Falowniki to urządzenia zwane często sterownikami zasilania silników elektrycznych. Posiadają one możliwość regulacji częstotliwości prądu, a to w rezultacie doprowadza do regulacji prędkości obrotowej. Jak wiadomo, częste zmiany napięcia zasilania wpływają bardzo negatywnie na pracę silnika, gdyż wraz ze spadkiem napięcia maleją jego obroty. W związku z tym możliwość efektywnego sterowania częstotliwością oraz napięciem zasilania jest bardzo istotną zaletą tych urządzeń. Jak dobrać prawidłowo kable do falowników?

Falowniki – rodzaje i zastosowanie

• Falownik to urządzenie elektryczne zamieniające prąd stały, którym jest zasilane, na prąd przemienny posiadający regulowaną częstotliwość wyjściową. Stosując w tym urządzeniu modulację szerokości impulsów (PWM) równolegle ze zmianą częstotliwości istnieje możliwość regulacji wartości skutecznej napięcia wyjściowego. Biorąc pod uwagę rodzaj zasilania lub wykorzystywaną metodę sterowania wyróżnia się między innymi falowniki:
• jednofazowe – ich międzyfazowe napięcie wyjściowe wynosi 230V
• trójfazowe – których napięcie wyjściowe międzyfazowe wynosi 230-500V

W wielu miejscach bardzo dużą rolę odgrywają falowniki przemysłowe, które są powszechnie stosowane w przetwornicach elektronicznych. Są one wykorzystywane do regulacji prędkości obrotowej klatkowych silników indukcyjnych. Takie urządzenia są powszechnie nazywane inwerterami lub przemiennikami częstotliwości. Są one niezbędne podczas eksploatacji oraz monitorowania wielu instalacji fotowoltaicznych.

Z kolei w wielu domowych urządzeniach falowniki są stosowane poprzez zmianę częstotliwości do regulacji prędkości obrotowej silnika.

Jak dobrać właściwie przewody do falowników?

Urządzenia te potrafią działać prawidłowo oraz bezawaryjnie tylko wtedy, gdy zostaną dobrane do nich odpowiednie kable oraz przewody. Niezwykle ważne jest, aby były pasowały one także do silnika, z którym to mają współpracować.

Podczas doboru właściwych kabli i przewodów należy zawsze wziąć pod uwagę kilka istotnych czynników. Nie bez znaczenia jest precyzyjne ustalenie właściwości żył przewodzących. Bardzo ważne jest to, aby posiadały one postać linki, gdyż wówczas możliwe jest zachowanie ich odpowiedniej giętkości.

Dobierając te istotne elementy do falowników, trzeba także dobrze określić kompatybilność elektromagnetyczną. Jest to nic innego jak rodzaj izolacji kabla. Jeśli przewody są dobrane w nieodpowiedni sposób, to wówczas może to wpływać negatywnie na jakość falownika, jego obciążenie wypadkowe, budowę oraz na kompatybilność elektromagnetyczną.

Przewody w falownikach powinny także być zawsze dopasowywane z uwzględnieniem mocy silnika. Trzeba zawsze wziąć pod uwagę jego odległość od falownika. I tak na przykład falowniki zasilane napięciem 3x400V AC należy zawsze podłączyć do kabla z odpornością napięciową 600V oraz zwiększoną do ok. 10.000 V/s wytrzymałością stromościową.

Jakie przewody do falowników są najlepsze?

Obecnie bardzo często są powszechnie stosowane przewody ekranowane z oplotem miedzianym. Charakteryzują się one tym, że posiadają ekran z folii aluminiowej oraz miedziany oplot. Używając tego typu kable, można uzyskać niski poziom zakłóceń elektromagnetycznych. Co więcej, są bardzo dobrze tłumione wszystkie niepożądane sygnały, zarówno o niskich, jak i wysokich częstotliwościach.

Dobierając kable do falownika, trzeba też wziąć pod uwagę ich indukcyjność własną oraz pojemność pasożytniczą. Warto unikać kabli posiadających pojedyncze ekrany, gdyż ich użycie może prowadzić do nieuzyskania pożądanej kompatybilności elektrycznej.

Ważnym aspektem jest również uziemienie kabla na dwóch końcówkach na całym obwodzie oplotu. Można to uzyskać, wykorzystując specjalistyczne dławiki z kontaktem dla ekranu, które to potrafią znacznie poprawić parametry przepięcia. Nieprawidłowa izolacja może doprowadzić do przebicia, a to spowoduje tym, że izolator będzie przewodzić prąd. W efekcie może to doprowadzić do nieodwracalnego uszkodzenia danego urządzenia elektrycznego.

Obecnie do produkcji przewodów stosowana jest bardzo często

izolacja wykonana z polietylenu usieciowanego XLPE. Charakteryzuje się on tym, że skutecznie zwiększa obciążalność prądową oraz zachowuje niższą pojemność kabli, w porównaniu z przewodami o izolacji PVC.

W celu dobrania właściwego okablowania niezbędna jest

dobra znajomość mechanizmu pracy falowników oraz ich podstawowych cech i parametrów. W dużym stopniu ułatwia to dobór odpowiedniego urządzenia. Warto zawsze pamiętać o tym, że stabilność każdego systemu zależy nie tylko od urządzenia, lecz także od dedykowanych dla niego przewodów.