Falowniki trójfazowe analiza.
Przemienniki częstotliwości, które potocznie nazwano falownikami, produkowane są w kilku wersjach.
Postaramy się przeanalizować wersję falowników 3-fazowych. Określenie to zastosowanie znalazło w ścisłym połączeniu z rodzajem napięcia zasilającego. Przemienniki częstotliwości w tych wersjach zasilane są z 3 faz bez udziału przewodu neutralnego. Często również to określenie stosowane jest dla falowników z 3-fazowym wyjściem na silnik.
Jak działa falownik trójfazowy.
Zacznijmy od tego, że falowniki trójfazowe operują na napięciu sieciowym tylko do pierwszego elementu półprzewodnikowego.
Standardowe 3 fazowe falowniki pracują na napięcia 3x200 vac lub 3x400vac. Należy jednak nadmienić, że mają sporą tolerancję napięcia i działać będą jako trójfazowe 380-480v.
Wspomniałem również o częstotliwości napięcia zasilania. Falownik 3-fazowy zaprojektowany na częstotliwości 50/60Hz może pracować od 47 do 65Hz i tylko dlatego, że większość z nich jest wyposażona w filtr EMI lub filtr Rfi. Gdyby nie filtry emc to można by się pokusić o szerszy zakres.
Jakie elementy składowe mają falowniki trójfazowe?
Przemienniki częstotliwości, które podłączamy do silników elektrycznych, mają kilka elementów składowych. Pierwszym z nich jest obwód wejściowy. Składa się na niego moduł zacisków, czasem filtr emc oraz obwód zabezpieczeń np. warystorów. Filtry mają za zadanie ograniczyć zakłócenia generujące się, zaś układy warystorów zabezpieczyć przed przepięciami.
Kolejnym elementem w falownikach trójfazowych jest sześcioelementowy mostek prostowniczy. Służy on do zamiany prądu przemiennego w prąd stały. Mostek podłączony jest do kondensatorów i znów kilku filtrów. W starszych konstrukcjach falowników zasilacz był rozdzielony na poszczególne elementy. Dziś to jest zwarta konstrukcja często zintegrowana z modułem IGBT. Oczywiście ze względów konstrukcyjnych w większych mocowo jednostkach znajdziemy rozwiązania odseparowane. Sam mostek IGBT to zespół tranzystorów dużej mocy. Często są to tranzystory Mosfet w scalonej obudowie.
Rodzaje falowników trójfazowych.
Aparatura energoelektroniczna do zasilania silników elektrycznych dzieli się na falowniki trójfazowe skalarne oraz trójfazowe wektorowe.
Czy to falownik 3-fazowy wektorowy, czy skalarny różni się rodzajem sterowania silnika, a nie samym układem zasilania. Nie różnią się również elementami składowymi, w tym wyjściem.
Podział falowników trójfazowych również występuje ze względu na konstrukcję.
Falowniki modułowe mają wąską, długą obudowę. Często pracują w kaskadach.
Zaś falowniki kompaktowe często spotkać można jako samotne układy napędowe.
Podłączenie falownika trójfazowego
