Co to jest sterownik silnika?

Termin sterownik silnika opisuje grupę urządzeń elektronicznych i elektromechanicznych używanych do uruchamiania i uruchamiania silników elektrycznych we wcześniej zdefiniowany sposób. Mogą być używane do stopniowego zwiększania prędkości silnika przy rozruchu, zwiększania momentu rozruchowego lub odwracania kierunku obrotów silnika. Te fazy sterowania są zwykle konieczne ze względu na wymagania środowiska operacyjnego, specyficzne wymagania instalacyjne lub w celu zwiększenia sprawności silnika. Sterownik silnika może być niewiele więcej niż dość prostym interfejsem operatora, takim jak bezpośredni rozrusznik on-line lub wysoce zaawansowany i zautomatyzowany softstarter silnika lub systemy przemienników częstotliwości.

Silniki elektryczne stanowią podstawę większości środowisk przemysłowych i produkcyjnych i można je znaleźć w dużej liczbie w większości podobnych instalacji. Po dostarczeniu odpowiednio znamionowego prądu elektrycznego silnik uruchomi się, przyspieszy do maksymalnej prędkości projektowej i będzie pracował do momentu odcięcia zasilania. Następnie będzie zwalniał, aż siły bezwładności pokonają impet wirnika i silnik się zatrzyma. W najprostszych instalacjach wprowadzanie i wyłączanie zasilania to wszystko, co jest potrzebne do sterowania, a jeśli używany jest odpowiedni rozmiar silnika, system będzie działał poprawnie, z zaledwie prostą stacją start-stop. Niestety większość dużych, złożonych instalacji wymaga znacznie bardziej wyrafinowanego sterowania wieloma napędami maszyn.

Wiele maszyn wymaga stopniowego zwiększania prędkości obrotowej podczas rozruchu w ramach reżimu operacyjnego systemu. Inne maszyny o dużym obciążeniu, takie jak podziemne wentylatory wentylacyjne, które mają łopatki wentylatora ważące wiele ton, również wymagają stopniowych prędkości rozruchu, aby przezwyciężyć znaczną bezwładność statycznego zestawu łopatek, aby zapobiec wyłączeniom silnika i uszkodzeniom mechanicznym. Inne instalacje wymagają pojedynczego silnika do zmiany kierunku obrotów do woli lub możliwości pracy w zakresie prędkości podczas normalnej pracy.

Wszystkie te wymagania operacyjne można spełnić za pomocą jednego z szerokiej gamy dostępnych modeli sterowników silników. Urządzenia te dzielą się na dwie podstawowe kategorie: sterowniki elektroniczne i elektromechaniczne. Elektroniczne sterowniki silników są na ogół bardzo wyrafinowane i obejmują kategorie urządzeń, takie jak łagodny rozruch i napędy o zmiennej częstotliwości, które mogą stopniowo zwiększać prędkość rozruchu i sterować prędkościami roboczymi. Można je również zaprogramować tak, aby odpowiadały na szeroką gamę wejść systemowych lub wstępnie ustawionych warunków pracy.

Elektromechaniczny sterownik silnika jest prostszą z dwóch grup i generalnie wykorzystuje styczniki elektromagnetyczne lub przekaźniki do zatrzymywania, uruchamiania i odwracania kierunku silnika. W przypadku trójfazowych rozruszników gwiazda/trójkąt można je również wykorzystać do pokonania wysokich obciążeń rozruchowych poprzez uruchomienie silnika w konfiguracji gwiazdy o wysokim momencie obrotowym. Po pokonaniu początkowego obciążenia bezwładności przechodzą na bardziej ekonomiczną i wydajną konfigurację delta o niskim momencie obrotowym. W niektórych starszych systemach sterowania prędkością do sterowania prędkością silnika wykorzystywana jest zmienna rezystancja mechaniczna.