Każdy przemiennik częstotliwości posiada zaciski siłowe i sterownicze. Do czego one służą i dlaczego raz jest ich więcej, a innym razem mniej?
Zaciski siłowe – służą do połączeń prądowych, czyli zasilania przemiennika oraz silnika. Przenoszą duże prądy i są z definicji niebezpieczne.
Zaciski sterownicze – służą do sterowania i odczytywania statusów z przemiennika częstotliwości. Najczęściej operują z bezpiecznymi poziomami napięć i są z definicji bezpieczne.
Zaciski siłowe przeważnie zlokalizowane są na samym dole przemiennika częstotliwości. Nasze dalsze rozważania oprzemy na serii FR-E800 od Mitsubishi Electric. Na podstawie tego modelu omawiać będę zaciski siłowe. Wersja trójfazowa to FR-E840 a jednofazowa to FR-E820s. W zależności od modelu i mocy danego przemiennika możemy dostrzec pewne dysproporcje w ilości zacisków siłowych. Spójrz na poniższe grafiki:
Sprawdzimy teraz funkcje danych terminali siłowych. W pierwszej kolejności musimy się do nich dostać. W naszym przypadku na początku odkręcamy i zdejmujemy osłonę przednią. Następnie w miejsce opisane jako PUSH wkładamy śrubokręt, delikatnie naciskamy i pociągamy klapę do siebie. Zdejmujemy grzebień kablowy. Widzimy wnętrze falownika. Na dole zorientowana jest listwa siłowa.
Zaciski R,S,T służą do podłączenia zasilania L1, L2 oraz L3. W wersji trójfazowej nie podłączamy przewodu neutralnego „N”! W wersji zasilanej jedną fazą 230VAC – zacisk T jest wyjęty – pod zaciski R oraz S podłączamy fazę zasilania oraz przewód neutralny „N”. Polaryzacja nie ma znaczenia. Zaciski U,V,W zawsze służą do podłączenia silnika elektrycznego. W wersji trójfazowej przemiennik podaje napięcie 3x400VAC, w wersji jednofazowej 3x230VAC. Kolejność podłączenia faz silnika nie ma znaczenia, gdyż kierunek pracy możemy ustawić programowo w samym przemienniku częstotliwości. Na samym dole widzimy dwie śruby do podłączenia przewodu ochronnego PE. Sugeruję zawsze od nich zaczynać kablowanie, gdyż okablowanie rzędów wyższych utrudni nam dostęp do zacisków PE.
Z lewej strony widzimy cztery dodatkowe zaciski siłowe – do czego one służą i jaką funkcję pełnią?
P1 oraz P+ – fabrycznie między tymi zaciskami jest zworka. Zdejmujemy ją, jeżeli chcemy podłączyć własny dławik DC. Instrukcja obsługi podpowie nam jakiej indukcyjności dławika powinniśmy użyć. Jeżeli nie podłączamy dławika DC – pozostawiamy zworkę na swoim miejscu. W innym wypadku przemiennik nie będzie nam działał.
Zaciski PR oraz N- służą do podłączenia rezystora hamowania. Są to odczepy wbudowanego modułu hamowania. Moduł hamowania to tranzystor, który rozładowuje kondensator DC gdy ten za bardzo się naładuje – ma to miejsce podczas zwalniania silnikiem. Pomiędzy zaciskami P+ oraz N- mamy dostęp do naszej szyny DC – układu pośredniego przemiennika. Na tych zaciskach możemy sprawdzić poziom napięcia DC generowany przez bank kondensatorów oraz wykorzystać je do połączenia kilku przemienników za pomocą wspólnej szyny DC. Za pomocą miernika możemy skonfrontować wielkość napięcia DC – jeżeli jest zbyt niskie – należy je wymienić. Jak już wspomniano, wyprowadzone zaciski szyny DC posłużyć nam mogą do połączenia dwóch i więcej przemienników za pomocą wspólnej szyny DC. Załóżmy, że pracujemy z dwoma silnikami z czego jeden przeważnie hamuje i pracuje w trybie regeneratywnym. W tym trybie energia zgromadzona w silniku wraca do falownika i ładuje szynę DC. Drugi silnik ciągle podaje energię na silnik – pracuje w trybie motorycznym. Łącząc oba przemienniki szyną DC – energia DC będzie krążyć pomiędzy dwoma jednostkami. Z jednej strony wraca z silnika do przemiennika, następnie spływa szyną DC do drugiego przemiennika i podawana jest na drugi silnik. W ten sposób możemy często wyeliminować potrzebę instalowania rezystora hamowania. Najczęściej wykorzystujemy to rozwiązanie w układzie przewijaków/nawijaków i odwijaków.
Na końcu rzućmy jeszcze okiem na listwę siłową najbardziej uposażonego przemiennika Mitsubishi Electric – serię FR-A800. Znajdziemy tam jeszcze dwa dodatkowe zaciski opisane jako R1/L11 oraz S1/L21. Służą one do podtrzymania zasilania i sygnalizacji błędu przemiennika po utracie zasilania głównego. W przypadku użycia stycznika liniowego – bierzemy zasilanie z dwóch faz z przed stycznika i podłączamy do tych dwóch zacisków. Falownik nie będzie mógł operować z silnikiem, lecz elektronika falownika oraz komunikacja będzie nadal działać.
Pamiętaj by zawsze sprawdzać nazwę i funkcję danego zacisku w instrukcji obsługi, gdyż ich funkcja i nazwa może się różnić w zależności od modelu i mocy. Małą ściągę znajdziesz zawsze w okolicy samych zacisków (znajdziemy wytłoczenia, grawery lub naklejki z nazwą danego terminalu).
Z tej lekcji zapamiętujemy najważniejsze aspekty:
- Zaciski siłowe służą do przenoszenia dużych prądów i są niebezpieczne. Służą do zasilenia przemiennika i silnika.
- Zawsze podłączaj przewody ochronne PE do odpowiednich zacisków uziemiających.
- Zaciski siłowe mogą się różnić – zarówno ich funkcja jak i ilość w zależności od mocy i typu przemiennika (nawet w obrębie tej samej serii).
- Zawsze sprawdzaj znaczenie i funkcję danego zacisku w instrukcji przemiennika.
- Dodatkowe zaciski siłowe służą do: podłączenia zewnętrznego rezystora hamowania, podłączenia zewnętrznego dławika DC, połączenia dwóch lub kilku przemienników wspólną szyną DC.
- Wyprowadzone zaciski DC pozwalają na pomiar napięcia DC. W przypadku zasilania 230VAC to poziom około 320VDC a w przypadku zasilanie 400VAc to poziom około 530 VDC.