Silniki do pracy z falownikiem (VFD-READY)

Dlaczego silnik VFD-Ready a nie standardowy

Falownik (przetwornik częstotliwości) zasilający silnik wytwarza impulsowe napięcia o stromych zboczach (du/dt) przekraczające wielokrotnie nominalne 400V – przy długich kablach łączących falownik z silnikiem efekty fali stojącej mogą powodować napięcia impulsowe na zaciskach silnika 1200–1600V. Standardowe uzwojenia silnika klasy F mogą nie wytrzymywać tych napięć impulsowych – degradacja izolacji, przebicia między zwojami i przedwczesna awaria uzwojenia po kilku tysiącach godzin. Dodatkowo falownik generuje prądy wirowe w wałach silnika (poprzez pojemności pasożytnicze uzwojeń) uszkadzające łożyska przez elektroerozję – charakterystyczne wżery na bieżniach łożysk. Silniki VFD-Ready zaprojektowane są by wytrzymać te efekty.

Co wyróżnia silnik VFD-Ready

Wzmocniona izolacja uzwojeń (inverter duty insulation) odporna na napięcia impulsowe do 1600V i du/dt do 5000 V/μs – spełnia wymagania NEMA MG1 Part 31 i IEC 60034-17/25. Łożyska izolowane po stronie napędowej (NDE) lub ceramiczne kulki zapobiegające przepływowi prądów przez łożyska – eliminacja elektroerozji bieżni. Wzmocnione chłodzenie lub wentylator niezależny (nienapędzany przez wał silnika) zapewniający chłodzenie przy niskich prędkościach (przy falowniku silnik może pracować przy 10% prędkości nominalnej gdzie wentylator własny nie chłodzi wystarczająco). Czujniki temperatury PTC lub PT100 w uzwojeniu dla monitorowania temperatury przez falownik.

Zastosowanie

Przenośniki z regulowaną prędkością przez falownik. Pompy z regulacją wydatku przez zmianę prędkości (oszczędność energii do 50% względem dławiący zaworem). Wentylatory z regulacją wydatku powietrza. Mieszalniki z regulowaną prędkością mieszania. Napędy pozycjonujące z falownikiem wektorowym. Modernizacja istniejących napędów z wymianą standardowego silnika na VFD-Ready.

Najczęściej zadawane pytania

Czy standardowy silnik IE3 może pracować z falownikiem?

Tak – silnik standardowy może pracować z falownikiem przy spełnieniu warunków: kabel łączący falownik z silnikiem nie dłuższy niż 20–30 m, falownik z filtrem du/dt lub sinusoidalnym na wyjściu ograniczającym napięcia impulsowe, silnik nie pracuje długotrwale przy prędkościach poniżej 30–40% nominalnej (ryzyko przegrzania od własnego wentylatora). Przy dłuższych kablach (powyżej 30 m), braku filtrów i długotrwałej pracy przy niskich prędkościach – stosuj silnik VFD-Ready. Przy wątpliwościach skonsultuj z producentem falownika maksymalną długość kabla bez filtru.

Jaki smar do łożysk silnika VFD-Ready?

Łożyska izolowane lub ceramiczne w silnikach VFD-Ready wymagają smaru bez grafitu i bez przewodzących dodatków – grafit i MoS₂ mogą tworzyć przewodzącą ścieżkę obchodząc izolację łożyska. Stosuj smar SKF LGHP 2 lub FAG Arcanol SPEED2.6 – poliurea, bezelektrolityczne, do łożysk szybkoobrotowych silników elektrycznych. Nie stosuj smarów EP z MoS₂ (np. LGEP 2) do łożysk izolowanych VFD.

Jak sprawdzić czy łożysko silnika jest uszkodzone przez prądy falownikowe?

Demontując łożysko po awarii sprawdź bieżnię wewnętrzną i zewnętrzną pod kątem charakterystycznego wzoru wżerów elektroerozyjnych – równoległe bruzdy lub łuski ułożone w pasy wzdłuż obwodu bieżni, szara matowa powierzchnia zamiast lustrzanej polerowanej. Elektroerozja od falownika wygląda inaczej niż standardowe zmęczenie (łuski i pitting) – wżery elektroerozyjne są mniejsze, bardziej regularne i ułożone wzdłuż bieżni. Przy potwierdzeniu elektroerozji: wymień na łożysko ceramiczne lub izolowane i sprawdź uziemienie wału silnika.

Dobór i dostawa

Obsługujemy klientów z Wrocławia, Dolnego Śląska i całej Polski. Zapraszamy do kontaktu – dobór techniczny, wycena i dostawa w krótkim terminie.

Dlaczego silnik VFD-Ready a nie standardowy

Falownik (przetwornik częstotliwości) zasilający silnik wytwarza impulsowe napięcia o stromych zboczach (du/dt) przekraczające wielokrotnie nominalne 400V – przy długich kablach łączących falownik z silnikiem efekty fali stojącej mogą powodować napięcia impulsowe na zaciskach silnika 1200–1600V. Standardowe uzwojenia silnika klasy F mogą nie wytrzymywać tych napięć impulsowych – degradacja izolacji, przebicia między zwojami i przedwczesna awaria uzwojenia po kilku tysiącach godzin. Dodatkowo falownik generuje prądy wirowe w wałach silnika (poprzez pojemności pasożytnicze uzwojeń) uszkadzające łożyska przez elektroerozję – charakterystyczne wżery na bieżniach łożysk. Silniki VFD-Ready zaprojektowane są by wytrzymać te efekty.

Co wyróżnia silnik VFD-Ready

Wzmocniona izolacja uzwojeń (inverter duty insulation) odporna na napięcia impulsowe do 1600V i du/dt do 5000 V/μs – spełnia wymagania NEMA MG1 Part 31 i IEC 60034-17/25. Łożyska izolowane po stronie napędowej (NDE) lub ceramiczne kulki zapobiegające przepływowi prądów przez łożyska – eliminacja elektroerozji bieżni. Wzmocnione chłodzenie lub wentylator niezależny (nienapędzany przez wał silnika) zapewniający chłodzenie przy niskich prędkościach (przy falowniku silnik może pracować przy 10% prędkości nominalnej gdzie wentylator własny nie chłodzi wystarczająco). Czujniki temperatury PTC lub PT100 w uzwojeniu dla monitorowania temperatury przez falownik.

Zastosowanie

Przenośniki z regulowaną prędkością przez falownik. Pompy z regulacją wydatku przez zmianę prędkości (oszczędność energii do 50% względem dławiący zaworem). Wentylatory z regulacją wydatku powietrza. Mieszalniki z regulowaną prędkością mieszania. Napędy pozycjonujące z falownikiem wektorowym. Modernizacja istniejących napędów z wymianą standardowego silnika na VFD-Ready.

Najczęściej zadawane pytania

Czy standardowy silnik IE3 może pracować z falownikiem?

Tak – silnik standardowy może pracować z falownikiem przy spełnieniu warunków: kabel łączący falownik z silnikiem nie dłuższy niż 20–30 m, falownik z filtrem du/dt lub sinusoidalnym na wyjściu ograniczającym napięcia impulsowe, silnik nie pracuje długotrwale przy prędkościach poniżej 30–40% nominalnej (ryzyko przegrzania od własnego wentylatora). Przy dłuższych kablach (powyżej 30 m), braku filtrów i długotrwałej pracy przy niskich prędkościach – stosuj silnik VFD-Ready. Przy wątpliwościach skonsultuj z producentem falownika maksymalną długość kabla bez filtru.

Jaki smar do łożysk silnika VFD-Ready?

Łożyska izolowane lub ceramiczne w silnikach VFD-Ready wymagają smaru bez grafitu i bez przewodzących dodatków – grafit i MoS₂ mogą tworzyć przewodzącą ścieżkę obchodząc izolację łożyska. Stosuj smar SKF LGHP 2 lub FAG Arcanol SPEED2.6 – poliurea, bezelektrolityczne, do łożysk szybkoobrotowych silników elektrycznych. Nie stosuj smarów EP z MoS₂ (np. LGEP 2) do łożysk izolowanych VFD.

Jak sprawdzić czy łożysko silnika jest uszkodzone przez prądy falownikowe?

Demontując łożysko po awarii sprawdź bieżnię wewnętrzną i zewnętrzną pod kątem charakterystycznego wzoru wżerów elektroerozyjnych – równoległe bruzdy lub łuski ułożone w pasy wzdłuż obwodu bieżni, szara matowa powierzchnia zamiast lustrzanej polerowanej. Elektroerozja od falownika wygląda inaczej niż standardowe zmęczenie (łuski i pitting) – wżery elektroerozyjne są mniejsze, bardziej regularne i ułożone wzdłuż bieżni. Przy potwierdzeniu elektroerozji: wymień na łożysko ceramiczne lub izolowane i sprawdź uziemienie wału silnika.

Dobór i dostawa

Obsługujemy klientów z Wrocławia, Dolnego Śląska i całej Polski. Zapraszamy do kontaktu – dobór techniczny, wycena i dostawa w krótkim terminie.

Silniki VFD-Ready Tamel, Besel i Cantoni są wymienne z silnikami ABB M3BP, Siemens Simotics i WEG W22 przy identycznym rozmiarze kołnierza IEC. Przy wymianie zawsze weryfikuj odporność na napięcia impulsowe (V) i du/dt (V/μs) – to kluczowe parametry przy pracy z falownikiem, nie tylko moc i prędkość.