Efektywny nadzór nad pracą układów napędowych

Silniki elektryczne są bardzo wrażliwe na jakość energii elektrycznej dostarczanej do nich, co sprawia, że muszą być nieustannie monitorowane pod kątem dostarczanej do nich mocy elektrycznej.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Rys. 1. Tele-Haase E1PF400VSY01 - przykład przekaźnika kontroli faz napięcia zasilającego

Najpopularniejsze w aplikacjach przemysłowych silniki asynchroniczne klatkowe są zasilane napięciem trójfazowym i ich praca wykorzystuje wirującego pole magnetyczne. Aby zapewnić wzbudzenie pola wirującego w maszynie należy zapewnić symetryczność trzech faz napięcia zasilania. W przeciwnym przypadku silnik może pracować nierównomiernie oraz przegrzewać się.

Dlatego w instalacjach należy zapewnić zabezpieczenie przed asymetrią zasilania i zanikami napięć w fazach, a także prawidłowe następstwo faz wymagane do zapewnienia wirowania w odpowiednim kierunku.

Gdy silnik jest zasilany z falownika, zwykle takie zabezpieczenie stanowi sam przemiennik częstotliwości. Ale wiele rozwiązań jest zasilanych bezpośrednio z sieci i tym samym wymaga dodania zabezpieczenia w postaci przekaźnika kontroli napięcia i faz. Przykładem takiego urządzenia może być E1PF400VSY01 austriackiej firmy Tele-Haase.

Rys. 2. Tele-Haase G2IM5AL20 - przykład przekaźnika monitorującego prąd jednej fazy

Urządzenie mierzy napięcia we wszystkich fazach i porównuje je ze sobą. W przypadku pojawienia się asymetrii większych niż zadeklarowane przez użytkownika, lub całkowitego zaniku jednej fazy, zostanie wywołany alarm, który może być wykorzystany do wyzwolenia zabezpieczenia.

Niemniej w przypadku, gdy silnik jest zasilany z wyjścia falownika przy braku jednej fazy na wejściu może pojawić się problem ze zrównoważeniem prądów pobieranych z sieci, a także z utrzymaniem napięcia obwodu pośredniczącego na odpowiednim poziomie, co jest niezbędne, jeżeli chce się utrzymać na wyjściu napięcie sinusoidalne o odpowiedniej amplitudzie.

Przekształtniki zazwyczaj są wyposażone w funkcje monitoringu faz, jednakże nawet w takim przypadku warto rozważyć dodatkowe zabezpieczenie przeciążeniowe lub monitorujące wartości prądu i rozpoznające czy następuje rozruch maszyny, czy też jest ona przeciążona. Przykładem może być tutaj również produkt firmy Tele-Haase - E1IM10AACL10.

Kontrola innych wielkości elektrycznych

Rys. 3. Tele-Haase G4BM400V12ADTL20 - przykład rozbudowanego przekaźnika monitorującego moc czynną

Oczywiście prąd i napięcie to nie jedyne wielkości elektryczne, na podstawie których można określić stan silnika. Istnieje np. możliwość monitorowania współczynnika mocy, mocy czynnej pobieranej przez układ. Ze względu na fakt, że moc czynna pobierana przez maszynę z sieci i moc mechaniczna na wale są powiązane ze sobą w przybliżeniu zależnością liniową kontrola mocy pobieranej bywa skuteczniejsza niż monitorowanie prądu, bo jest np. mniej zależna od wartości napięcia zasilania.

W skrajnych przypadkach prąd pobierany z sieci przy zmniejszaniu obciążenia może rosnąć, co może spowodować, że urządzenie monitorujące zinterpretuje to jako zwiększenie obciążenia i nie zareaguje. Dzieje się tak w przypadku, gdy napięcie zasilania zmniejszy się na tyle, że nawet w stanie jałowym maszyna jest bliska zatrzymaniu.

Z tego powodu bardziej opłaca się monitorowanie mocy czynnej, która dla całego zakresu pracy jest monotoniczna, mniej lub bardziej zbliżona do zależności liniowej, niezależnie od warunków zasilania. Niestety urządzenia monitorujące moc czynną z samej natury dokonywania pomiaru (jednoczesny pomiar napięcia, prądu i przesunięcia fazowego między nimi) są droższe niż układy nadzoru prądu czy współczynnika mocy. Niemniej nowoczesne silniki też nie są tanie przez co skuteczne zabezpieczenie zawsze ma sens.

Dacpol
www.dacpol.eu

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Powiązane treści
Dystrybutorzy i sklepy internetowe dla elektroniki
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Komponenty
Procesory AMD w systemach wbudowanych: od terminali HMI po serwery brzegowe AI
Projektowanie i badania
PCB Visualizer Eurocircuits - cyfrowy bliźniak w weryfikacji projektów obwodów drukowanych
Pomiary
Walking test, czyli pomiar napięcia na ciele człowieka
Produkcja elektroniki
DGTronik - ponad dwie dekady precyzji, inżynierskiego doświadczenia i kompleksowego montażu elektroniki
Optoelektronika
Od biura projektowego, do technologicznego partnera przemysłu - zaawansowane interfejsy HMI i klawiatury Horizon Technologies
Projektowanie i badania
Stanowiska IT w firmie elektronicznej: jak wyposażyć konstruktorów, produkcję i serwis bez przepłacania
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Technika
Nowe rezonatory kwarcowe i anteny Kyocera AVX w ofercie TME
Magazyn
Październik 2026
Magazyn
Wrzesień 2026

Pamięć i dyski – komponenty, które muszą sprostać próbie czasu

Rozmowa z Robertem Sepetą, Business Development Managerem w polskim oddziale firmy Kingston Technology.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów