Falownik dobiera się do silnika i do charakteru pracy maszyny, a nie do liczby widniejącej na tabliczce napędu, który dotąd stał w szafie. W ofercie sklepu są dwie serie rodziny VH: VH1 w trzynastu wykonaniach od 0,4 do 15 kW oraz VH6 w dziesięciu wykonaniach od 3,7 do 45 kW. Ten tekst prowadzi przez kolejne rozstrzygnięcia doboru i pokazuje, które z nich przesądzają o wyborze serii.
Co trzeba rozstrzygnąć przed zamówieniem
Cztery kwestie decydują niezależnie od siebie. Każda z nich potrafi samodzielnie przekreślić dobór, a żadnej nie ujawnia sama zgodność mocy silnika z mocą falownika.
| Kwestia | Kryterium rozstrzygające | Następstwo błędu |
|---|---|---|
| Prąd silnika | Prąd wyjściowy falownika nie mniejszy niż prąd znamionowy silnika | Zadziałanie zabezpieczenia przy rozruchu albo praca na granicy przeciążenia |
| Charakter obciążenia | Klasa G dla momentu stałego, klasa P dla pomp i wentylatorów | Napęd nie rusza pod obciążeniem albo jest przewymiarowany |
| Zasilanie | 1× 230 V tylko w serii VH1 do 2,2 kW; wyżej 3× 400 V | Brak możliwości podłączenia albo silnik spięty w złym układzie |
| Sterowanie | RS485 w obu seriach; magistrala czasu rzeczywistego wyłącznie w VH6 z kartą | Konieczność wymiany napędu po uruchomieniu maszyny |
Czym różnią się serie VH1 i VH6
Podział nie sprowadza się do mocy, choć zakresy istotnie się różnią. VH1 obejmuje wykonania od 0,4 do 15 kW i jako jedyna występuje w zasilaniu jednofazowym, VH6 zaczyna się od 3,7 kW i sięga 45 kW, wyłącznie w zasilaniu trójfazowym. W zakresie wspólnym, od 3,7 do 15 kW, obie serie mają wykonania o identycznym prądzie wyjściowym — i wtedy o wyborze decydują trzy różnice.
Sterowanie w pętli zamkniętej. Realizuje je tylko VH6, po doposażeniu w kartę enkodera. VH1 pracuje w pętli otwartej — wektorowo bez sprzężenia albo w charakterystyce U/f — i nie przyjmuje sygnału z enkodera silnika. Jeżeli aplikacja wymaga utrzymania momentu przy prędkości bliskiej zeru albo dokładnego trzymania obrotów pod zmiennym obciążeniem, wybór zawęża się do VH6 niezależnie od mocy.
Magistrala czasu rzeczywistego. RS485 z protokołem Modbus RTU ma każde wykonanie obu serii i do zadawania prędkości oraz odczytu stanu napędu w zupełności wystarcza. Natomiast EtherCAT i CANopen dokłada się wyłącznie do VH6 kartami komunikacyjnymi. Maszyna sterowana z poziomu sterownika ruchu po magistrali wymaga więc serii VH6.
Rozbudowa i zabudowa. VH6 przyjmuje karty wejść i wyjść oraz kartę enkodera, dopuszcza zabudowę wpuszczaną w ścianę szafy i pracę na wspólnej szynie prądu stałego. W modernizacji istniejącej szafy ten ostatni argument bywa silniejszy od parametrów elektrycznych.
Dlaczego falownik dobiera się do prądu silnika, a nie do mocy
Ta sama moc znamionowa oznacza różny prąd w zależności od napięcia, liczby biegunów i sprawności silnika. Silnik czterobiegunowy 5,5 kW na 400 V pobiera około jedenastu amperów, ale ten sam silnik o starszej konstrukcji albo o innym współczynniku mocy potrafi pobrać trzynaście. Falownik ma zabezpieczenie prądowe, a nie mocowe — to prąd decyduje, czy napęd wyjdzie z rozruchu, czy zgłosi przeciążenie.
Dlatego kolejność jest zawsze taka sama: odczytujesz prąd znamionowy z tabliczki silnika, sprawdzasz, czy będzie to praca ciągła czy z częstymi rozruchami, i dopiero wtedy szukasz wykonania, którego prąd wyjściowy jest nie mniejszy. Moc służy wyłącznie do zawężenia listy.
Czym różni się dobór do przenośnika od doboru do pompy
Instrukcje producenta przypisują każdemu wykonaniu dwie moce silnika i dwa prądy wyjściowe — wyższy w klasie P, przewidzianej dla pomp i wentylatorów, niższy w klasie G, przewidzianej dla obciążeń o momencie stałym. Różnica sprowadza się do dopuszczalnego przeciążenia: w klasie G dopuszczalne jest 150 % prądu znamionowego przez 60 sekund, w klasie P — 120 % przez 60 sekund. Do tego dochodzi rezerwa krótkotrwała 180 %, w serii VH6 przez trzy sekundy, przewidziana na rozruch i na udar obciążenia, a nie na pracę ciągłą.
Konsekwencja jest praktyczna. Przenośnik ruszający pod pełnym obciążeniem, mieszadło w gęstym medium, prasa czy nawijarka to klasa G i wykonanie o wyższym prądzie. Pompa odśrodkowa i wentylator, w których moment rośnie z kwadratem prędkości i rozruch odbywa się bez obciążenia, to klasa P — tam zapas nie jest potrzebny i podnosi tylko koszt.
Czy falownik zasilany jednofazowo napędzi silnik jednofazowy
Nie. Określenie „zasilanie jednofazowe” dotyczy wyłącznie strony wejściowej falownika. Wyjście pozostaje trójfazowe, więc silnik musi być trójfazowy i — przy zasilaniu 1× 230 V — spięty w trójkąt na 230 V. To najczęstsza przyczyna sytuacji, w której nowy napęd „nie wyrabia”: silnik został w gwieździe i dostaje o pierwiastek z trzech za mało napięcia.
Wykonania jednofazowe występują tylko w serii VH1 i tylko do 2,2 kW: VH1-20P4-B, VH1-20P7-B, VH1-21P5-B oraz VH1-22P2-B. Powyżej tego zakresu pracuje się na zasilaniu trójfazowym 400 V.
Które wykonania obsłużą silnik z magnesami trwałymi
Obsługa silnika synchronicznego z magnesami trwałymi nie jest w rodzinie VH cechą powszechną i nie wynika z serii, lecz z konkretnego wykonania. W tablicach serii VH1 mają ją wyłącznie VH1-22P2-B, VH1-45P5-B, VH1-47P5-B, VH1-4011-B oraz VH1-4015-B; pozostałych osiem wykonań tej serii ma w tym wierszu wartość przeczącą. Identycznie rozkłada się w tej serii obsługa funkcji zwisu charakterystyki, używanej przy rozdziale obciążenia między napędy pracujące na wspólny mechanizm. Jeżeli aplikacja dotyczy któregokolwiek z tych dwóch zagadnień, trzeba sprawdzić tablicę wybranego wykonania, a nie opis serii.
Co dzieje się z napędem po zaniku zasilania i po zatrzymaniu awaryjnym
Po zaniku zasilania napęd przechodzi w wybieg swobodny. Zatrzymanie zadane sygnałem sterującym, po łączu szeregowym albo z klawiatury jest poleceniem programowym — realizuje je oprogramowanie falownika i nie daje gwarancji wymaganych od funkcji bezpieczeństwa. Żadna z omawianych serii nie ma w tablicach wykazanej funkcji bezpiecznego wyłączenia momentu, więc zatrzymanie awaryjne trzeba zbudować poza falownikiem: stycznikiem, przekaźnikiem bezpieczeństwa i — tam, gdzie ciężar może opaść — hamulcem mechanicznym.
Kiedy falownik wymaga rezystora hamowania
Rezystor jest potrzebny tam, gdzie napęd często wyhamowuje dużą bezwładność albo opuszcza ciężar. Energia wraca wtedy do obwodu pośredniego, podnosi napięcie i albo wyzwala zabezpieczenie nadnapięciowe, albo wydłuża hamowanie poza założony czas. W typowych aplikacjach pompowych i wentylatorowych rezystor nie jest potrzebny.
Wszystkie wykonania obu serii mają w oznaczeniu człon -B, czyli wbudowaną jednostkę hamującą — dokłada się sam rezystor. Poniżej wartości minimalne dla serii VH1; zejście poniżej podanej rezystancji uszkadza tranzystor hamowania, a moc dobiera się do cyklu pracy, nie do pojedynczego hamowania.
| Wykonanie | Moc | Rezystancja | Moc rezystora |
|---|---|---|---|
| VH1-20P4-B, VH1-20P7-B | 0,4 · 0,75 kW | ≥ 150 Ω | ≥ 100 W |
| VH1-21P5-B | 1,5 kW | ≥ 80 Ω | ≥ 200 W |
| VH1-22P2-B | 2,2 kW | ≥ 55 Ω | ≥ 400 W |
| VH1-40P4-B, VH1-40P7-B | 0,4 · 0,75 kW | ≥ 700 Ω | ≥ 100 W |
| VH1-41P5-B | 1,5 kW | ≥ 300 Ω | ≥ 400 W |
| VH1-42P2-B | 2,2 kW | ≥ 200 Ω | ≥ 600 W |
| VH1-43P7-B | 3,7 kW | ≥ 130 Ω | ≥ 800 W |
| VH1-45P5-B | 5,5 kW | ≥ 90 Ω | ≥ 1200 W |
| VH1-47P5-B | 7,5 kW | ≥ 65 Ω | ≥ 1600 W |
| VH1-4011-B | 11 kW | ≥ 45 Ω | ≥ 2400 W |
| VH1-4015-B | 15 kW | ≥ 35 Ω | ≥ 3000 W |
Jak sterować falownikiem
Najprostszy układ to listwa zaciskowa: wejścia dwustanowe na start, rewers i wybór prędkości oraz wejście analogowe 0–10 V albo 4–20 mA z potencjometru, z czujnika ciśnienia lub z wyjścia sterownika. Rozwiązanie sprawdza się wszędzie tam, gdzie napęd ma jeden tryb pracy i nie potrzeba z niego czytać danych.
Sterowanie po Modbus RTU na RS485 jest w obu seriach wyposażeniem standardowym. Jedną skrętką zadaje się częstotliwość, czyta prąd, obroty i kod awarii oraz steruje kilkoma napędami na wspólnej magistrali. To domyślny wybór przy współpracy ze sterownikiem PLC.
Magistrala czasu rzeczywistego wymaga serii VH6 i karty komunikacyjnej. Karty rozszerzeń dostępne w sklepie:
| Symbol | Funkcja | Uwaga |
|---|---|---|
| VH6-CC100 | Karta komunikacyjna EtherCAT | Do sterowania z poziomu sterownika ruchu |
| VH6-CN100 | Karta komunikacyjna CANopen | Do rozproszonych układów sterowania |
| VH6-DM200 | Karta enkodera przyrostowego | Warunek pracy w pętli zamkniętej |
| VH6-A100 | Karta wejść i wyjść do gniazda A | Cztery wejścia dwustanowe wraz z kanałami analogowymi |
| VH6-B100 | Karta wejść i wyjść do gniazda B | Rozszerza o kolejne wejścia dwustanowe i wejście analogowe |
Jakie warunki musi spełnić szafa sterownicza
Falownik oddaje do szafy kilka procent przenoszonej mocy w postaci ciepła, więc napęd 15 kW to kilkaset watów grzejnika pracującego bez przerwy. Producent podaje w instrukcji wymagane prześwity nad i pod obudową — ich zasłonięcie jest najczęstszą przyczyną przegrzewania i przedwczesnych awarii. Przy zabudowie kilku napędów obok siebie trzeba policzyć bilans cieplny szafy i przewidzieć wentylację wymuszoną albo klimatyzator.
Poza chłodzeniem liczą się trzy rzeczy: filtr przeciwzakłóceniowy na wejściu, zwłaszcza gdy obok pracuje elektronika pomiarowa; ekranowany przewód silnikowy z ekranem uziemionym obustronnie; oraz dławik wyjściowy przy przewodach dłuższych niż kilkadziesiąt metrów. Pominięcie ich nie objawia się od razu — objawia się zakłóceniami w czujnikach i przebiciami izolacji po kilku miesiącach.
Pełne zestawienie wykonań
Symbol czyta się trzyczłonowo. Pierwsza cyfra po nazwie serii to klasa napięcia — 2 oznacza 230 V, 4 oznacza 400 V. Kolejne znaki to moc, gdzie litera P zastępuje przecinek: 0P4 to 0,4 kW, 3P7 to 3,7 kW, 011 to 11 kW. Końcowe -B oznacza wbudowaną jednostkę hamującą.
| Symbol | Moc | Prąd wyjściowy | Zasilanie |
|---|---|---|---|
| VH1-20P4-B | 0,4 kW | 2,3 A | 1× 187–253 V |
| VH1-20P7-B | 0,75 kW | 4,0 A | 1× 187–253 V |
| VH1-21P5-B | 1,5 kW | 7,0 A | 1× 187–253 V |
| VH1-22P2-B | 2,2 kW | 9,6 A | 1× 187–253 V |
| VH1-40P4-B | 0,4 kW | 1,5 A | 3× 320–440 V |
| VH1-40P7-B | 0,75 kW | 2,1 A | 3× 320–440 V |
| VH1-41P5-B | 1,5 kW | 3,8 A | 3× 320–440 V |
| VH1-42P2-B | 2,2 kW | 5,1 A | 3× 320–440 V |
| VH1-43P7-B | 3,7 kW | 9,0 A | 3× 320–440 V |
| VH1-45P5-B | 5,5 kW | 13,0 A | 3× 320–440 V |
| VH1-47P5-B | 7,5 kW | 17,0 A | 3× 320–440 V |
| VH1-4011-B | 11 kW | 25,0 A | 3× 320–440 V |
| VH1-4015-B | 15 kW | 32,0 A | 3× 320–440 V |
| Symbol | Moc | Prąd wyjściowy | Zasilanie |
|---|---|---|---|
| VH6-43P7-B | 3,7 kW | 9,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-45P5-B | 5,5 kW | 13,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-47P5-B | 7,5 kW | 17,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-4011-B | 11 kW | 25,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-4015-B | 15 kW | 32,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-4018-B | 18,5 kW | 37,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-4022-B | 22 kW | 45,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-4030-B | 30 kW | 60,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-4037-B | 37 kW | 75,0 A | 3× 320–440 V |
| VH6-4045-B | 45 kW | 90,0 A | 3× 320–440 V |
Kolejność doboru w skrócie
- Odczytaj z tabliczki silnika moc, prąd znamionowy, napięcie i układ połączeń.
- Ustal charakter obciążenia — moment stały czy pompowo-wentylatorowy — i wybierz klasę G albo P.
- Sprawdź dostępne zasilanie: 1× 230 V oznacza serię VH1 do 2,2 kW, w pozostałych przypadkach 3× 400 V.
- Rozstrzygnij sposób sterowania: zaciski i RS485 obsłużą obie serie, magistrala czasu rzeczywistego wymaga VH6 z kartą.
- Sprawdź, czy aplikacja wymaga pętli zamkniętej albo silnika z magnesami trwałymi — to zawęża wybór do konkretnych wykonań.
- Dobierz wykonanie o prądzie wyjściowym nie mniejszym od prądu silnika, a przy częstych rozruchach z zapasem.
- Policz bilans cieplny szafy i dobierz osprzęt: filtr, przewód ekranowany, w razie potrzeby rezystor hamowania.
Najczęstsze pytania o dobór falownika Xinje
Czy falownik Xinje napędzi silnik jednofazowy?
Nie. Określenie „zasilanie jednofazowe” odnosi się wyłącznie do strony wejściowej falownika. Wyjście pozostaje trójfazowe, więc silnik musi być trójfazowy, a przy zasilaniu 1× 230 V spięty w trójkąt.
Czym różnią się serie VH1 i VH6?
VH1 obejmuje 0,4–15 kW, występuje także w zasilaniu jednofazowym i pracuje w pętli otwartej. VH6 obejmuje 3,7–45 kW wyłącznie na zasilaniu trójfazowym, przyjmuje karty rozszerzeń i jako jedyna realizuje sterowanie w pętli zamkniętej z enkoderem oraz komunikację EtherCAT i CANopen.
Czy falownik dobiera się do mocy, czy do prądu silnika?
Do prądu. Silniki o tej samej mocy różnią się prądem znamionowym, a zabezpieczenie falownika działa na prąd. Moc służy tylko do wstępnego zawężenia listy wykonań.
Kiedy potrzebny jest rezystor hamowania?
Gdy napęd często wyhamowuje dużą bezwładność albo opuszcza ciężar. W aplikacjach pompowych i wentylatorowych zwykle nie jest potrzebny. Jednostka hamująca jest wbudowana w każde wykonanie z członem -B, dokłada się wyłącznie rezystor o rezystancji nie mniejszej niż podana w tablicy.
Czy falownik można wykorzystać jako wyłącznik bezpieczeństwa?
Nie. Zatrzymanie zadane sygnałem, po magistrali albo z klawiatury jest poleceniem programowym. Żadna z serii VH nie ma wykazanej funkcji bezpiecznego wyłączenia momentu, więc obwód zatrzymania awaryjnego buduje się poza falownikiem.
Czy falownik VH utrzyma ciężar w napędzie podnoszenia?
Nie w sposób, na którym można polegać. Napęd podnoszenia wymaga hamulca mechanicznego zwalnianego i załączanego w uzgodnieniu ze sterowaniem, a przy opuszczaniu ciężaru dodatkowo rezystora hamowania.
Sprawdzenie doboru przed zamówieniem
Jeżeli chcesz mieć pewność, prześlij na sklep@xinje.pl dane z tabliczki silnika, opis tego, co napęd porusza, oraz sposób sterowania. Odeślemy propozycję wykonania wraz z listą osprzętu i uwagami do szafy. Dobór jest bezpłatny, a urządzenia wysyłamy z Polski, z fakturą VAT i 12-miesięczną gwarancją obsługiwaną na miejscu. Komplet wykonań z cenami znajdziesz w kategorii Falowniki, a instrukcje i oprogramowanie w dziale Do pobrania.
