Nowoczesne układy napędowe oparte na falownikach (przemiennikach częstotliwości) coraz częściej wyposażane są w dodatkowe elementy zabezpieczające i kontrolne. Jednym z kluczowych komponentów są czujniki temperatury, które odgrywają istotną rolę w monitorowaniu pracy silnika, falownika oraz całego układu. Dzięki nim możliwe jest zwiększenie niezawodności, bezpieczeństwa oraz wydłużenie żywotności urządzeń.
Dlaczego temperatura jest tak ważna?
Falownik steruje prędkością obrotową silnika poprzez zmianę częstotliwości zasilania. W trakcie pracy, zarówno w silniku, jak i w samym falowniku, generowane są znaczne ilości ciepła. Nadmierna temperatura może prowadzić do:
- przegrzewania się uzwojeń silnika,
- spadku sprawności energetycznej,
- uszkodzeń izolacji i awarii łożysk,
- przeciążeń tranzystorów mocy w falowniku,
- nieplanowanych przestojów i kosztownych napraw.
Dlatego czujniki temperatury są niezbędne, by na bieżąco kontrolować warunki pracy układu i w porę reagować na zagrożenia.
Typy czujników temperatury stosowanych z falownikami
- Czujniki PTC (Positive Temperature Coefficient)
- rezystancja rośnie wraz ze wzrostem temperatury,
- stosowane w uzwojeniach silników,
- umożliwiają szybkie wykrycie niebezpiecznego przegrzania.
- Czujniki NTC (Negative Temperature Coefficient)
- rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury,
- często stosowane do precyzyjnych pomiarów w zakresie roboczym.
- Termopary i czujniki Pt100/Pt1000
- wysoka dokładność,
- wykorzystywane w aplikacjach przemysłowych wymagających szczegółowego monitoringu,
- nadają się do pracy w szerokim zakresie temperatur.
Integracja czujników z falownikiem
Współczesne falowniki posiadają wejścia analogowe lub dedykowane wejścia dla czujników temperatury. Dzięki temu:
- można ustawić progi alarmowe i reakcję (np. redukcja częstotliwości, wyłączenie napędu),
- możliwe jest uruchomienie funkcji soft start/soft stop w zależności od warunków termicznych,
- system automatyki otrzymuje dane o temperaturze w czasie rzeczywistym, co umożliwia integrację z nadrzędnym sterownikiem PLC.
Praktyczne zastosowania czujników temperatury z falownikami
- Wentylatory i pompy – czujnik temperatury pozwala chronić silnik przed przeciążeniem podczas pracy w zmiennych warunkach.
- Maszyny produkcyjne – monitorowanie temperatury uzwojeń zapobiega nagłym awariom i wydłuża żywotność napędu.
- HVAC i klimatyzacja – kontrola temperatury pozwala na precyzyjną regulację pracy falowników w instalacjach wentylacyjnych.
- Aplikacje w trudnych warunkach środowiskowych – np. w hutnictwie czy przemyśle chemicznym, gdzie ryzyko przegrzania jest wysokie.
Korzyści ze stosowania czujników temperatury
- Bezpieczeństwo – ochrona silnika i falownika przed awarią,
- Oszczędność – mniejsze ryzyko kosztownych napraw i przestojów,
- Wydajność – lepsza kontrola parametrów pracy układu,
- Dłuższa żywotność – optymalizacja eksploatacji silników i urządzeń.
Podsumowanie
Czujniki temperatury stanowią nieodłączny element nowoczesnych systemów napędowych opartych na falownikach. Dzięki nim możliwe jest skuteczne monitorowanie warunków pracy, zapobieganie przegrzaniu oraz wydłużenie żywotności silników i elektroniki mocy. Ich odpowiedni dobór i integracja z falownikiem to klucz do bezpiecznej i efektywnej pracy całego układu automatyki.
