Przemienniki częstotliwości EATON serii DC1 poza możliwością pracy ze standardowymi asynchronicznymi silnikami elektrycznymi prądu przemiennego, mogą również z powodzeniem współpracować z trzema innymi typami silników elektrycznych - takimi jak: silniki z magnesami trwałymi (PM), bezszczotkowe silniki prądu stałego (BLDC) oraz synchroniczne silniki reluktancyjne (SyncRM). W tym artykule przedstawimy najważniejsze cechy wymienionych silników oraz zademonstrujemy sposób konfiguracji falownika do współpracy z każdym z nich.

Silniki z Magnesami Trwałymi (PM)

Pierwszym typem silników (poza indukcyjnymi asynchronicznymi silnikami prądu przemiennego), z którymi mogą współpracować falownikiem EATON serii DC1 są trójfazowe silniki PM (ang. Permanent Magnetic) o prędkości obrotowej synchronicznej z częstotliwością wirowania pola magnetycznego. Dzięki zastosowaniu magnesów trwałych oraz trójfazowego uzwojenia stojana silniki te pozwalają na uzyskanie wysokiego momentu nawet przy niskich prędkościach obrotowych. Własność ta w przypadku wielu typowych aplikacji pozwala na wyeliminowanie konieczności stosowania przekładni mechanicznych.

W porównaniu z silnikami asynchronicznymi, modele silników z magnesami trwałymi wyróżniają się:

• Wysokim współczynnikiem sprawności i mocy,
• Zajmują niewiele miejsca,
• Są znacznie lżejsze,

Do typowych zastosowań silników PM należy zaliczyć:

• Napędy walców i pras,
• Napędy mieszalników i młynów,
• Napędy wytłaczarek ślimakowych,
• Napędy podnośników, dźwigów, suwnic oraz transporterów,

Eaton DC1 + Silnik PM - Konfiguracja

Konfiguracja parametrów falownika EATON DC1 do współpracy z silnikami PM:

• Parametr "P-60" - ustawiamy na wartość "2" - Regulacja prędkości obrotowej silnika PM,
• Parametr "P-61" - ustawiamy na wartość "1" - Automatyczny autotuning silnika,
• Parametr "P-62" - "MSC Gain" - Dopasowanie współczynnika wzmocnienia do regulatora prędkości obrotowej.

Bezszczotkowe Silniki Prądu Stałego (BLDC)

Kolejnym type silników elektrycznych z jakim mogą współpracować falowniki Eaton DC1 są bezszczotkowe silniki prądu stałego (BLDC ang. BrushLess Direct-Current motor) zwane również silnikami EC. Wbrew temu co mogła by sugerować nazwa tej grupy silników, nie są one zbudowane jak maszyny prądu stałego, lecz jak synchroniczne silniki prądu przemiennego. 

Trójfazowe uzwojenie prądu przemiennego wytwarza wirujące pole magnetyczne, które ciągnie za sobą wirnik z magnesem trwałym. Podczas regulacji bezczujnikowej wektorowej wytwarzane w cewkach stojana napięcie przeciwdziałające (przeciw EMK) wykorzystywane jest do ustalania pozycji wirnika. Aby to było możliwe to napięcie wyjściowe przemiennika częstotliwości musi być zawsze we wszystkich trzech fazach aktywne - również podczas postoju (cecha ta nosi nazwę blokowego sterowania napięciem). W czasie postoju silnika falownik generuje krótkie impulsy prądowe, które go nie poruszają lecz wpływają na pole magnetyczne wirnika.

Do typowych zastosowań silników BLDC należy zaliczyć:

• Układy napędowe obrabiarek,
• Siłowniki w urządzeniach transportowych,
• Sprężarki,
• Pompy dozujące.

Eaton DC1 + Silnik BLDC - Konfiguracja

Konfiguracja parametrów falownika EATON DC1 do współpracy z silnikami BLDC:

• Parametr "P-60" - ustawiamy na wartość "3" - Regulacja prędkości obrotowej silnika bezszczotkowego DC,
• Parametr "P-61" - ustawiamy na wartość "1" - Automatyczny autotuning silnika,
• Parametr "P-62" - "MSC Gain" - Dopasowanie współczynnika wzmocnienia do regulatora prędkości obrotowej.

Reluktancyjne silniki synchroniczne (SyncRM)

Kolejnym typem silników obsługiwanych przez falowniki EATON serii DC1 są synchroniczne silniki reluktancyjne (SyncRM). Urządzenia te pod względem konstrukcyjnym są bardzo zbliżone do trójfazowych silników asynchronicznych. Ich wirniki wykonano z blach elektrotechnicznych, co w połączeniu ze zmienioną geometrią wykrojów pozwoliło na wyeliminowanie prądów wirowych.

Zastosowanie falownika z bezczujnikową regulacją wektorową umożliwia uzyskanie prędkości obrotowej wirnika zsynchronizowanej z polem wirującym oraz pozwala na optymalna pracę napędu także przy zmiennym obciążeniu.

Porównując silniki reluktancyjne, z tradycyjnymi silnikami asynchronicznymi warto zwrócić uwagę na znacznie lepszy współczynnik sprawności osiągany przez te maszyny oraz na międzynarodową skalę efektywności IE4. 

Do typowych zastosowań silników SyncRM należy zaliczyć:

• Maszyny przepływowe,
• Pompy,
• Wentylatory,
• Sprężarki,
• Turbiny,
• Mieszalniki,
• Wirówki,
• Przenośniki.

Eaton DC1 + Silnik SyncRM - Konfiguracja

Konfiguracja parametrów falownika EATON DC1 do współpracy z silnikami SyncRM:

• Parametr "P-60" - ustawiamy na wartość "4" - Regulacja prędkości obrotowej silnika SyncRM,
• Parametr "P-61" - ustawiamy na wartość "1" - Automatyczny autotuning silnika,
• Parametr "P-62" - "MSC Gain" - Dopasowanie współczynnika wzmocnienia do regulatora prędkości obrotowej.