Sterownik fazowy
Do czego ono służy - podstawowym zadaniem jest taka zmiana skutecznego napięcia, prądu lub mocy dostarczanej by sterować odbiornikiem. Można dzięki temu sterować zarówno prędkością obrotową silnika 1-fazowego jak i mocą grzałki elektrycznej. Przykładem mogą tu być sterownik SŁAWOJ firmy MPLUSM i RP7 firmy LUMEL. Oba te sterowniki stosowałem najczęściej do regulacji obrotów wentylatora promieniowego dostarczającego powietrze do palnika. Pierwszy jest wygodny w przypadku ręcznych nastaw prędkości, drugi natomiast posiada wejścia: 0-5V, 0-10, 0-20mA, 4-20mA i na potęcjometr 0-10kΩ - więc możliwe jest podłączenie go do komputera przemysłowego (lub innego sterownika). Na rynku pojawiają się nadmuchy ze sterowaniem wbudowanym (Wentylator Promieniowy Aluminiowy EC 108/24V) do których trzeba dostarczyć napięcie sterujące 0-10mA.
Przykładowe zastosowania:
regulacja natężenia oświetlenia,
regulacja prędkości kątowej silników indukcyjnych,
regulacja grzałek elektrycznych
ograniczenie momentu rozruchu przez płynny rozruch silnika,
ograniczenie prądu rozruchu.
Przykładowa realizacja - gdy do sterowania jest więcej niż jeden element, mp. pompy, nadmuchy, podajniki, wygodnie jest to podpiąć do jakiegoś sterownika, a nie sterować je ręcznie. W przypadku większych pomieszczeń, czy większej ich liczby, warto zastanowić się nad zastosowaniem układów rozproszonych. Ja najczęściej oprócz sterowania potrzebowałem jeszcze pomiarów przepływów i temperatury, stosowałem więc cyfrową transmisje danych między modułami sterowania i pomiarowymi a komputerem przemysłowym (ogranicza to ilość kabli). Przykładem takiego komputera może być Imod firmy TechBase SA. W tym przypadku moduł wyjść analogowych, np. M-7024, dostając rozkazy przez Modbus nastawiał swoje jedno z wyjść analogowych na napięcie w zakresie 0-10V. Sterownik fazowy na podstawie otrzymanego napięcia "tnie" zasilania 230V (o czym w części "jak to działa"), co steruje obrotami silnika. Moduł M-7024 posiada 4 wyjścia analogowe więc może sterować 4 takimi silnikami lub innym elementem o wejściu analogowym.
Jak to działa - w tej części nie będę opisywał zasady działania silnika elektrycznego, skupie się jedynie na tym co się dzieje z sinusoidą prądu zasilania. Jak wiadomo prąd w sieci posiada napięcie 230V i częstotliwość 50Hz. W przypadku bezpośredniego podłączenia silnika, bez sterownika, prąd ten trafia bezpośrednio na uzwojenia. By sterować obrotami nie dostarcza się do silnika części sinusoidy. Sterownik działa więc jak bardzo szubki włącz-wyłącz, a działa na tyle szybko, że "wycina" tylko część sinusoidy. Zmieniając ilość "dostarczonej" sinusoidy zmieniamy obroty.
Rys. Sinusoida prądu zmiennego bezpośrednio z gniazdka.
Rys. Sinusoida prądu zmiennego "pocięta" przez sterownik.
Nazwa w literaturze - element ten należy do grupy "układy przekształtników prądu przemiennego", nazywany jest również: "sterownik prądu przemiennego" lub "regulator napięcia" By zaznaczyć, że jest to element w wersji jednofazowej nazywa się je: "jednofazowy sterownik prądu przemiennego" lub "sterownik prądu przemiennego". Należało by to powiedzieć co to są układu przekształtników - ogólnie żecz biorąc jest to element który zamienia prąd o jakiś parametrach na prąd o parametrach dostosowanych dla odbiornika. Najprostszym przykładem jest zasilacz podłączany do gniazdka i ładujący np. telefon, zawiera on "prostownik niesterowany" czyli układ przekształtnikowy lub inaczej układ energoelektroniczny.