ochronne falownika.
  6. Podłącz obwody sterujące i czujniki, jeśli są potrzebne.
  7. Skonfiguruj parametry falownika zgodnie z wymaganiami aplikacji.
  8. Przeprowadź rozruch próbny bez obciążenia, następnie pod obciążeniem.

Jakie są zalety stosowania falowników? Korzyści wynikające z użycia

Falownik co to jest? Definicja i zastosowanie tego urządzenia

Decydując się na zastosowanie falownika, można liczyć na szereg korzyści:

  • Efektywna kontrola prędkości obrotowej silnika elektrycznego.
  • Optymalizacja poboru energii elektrycznej przez silnik.
  • Łagodny rozruch i wyhamowanie, mniejsze obciążenie mechaniczne.
  • Wyeliminowanie przepięć i oszczędności w instalacji elektrycznej.
  • Możliwość precyzyjnego dostosowania do charakterystyki obciążenia.
  • Prostsza konserwacja silnika - brak szczotek i kolektora.
  • Szeroki wybór funkcji automatyki i zabezpieczeń.

Jakie mogą być problemy z falownikiem? Najczęstsze usterki i awarie

Mimo wielu zalet, falowniki mogą ulegać awariom. Do typowych usterek należą:

  • Uszkodzenia tranzystorów mocy lub bezpieczników.
  • Przegrzanie układów elektronicznych falownika.
  • Zanik komunikacji między falownikiem a silnikiem.
  • Błędy oprogramowania sterującego pracą falownika.
  • Zużycie kondensatorów w obwodach pośredniczących.
  • Zakłócenia elektromagnetyczne wpływające na pracę układów.

Aby uniknąć awarii, falowniki wymagają okresowych przeglądów i konserwacji. Ważne jest też prawidłowe dobranie urządzenia do obciążenia oraz warunków pracy.

Podsumowanie - falowniki to przydatne urządzenia o szerokim zastosowaniu

Podsumowując, falowniki są niezwykle użytecznymi urządzeniami, które znacząco rozszerzyły możliwości kontroli i regulacji silników elektrycznych. Dzięki zastosowaniu falowników można precyzyjnie dostosować parametry pracy napędu do wymagań danej aplikacji. Urządzenia te znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, windach, pompowniach i wielu innych obszarach. Ich zalety w postaci oszczędności energii, większej niezawodności pracy i wygodnej obsługi sprawiają, że falowniki na stałe wpisały się w krajobraz nowoczesnych systemów elektrycznych.

banner

Najczęstsze pytania

Falownik napięcia służy do kontroli prędkości obrotowej silnika indukcyjnego poprzez zmianę częstotliwości i napięcia na jego zaciskach. Falownik prądu pozwala regulować moment obrotowy silnika synchronicznego przez sterowanie prądem wzbudzenia.

Nowoczesne falowniki posiadają hamowanie dynamiczne realizowane poprzez odzysk energii z silnika do sieci. Dlatego w większości zastosowań nie wymagają dodatkowych hamulców mechanicznych.

Falowniki mają wbudowane zabezpieczenia przeciążeniowe odcinające napięcie w przypadku przekroczenia dopuszczalnych parametrów pracy. Dodatkowo należy kontrolować stan mechaniczny silnika i nie przekraczać zakresu obciążenia.

Nowoczesne falowniki nie wymagają dodatkowych styczników. Mają wbudowane układy miękkiego rozruchu i zatrzymania. Stycznik potrzebny jest tylko w specjalnych aplikacjach.

Zalecane jest wykonywanie okresowych przeglądów falownika raz w roku. Dodatkowo po każdych 20-30 tys. godzin pracy warto wykonać przegląd, sprawdzając zużycie podzespołów i stan połączeń.

Oceń artykuł

rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

5 Podobnych Artykułów:

  1. Podłączenie pieca gazowego - montaż i podłączenie kotła gazowego
  2. Pompa ciepła odwierty - najlepsze rozwiązanie do budowy ogrzewania
  3. Atakujące ceny fotowoltaiki w 2024! Panele od 19zł/Wp? Sprawdź!
  4. Rewolucyjne wykorzystanie niedopałków na Litwie - czy Polacy podążą za tendencją?
  5. Jak poprawnie chłodzić za pomocą pompy ciepła? Odkryj najlepsze rozwiązania!
Autor Janusz Kamiński
Janusz Kamiński

Jako doświadczony budowniczy i doradca w zakresie efektywności energetycznej domów, koncentruję się na łączeniu nowoczesnych technologii, takich jak pompy ciepła, oraz fotowoltaika, z tradycyjnymi metodami budowy. Ukończyłem Budownictwo na Politechnice Krakowskiej i rozszerzyłem swoją wiedzę o zarządzanie projektami budowlanymi. Jako członek Polskiego Stowarzyszenia Budownictwa Ekologicznego, regularnie publikuję artykuły w branżowych czasopismach. Moje praktyczne podejście do budowy przyniosło mi zaufanie klientów, którzy cenią moje skuteczne i ekonomiczne rozwiązania.

Udostępnij post

Napisz komentarz

Polecane artykuły

Ranking najlepszych falowników 2024
FotowoltaikaRanking najlepszych falowników 2024

Zestawienie najlepszych modeli falowników fotowoltaicznych w Polsce. Ranking falowników PV 2024 z uwzględnieniem parametrów technicznych, ceny i opinii klientów. Przewodnik po najpopularniejszych falownikach.