Falowniki [RS Elektronika] #92 

i dont mean to be so off topic but does any of you know a way to log back into an instagram account? I stupidly forgot the login password. I would appreciate any help you can offer me!

@Leroy Lewis instablaster :)

@Cristian Johan thanks for your reply. I got to the site through google and I'm in the hacking process atm. Seems to take a while so I will reply here later with my results.

@Cristian Johan it did the trick and I actually got access to my account again. I'm so happy! Thank you so much you really help me out :D

@Leroy Lewis happy to help :)

Nie no, falownikiem w przemyśle zasila się tylko i wyłącznie silniki klatkowe. Przynajmniej nie spotkałem się z innym rozwiązaniem.

Bo w przemyśle klatkowych używa się najczęściej. W pralkach klatkowych się nie stosuje, a praktycznie już każda pralka pracuje z falownikiem.

pirotechnik44 mówisz nieprawdę, bo w pralkach stosuje się silniki pierścieniowe, które steruje się prądowo, a w niektórych są na bębnie silniki krokowe i steruje się impulsowo.

Nieprawda. W pralkach stosuje się najczęściej komutatorowe szeregowe. Jak sobie wyobrażasz przy silniku pierścieniowym zastosowanym w pralce regulację prędkości?

@@tomaszkmiecik3669 Komutatory szeregowe w pralkach są już najstarszym stosowanym obecnie rozwiązaniem i chyba nadal najbardziej popularne, zwłaszcza w tych tanich, masowych pralkach (wcześniej były oczywiście klatkowe asynchroniczne bez sterowania elektroniką z osobnymi uzwojeniami prania i wirowania, przykłady z życia Polar PS, Polar Gracja, potem zaczęto sterować te silniki sterowane elektroniką: Polar Dalia i RMA 130 - co ciekawe, nigdy nie zagłębiałem się w naturę tego sterowania, ale raczej nie jest to zmiana częstotliwości, ten moduł jest bardzo prosty, są na nim raptem 3 proste układy scalone). Pralki "z falownikiem" mają silniki trójfazowe (ale nie rozbierałem nigdy takiego silnika - nie wiem co ma za bebechy, choć obstawiam że jest klatkowy, tyle mogłem zauważyć w moim skromnym doświadczeniu serwisowym z tymi konstrukcjami). Te pralki są spotykane co raz częściej. Pralki z silnikiem krokowym na wale bębna ("Direct Drive" i podobne) były wprowadzone nieco wcześniej i wydaje mi się, że przez kłopoty mechaniczne (np. wycieki z łożysk prosto na silnik) ustępują tym z falownikiem.

Dołączam się do prośby. Zdaje się że już przy kilku okazjach Pan Krzysztof obiecywał że powie więcej o FFT. Np w odcinku o oscyloskopie. To byłoby dobre uzupełnienie odcinka o falownikach, wszyscy zobaczyliby harmoniczne na własne oczy :)

Już zrobiłem.

Ja mam w domu falownik jednofazowy do pompy studziennej. Działa super. Ciekawi mnie czemu problemem był kondensator w uzwojeniu pomocniczym (jakim pomocniczym?) oraz skąd przesunięcie fazowe i czemu ono przeszkadza skoro jest jedna faza to niech sobie będzie przesunięta jak chce. Przepraszam ale się nie znam więc tak na chłopski rozum pytam.

sory za masło maślane ale nie potrafiłem tego ładniej napisać :P

Najlepiej jest zainwestować w tani mały falownik i się nim pobawić. Są też programowalne. Można na nich robić cuda, niedostępne dla mniej zaawansowanych. Pełna kontrola napędu. Fajna zabawa. Producenci udostępniają soft i dokumentację.

qzase ralik Żeby się pobawić to trzeba też dodać sterownik PLC

Andro po co ci sterownik PLC do falownika? Większość ma sterowanie z wbudowanego panelu

Andrzej Klocek No i co związku z tym? Sterowniki PLC tak samo stosuje się do zmiany parametrów pracy falownika na podstawie pewnego programu logicznego.

Andro użycie sterownika PLC do sterowania tylko falownikiem jest mało opłacalne. Najprostszy przekształtnik częstotliwości z panelem sterowania to jakieś 700zl. Sterownik będący w stanie go wysterować to drugie tyle. więc nie wiem gdzie tu sens i logika? Zresztą to nie jest tak że sobie napiszesz program. Każda firma ma inny język programowania stanów logicznych.

Np. w niektórych silnikach. 50Hz będzie skutecznie wywoływać siłę elektromotoryczną, a wyższe harmoniczne spowodują głównie grzanie się uzwojeń, co może spowodować nawet przepalenie się.

czy to oznacza, że sama obecność wyższych harmonicznych wpływa na grzanie się uzwojeń? jeśli tak, to z jakiej przyczyny się to odbywa (wolę nie zgadywać samemu)?

Harmoniczne powodują przepływ prądu, a nie generują momentu obrotowego. Silnik pobiera i oddaje prąd nie dając na wale siły, ten prąd powoduje własnie niepotrzebne grzanie uzwojeń. Dodatkowo zasilania silnika prostokątem będzie powodowało nieprzyjemne efekty akustyczne.

Im bardziej przebieg okresowy odbiega od sinusoidy tym więcej udziału harmonicznych w przebiegu. Za każdą harmoniczną idzie przebieg sinusoidalny o częstotliwości będącej wielokrotnością 50 Hz. Im wyższa harmoniczna tym większa częstotliwość. Napiszę w pewnym uproszczeniu. Przyjmijmy, że dla przebiegu 50 Hz grzałka to odbiornik rezystancyjny. Dla wyższych harmonicznych to już odbiornik rezystancyjno-indukcyjny a żyły kabla zasilającego to kondensator, którego okładkami są żyły kabla z żyłą PE włącznie. Jeśli tak jest dla grzałki to tym bardziej odczuwalne są te zjawiska dla uzwojenia silnika, gdzie druty uzwojenia są blisko siebie. Pojawiają się upływności pojemnościowe, nie kontrolowane obwody rezonansowe, oraz strumienie magnetyczne. To wszystko powoduje straty i grzanie. W podręcznikach i internecie można znaleźć rozkład różnych przebiegów okresowych (piła, piła symetryczna, prostokąt, trapez itp.) na poszczególne składowe przebiegi harmonicznych. Jest to związane z teorią zwana analizą harmonicznych a dokładniej analizą Fouriera. Oczywiście częstotliwość podstawowa w naszym przypadku to 50 Hz bo taka jest częstotliwość sieci elektrycznej 230/400V~. Analiza harmonicznych może się odnosić do każdego przebiegu okresowego o dowolnej częstotliwości.

Oglądałeś!? Przecież masz podane. Strata jest na prądzie ("amperach").

Niedobór ale natężenia.

"mamy do czynienia z nieskończoną ilością harmonicznych." Tak. ale znaczących jest tylko kilka.

W przypadku każdego rzeczywistego sygnału okresowego mamy do czynienia z nieskończoną liczbą harmonicznych. W naturze nie istnieje idealna sinusoida.

Kiedyś (i czasami niestety wciąż) pompy / dmuchawy sterowane były przez przepustnice przymykającą kolektor wylotowy urządzenia. Wtedy pompa pobierała 100% swojej mocy znamionowej, a tylko np. połowa energii zużywana była na użyteczną pracę (reszta idzie w straty, np. podgrzewanie pompowanej wody). W sieci energoelektrycznej 3x400V napięcie i częstotliwość są stałe i nie ma możliwości ich regulacji przez odbiorce, więc nie ma możliwości regulacji prędkości silnika. Falownik pozwala na sterowanie napięciem (czyli wzbudzeniem silnika) i prądem (bezpośrednio przekładającym się na moment mechaniczny na wale), a do tego może zmieniać częstotliwość napięcia. Te trzy parametry decydują o pracy silnika. Rodzi się pytanie: czy standardowy silnik można podłączyć do sieci 3x400V ale o innej częstotliwości (np 16,67Hz)? Nie, nie można, bo uzwojenia stojana się nasycą, ponieważ prąd narośnie do większych niż znamionowe wartości. Falownik przy niskich prędkościach obniża napięcie wyjściowe proporcjonalnie do zmniejszania częstotliwości. Pospolicie nazywamy takie sterowanie U/f, (U do f), czyli ile raz zmniejszymy częstotliwość, tyle razy musimy zmniejszyć napięcie. Wtedy zachowujemy stałe wzbudzenie i silnik działa tak jak powinien. A jaka jest sprawność falownika? Komercyjnie dostępne przemienniki częstotliwości (AC-DC-AC czyli prostownik i falownik w jednym) cechuje sprawność na poziomie 90-94%. A sam falownik ma sprawność 92-95%. Falowniki o najwyższych sprawnościach potrafią osiągnąć nawet 99,7%.

Dzikeuje za ladna odpoweidz! I ciekawe rowniez jest to, że falownik zmniejsza napiecie, nie wiedzialem o tym :)

właśni że zasilacze zasilacze impulsowe działają, na wejściu zasilacza jest prostownik który i tak prostuje prąd.

mat a Zasilacz do mojego laptopa nie działa po podłączeniu przez inverter, a normalnie działa. Ale może jest to wyjątek. Na tym oparłem mój wniosek Inna sprawa to trudność z działaniem elementów indukcyjnych (silniki). Ich uzwojenia się przegrzewagą przy pracy w prostokącie

można

Jakimi parametrami kierować się przy wyborze inwertera? Zapas mocy inwertera na jakim poziomie?

W szlifierce pewnie masz silnik szeregowy uniwersalny. Czyli zwykły regulator na triaku wystarczy, np AVT1860. Przerostem formy nad treścią będzie zastosowanie falownika, ale 1-fazowy 0,75kW od Twerda (www.tradelectra.pl/twerd-m-8.html) będzie ok. Będziesz miał miękki start, regulowane obroty i (chyba) regulowany moment.

Dzięki za odpowiedź. Nie mam w zamiarze regulować parametrami pracy szlifierki lecz w miarę tanim kosztem zwiększyć jej mobilność. Mam do wykonania lekką pracę szlifierką w miejscu gdzie nie mam dostępu do sieci elektrycznej. Miałem nadzieję, że akumulator samochodowy i inwerter da radę zasilić szlifierkę.

Jedyne wyjście to przetwornica samochodowa z 12V na 230Vac. Ale przy mocy szlifierki 500W pociągniemy z akumulatora ok 50A i tutaj trzeba pamiętać o jak najkrótszych kablach o rozsądnym przekroju, a sama przetwornica o tej mocy będzie kosztować kilkaset zł. Ewentualnie generator spalinowy.

Elo ładny kibel XD

Przypuszczam, że chodzi o 3:00 i ogólnie o sterowanie obrotami przez zmianę częstotliwości.

dupakropkaosiem No tak... Najpierw zadałem pytanie później obejrzałem film xD

1. są tanie, 2. posiadają wyjątkowo prostą budowę, 3. są trwałe, 4. można je przeciążać i wygenerować duży moment (a to on jest odpowiedzialny za przyśpieszenie), 5. nie posiadają kłopotliwych i awaryjnych szczotek, 6. mogą osiągać wysokie prędkości obrotowe (w Tesli to jest 15kRPM)

Morze?

to znaczy że zasilimy silniki indukcyjne prądem o przebiegu sinusoidalnym.

Nie morze ? czy nie może ?

Nie morze, to może las?

Dobrze dobrany filtr do falownika nie zmniejsza ani napięcia ani momentu. To co opisujesz dotyczy najtańszych falowników, które nie uwzględniają filtra. Co raz trudniej takie spotkać, ponieważ nie spełniają one norm kompatybilności elektromagnetycznej. Teraz praktycznie każdy falownik musi mieć filtr na wyjściu, inaczej nie powinien być dopuszczony do sprzedaży.

Raczej miałem na myśli filtry sinusoidalne typu FLC, które są dobierane do silnika. Na wyjściu mają czystą sinusoidę i kosztują 60% ceny falownika, a gabaryty porównywalne z nim . Z grubsza wygląda to tak. encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSXDrhDkA1QYet_7N8cqnGt73V15DvLLJmT3-6Xl7uDrA-OaINCnQ

Czyli filtr dobrany do silnika, a nie do falownika. Falownik, aby dobrze pracować z filtrem musi znać parametry filtra i wtedy układ sterowania bierze poprawkę na filtr, sterując tranzystorami nieco inaczej. W ten sposób nie występuje pogorszenie ani amplitudy napięcia ani dynamiki. Link się nie otwiera, ale skoro mówisz o drogich i dużych filtrach, tzn, że mają w środku spore dławiki i kondensatory o znacznej indukcyjności i pojemności i w takiej konfiguracji na wyjściu będzie sinusoida o niewielkiej zawartości wyższych harmonicznych, ale spadek napięcia na filtrze będzie znaczący. W większości przypadków filtry te można zmniejszyć kilkukrotnie, ale wtedy filtr trzeba zaprojektować pod konkretny zestawi silnik - falownik. Producenci projektując filtr starają się uzyskać tłumienie w jak najszerszym zakresie częstotliwości, bo nie wiedzą do czego klient je podłączy. To wiąże się ze znacznej wielkości elementami biernymi.

O takim własnie mówię, z prostokąta robi sinusa. I można zrobić mniejsze filtry po pierwsze używając filtrów wielostopniowych, po drugie dodając gałęzie trapowe na konkretne częstotliwości. Cały doktorat o filtrach wielostopniowych i gałęziach trapowych: vbn.aau.dk/files/226381982/min_huang.pdf

A jeśli wypełnienie takiego sygnału prostokątnego będzie mniejsze? nie uzyskamy na wyjściu 230V?

Napięcie w obwodzie pośredniczącym prądu stałego ma wartość 230V i wartość RMS napięcia prostokątnego 50Hz na wyjściu też będzie miała 230V. Tak pracuje zdecydowana większość budżetowych przetwornic ze Wschodu.

Może dlatego że popularne są urządzenia z transformatorem zasilającym? Gdzie transformatory te nie są przystosowane do pracy impulsowej?Do tego trafa będą się mocniej grzały P=I2xR. Chyba,nie wiem,nie znam się!

Mniejsze wypełnienie będzie dalej dawało RMS 325V tylko przerywane. Jeżeli nie zastosujemy jakieś filtry wygładzające. To mamy PWM z 10:00 filmu.

przy jednofazowym również tak będzie ?

Standardowy silnik indukcyjny jedno- czy trójfazowy będzie osiągał znacznie większą moc gdy będąc zasilany z prostokąta o tej samej amplitudzie. Tylko, że długo w takich warunkach nie popracuje...

głupota silnik indukcyjny wogule nie ruszy przy prostokącie.

Oczywiście, że ruszy.

silnik indukcujny może i ruszy w przebiegu prostokąta tylko ze najbardziej efektywna jest sinusoida wystarczy sobie wyobrazić ze generator w elektrowni produkuje taki przebieg a działa dokladnie odwrotnie jak silnik. PS silnik jednofazowy działa identycznie jak trójfazowy nie rozumiem jak ktoś je dzieli.

To zamiana faz na zaciskach silnika ma wpływ na kierunek obrotów. Kolejność faz na zasilaniu przetwornicy nie ma żadnego znaczenia, właśnie dlatego, że napięcie jest prostowane.

Wobec tego dlaczego w maszynach na których pracuję sterowanych falownikami kolejność faz zasilania ma wpływ na kierunek obrotów. Wiem, że jest tak jak piszesz, ale właśnie tego nie rozumiem dlaczego tak się dzieje, a nie powinno.

Jedyna odpowiedź jaka przychodzi mi na myśl - falowniki, które masz są sprytne i mierzą sobie kolejność faz zasilania przed wyprostowaniem. I potem to uwzględniają przy generacji przebiegów wyjściowych. Jeśli tak jest, to pewnie da się też wyłączyć tę funkcjonalność

Też o tym pomyślałem. Dzięki za odpowiedź. pozdrawiam

Sprawdź czy aby na pewno te urządzenia to falowniki, a nie np. cyklokonwertery tyrystorowe w których nie ma szyny DC, przekształcają napięcie wejściowe "siekając" je w odpowiednich odstępach czasowych.

Więc urządzenie zmieniające prąd stały w przemienny i jednocześnie zmieniające częstotliwość to ... przemiennik częstotliwości - potocznie nazywany falownikiem :)