Falowniki, zwane także przemiennikami częstotliwości, wykorzystuje się z powodzeniem przy sterowaniu obrotami indukcyjnych wrzecion montowanych na ploterach frezujących i grawerujących. Umożliwiają one regulację prędkości obrotowej silnika przy zapewnieniu płynności. Jak funkcjonują falowniki przy urządzeniach CNC i czym kierować się przy wyborze właściwego przemiennika częstotliwości?
Jak funkcjonują silniki indukcyjne?
Silniki indukcyjne funkcjonują w oparciu o zasadę, zgodnie z którą częstotliwość obrotów wrzeciona jest proporcjonalna do częstotliwości napięcia zasilającego. W związku z tym, że energia elektryczna dostarczana za pośrednictwem sieci posiada częstotliwość prądu w wysokości 50Hz, to prędkość obrotowa silnika indukcyjnego, charakteryzującego się jedną parą biegunów, wynosi ok. 300 obrotów na 60 sekund (300 obr./min.). Szeroki wybór falowników dostępne są pod adresem: https://www.akcesoria.cnc.info.pl/85-automatyka/falowniki
Jak zmienić prędkość obrotową silnika?
Istnieją dwa sposoby, by wpłynąć na prędkość obrotową silnika. Pierwszy z nich wiąże się ze zmianą częstotliwości prądu zasilającego. Natomiast drugi polega na wykorzystaniu silnika o większej ilości par biegunów.
Większa ilość par biegunów w silniku indukcyjnym zapewnia możliwość zmniejszenia jego prędkości obrotowej. Zastosowanie falownika przy urządzeniach CNC pozwala na zamianę prądu stałego na prąd zmienny o pożądanym przez nas napięciu i regulowanej częstotliwości.
Sterowanie U/f
W silniku indukcyjnym zależność pomiędzy częstotliwością a amplitudą napięcia zasilającego jest constans, czyli stała. Wskazana charakterystyka silników indukcyjnych implikuje kolejną właściwość: w sytuacji, gdy posługując się regulacją częstotliwości, zmieniamy prędkość obrotową silnika, to należy także proporcjonalnie wpłynąć na napięcie zasilające. Dzięki przywołanej powyżej zależności możliwe jest sterowanie U/f, gdzie U to wartość skuteczna napięcia, a f to częstotliwość napięcia. W takich przypadkach możemy zastosować polecane falowniki Lenze: https://www.akcesoria.cnc.info.pl/133-automatyka/falowniki/falowniki-lenze
Sterowanie wektorowe
Kolejny sposób sterowania silnikiem indukcyjnym to sterowanie wektorowe, polegające na regulowaniu położenia wektora pola magnetycznego stojana w uzwojeniach silnika. Tego typu rozwiązanie znajduje głównie zastosowanie w sytuacji, gdy istnieje konieczność redukcji prędkości obrotowej silnika indukcyjnego, a stosunek prędkości obrotowej do poślizgu jest minimalny. Bywa, że falowniki wektorowe nie niekorzystnie wpływają na parametry napędu, gdy pojawia się konieczność znacznego zwiększenia prędkości obrotowej.
Jak falownik może ustrzec elektrowrzeciono przed przegrzaniem?
Warto także podkreślić, że aby uniknąć przegrzewania się elektrowrzeciona i jego zużycia, to zastosowany w urządzeniu CNC falownik powinien charakteryzować znacznie większą częstotliwością przełączania – minimum 20 kHz – niż wśród większości dostępnych na rynku urządzeń (zazwyczaj wynoszącym 6 kHZ).
Falownik a komunikacja z systemem sterowania
Zastanawiając się nad wyborem maszyny CNC warto zwrócić uwagę, czy falownik sterujący wrzecionem danego urządzenia stale komunikuje się z systemem sterowania – przykładowo sygnalizując awarie czy informując o obecnym stanie obciążenia wrzeciona. Tego typu rozwiązanie pozwala ustrzec maszynę przed uszkodzeniem i ochronić nas od kosztownych napraw. Warto sprawdzić falowniki LG/LS: https://www.akcesoria.cnc.info.pl/132-automatyka/falowniki/falowniki-lg-ls-industrial-systems
