Falownik, stycznik, zwalniak, sofstart - co to jest?


Rys. 1. Falownik [1]

Falownik

Falownik to nazwa obiegowa urządzenia elektrycznego, nazywanego również przemiennikiem częstotliwości lub przetwornicą częstotliwości. Falownik składa się z: układu sterowania, układu nadzoru oraz części mocy. 

Istotą działania falownika jest przekształcanie prądu stałego, którym jest zasilany, na prąd zmienny o regulowanej częstotliwości.

Najczęściej spotykanym zastosowaniem przemienników częstotliwości jest regulacja prędkości obrotowej silników prądu przemiennego, do czego wymagany jest prąd zmienny o określonej częstotliwości. Falownik w takim silniku  przekształca więc sygnał o jednej zmiennej częstotliwości na sygnał o częstotliwości takiej, która pozwoli na regulację prędkości obrotowej silnika, z jednoczesnym zapewnieniem stałego momentu obrotowego na wale silnika. W zachodzącym procesie pierwszym etapem przetworzenia napięcia jest jego prostowanie (zamiana na prąd stały), a następnie przetworzenie na sygnał o wymaganej częstotliwości – dopiero on umożliwia sterowanie prędkością silnika.


Rys. 2. Falownik [2]


Rys. 3. Falowniki [3]

Parametry falownika zależne są od mocy urządzenia docelowego, czyli w tym przypadku silnika – im więcej mocy wymaga się od silnika, tym mocniejszy, wytrzymalszy i większy musi być falownik. Niewłaściwy dobór tego urządzenia – np. zastosowanie falownika zbyt słabego w stosunku do mocy urządzenia poborowego – może zakończyć się jego awarią.

Pomocny przy stosowaniu falowników jest tzw. softstart. Jest to urządzenie, które zapewnia stopniowe zwiększanie poboru mocy przez silnik, a tym samym pozwala uniknąć ewentualnych przeciążeń. 

Falowniki mają współcześnie bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle – stanowią najwydajniejszy sposób precyzyjnej regulacji prędkości obrotowej silników. Można je znaleźć w układach sterowania różnych urządzeń – pralek, wentylatorów, pomp, a także w automatyce dźwigów, dźwignic czy ekstruderów.  


Softstart

Softstart to urządzenie służące do ograniczenia możliwości wystąpienia dużego natężenia prądu w krótkim czasie. 

W zależności od modelu sofstart zbudowany jest m.in. z tyrystorów – półprzewodnikowych  elementów elektronicznych regulujących napięcie silnika, obwodów elektronicznych dających możliwość sterowania tyrystorami oraz transformatorów dokonujących pomiaru prądu. Urządzenie rozprasza wydzielające się ciepło dzięki zabudowanemu radiatorowi i wentylatorowi.

Działanie sofstartu polega na stopniowym podnoszeniu napięcia zasilającego silnika aż do osiągnięcia wymaganej dla niego wartości znamionowej, która gwarantuje jego prawidłową pracę. Poza ograniczaniem prądów rozruchowych sofstart zapewnia również ograniczenie rozruchowych spadków napięcia. Jest to jedna z metod rozruchu, nazywana również rozruchem miękkim. 

Sofstart, poza zapewnieniem rozruchu miękkiego, umożliwia również kontrolę i ustawianie parametrów takich jak czas rozruchu, moment rozruchu, temperatura przegrzania, kolejność faz. W sytuacjach krytycznych może zarządzić i przeprowadzić softstop, czyli łagodne zatrzymanie silnika – pozwala to uniknąć niekorzystnych zjawisk, mających wpływ na żywotność silników. Używanie sofstartów ogólnie pozwala na zmniejszenie ilości awarii, a tym samym zapotrzebowanie na serwis.

 


Rys. 4. Softstart [4]



Rys. 5. Zwalniak [5]

Zwalniak

Zwalniak (luzownik) to urządzenie służące do odblokowywania hamulców. 

Znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie konieczna jest praca o ruchu posuwisto-zwrotnym, np.  przy poruszaniu dźwigni i cięgieł, otwierania i zamykania klap, drzwi, a także podnoszenia i opuszczania zapór oraz uruchamiania zasuw i zaworów. 

W zastosowaniu znajdują się np. zwalniaki elektromagnetyczne i elektrohydrauliczne. Zwalniaków elektromagnetycznych używa się np. w  urządzeniach dźwigowych, hamujących pod działaniem sprężyny lub ciężaru. Zwalniaki elektrohydrauliczne stosowane są w przypadku mechanizmów hamulców szczękowych lub tarczowych.  


Stycznik

Stycznik jest elementem łącznikowym w różnego rodzaju obwodach, służącym do załączania, wyłączania i przełączania prądu.
Element ten jest przestawiany w sposób inny niż ręczny, np. przy użyciu napędu pneumatycznego lub elektromagnetycznego. 

Używa się go w celu łączenia prądów roboczych oraz przeciążeniowych. Główną cechą styczników jest duża znamionowość łączeń, czyli duża liczba cykli łączeniowych w danym czasie, przy której łącznik nie powinien ulec uszkodzeniu. Cecha ta pozwala wykorzystywać je przy sterowaniu pracą złożonych układów napędowych.  

Podstawowymi elementami stycznika są: podstawa, mechanizm napędowy, tor prądowy główny i tor prądowy pomocniczy. Dodatkowo urządzenie to cechuje się dużą trwałością mechaniczną oraz wysoką częstością łączeń przy zachowaniu niedużych rozmiarów i masy.


Rys. 6. Stycznik [6]
 
Polski Techniczny Sklep Internetowy