Ez a cikk az elektromos motorok frekvenciaváltóját, a működési elvét és a fő alkatrészeket tárgyalja. A fő hangsúly az elméleten lesz, hogy megértse a frekvenciaváltó működési elvét, és saját kezűleg tovább tudjon tervezni és gyártani. De először szükséged van egy kis bevezető tanfolyamra, amelyből kiderül, mi az a frekvenciaváltó, és milyen célokra van rá szükség.
Inverter funkciók
Az iparág oroszlánrészét az aszinkron motorok foglalják el. És mindig is nehéz volt kezelni őket, mivel állandó forgórészük van, és a bemeneti feszültség megváltoztatása nagyon nehéznek, sőt néha lehetetlennek bizonyul. De a frekvenciaváltó teljesen megváltoztatja a képet. És ha korábban például különféle sebességváltókat használtak a szállítószalag sebességének megváltoztatására, ma már elegendő egyetlen elektronikus eszköz használata.
Ezenkívül a chastotniki nemcsak a meghajtóparaméterek megváltoztatását teszi lehetővé, hanem számos további védelmi fokozatot is. Nincs szükség elektromágneses indítókra, és néhaaz indukciós motor normál működéséhez még háromfázisú hálózatra sincs szükség. Mindezek az elektromos hajtás kapcsolásával és bekapcsolásával kapcsolatos feladatok a frekvenciaváltóra hárulnak. Lehetővé teszi a kimeneti fázisok, az áram frekvenciájának (és ezzel a forgórész fordulatszámának változását), az indítás és a fékezés beállítását, valamint sok más funkciót is megvalósíthat. Minden a vezérlőáramkörben használt mikrokontrollertől függ.
Működési elv
Az elektromos motor frekvenciaváltójának elkészítése saját kezűleg, amelynek diagramja a cikkben található, meglehetősen egyszerű. Lehetővé teszi egy fázis hárommá alakítását. Ezért lehetővé válik az aszinkron villanymotor használata a mindennapi életben. Ugyanakkor hatékonysága és teljesítménye nem vész el. Hiszen tudja, hogy ha egy fázisú hálózatban bekapcsolja a motort, ezek a paraméterek csaknem felére csökkennek. És ez az eszköz bemenetére táplált feszültség több átalakításáról szól.
Az egyenirányító egység az első a sémában. Az alábbiakban részletesebben lesz szó róla. Az egyenirányított feszültség kiszűrése után. És tiszta egyenáram kerül az inverter bemenetére. Az egyenáramot váltóárammá alakítja a szükséges fázisszámmal. Ez a kaszkád módosítható. Félvezetőkből áll, amelyekhez egy mikrokontrolleren lévő vezérlőáramkör csatlakozik. De most az összes csomópontról részletesebben.
Egyenirányító egység
Kétféle lehet - egy- és háromfázisú. Az első típusú egyenirányító bármilyen hálózatban használható. Ha van háromfázisú, akkor elég egyhez csatlakozni. Az elektromos motor chastotnik áramköre nem teljes egyenirányító egység nélkül. Mivel különbség van a fázisok számában, ez azt jelenti, hogy bizonyos számú félvezető diódát kell használni. Ha egyfázisú frekvenciaváltókról beszélünk, akkor négydiódás egyenirányítóra van szükség. Áthidalják őket.
Lehetővé teszi a bemeneti és kimeneti feszültségérték közötti különbség csökkentését. Természetesen félhullámú áramkör is használható, de az nem hatékony, és nagyszámú rezgés lép fel. De ha háromfázisú kapcsolatról beszélünk, akkor hat félvezetőt kell használni az áramkörben. Pontosan ugyanaz az áramkör az autógenerátor egyenirányítójában, nincs különbség. Az egyetlen dolog, amit ide lehet hozzáadni, az három további dióda a fordított feszültség elleni védelem érdekében.
Elemek szűrése
Az egyenirányító után jön a szűrő. Fő célja az egyenirányított áram teljes változó komponensének levágása. A tisztább kép érdekében egyenértékű áramkört kell készítenie. Tehát a plusz átmegy a tekercsen. Ezután egy elektrolit kondenzátort csatlakoztatunk a plusz és mínusz közé. Ez az érdekes a cserekörben. Ha a tekercset reaktanciával helyettesítjük, akkor a kondenzátor, ha van,különböző áram lehet vezető vagy szakadás.
Mint mondták, az egyenirányító kimenete egyenáram. És amikor egy elektrolit kondenzátorra alkalmazzák, semmi sem történik, mivel az utóbbi egy nyitott áramkör. De van egy kis változó az áramban. És ha váltakozó áram folyik, akkor az egyenértékű áramkörben a kondenzátor vezetővé válik. Ezért a plusz mínusz zárása van. Ezeket a következtetéseket Kirchhoff törvényei szerint tesszük, amelyek alapvetőek az elektrotechnikában.
Tranzisztoros inverter
És most elérkeztünk a legfontosabb csomóponthoz - a tranzisztor-kaszkádhoz. Készítettek egy invertert – egy DC-AC konvertert. Ha saját kezűleg készít frekvenciaváltót egy villanymotorhoz, akkor ajánlatos IGBT tranzisztorok szerelvényeit használni, bármelyik rádióalkatrész-üzletben megtalálható. Ráadásul a frekvenciaváltók gyártásához szükséges összes alkatrész költsége tízszer kevesebb lesz, mint egy késztermék ára, még Kínában is.
Fázisonként két tranzisztort használnak. A plusz és mínusz közé tartoznak, amint azt a cikk diagramja mutatja. De minden tranzisztornak van egy funkciója - egy vezérlő kimenet. Attól függően, hogy melyik jelet alkalmazzuk, a félvezető elem tulajdonságai megváltoznak. Sőt, ez mind kézi kapcsolás segítségével (például több mikrokapcsolóval feszültség alá helyezés a szükséges vezérlőkimenetekre), mind automatikus. Ez kbaz utóbbi, és a továbbiakban még szó lesz róla.
Vezérlési séma
És ha a frekvenciaváltó csatlakoztatása az elektromos motorhoz egyszerű, csak csatlakoztatni kell a megfelelő kapcsokat, akkor minden sokkal bonyolultabb a vezérlőáramkörrel. A helyzet az, hogy programozni kell az eszközt, hogy a lehető legtöbb beállítást elérje. A szívben egy mikrokontroller található, amelyhez olvasók és működtetők csatlakoznak. Tehát olyan áramváltókra van szükség, amelyek folyamatosan figyelik az elektromos hajtás által fogyasztott teljesítményt. Túllépés esetén pedig ki kell kapcsolni a frekvenciaváltót
A vezérlőáramkör csatlakoztatása
Ezen kívül túlmelegedés elleni védelem is biztosított. Az IGBT tranzisztorok vezérlőkimenetei egy illesztő eszközzel (Darlington szerelvény) csatlakoznak a mikrokontroller kimenetéhez. Ezenkívül vizuálisan is ellenőrizni kell a paramétereket, ezért LED-kijelzőt kell beépíteni az áramkörbe. Az olvasók közül hozzá kell adni a programozási módok közötti váltást lehetővé tevő gombokat, valamint egy változó ellenállást, ennek forgatásával változik a villanymotor forgórészének forgási sebessége.
Következtetés
Szeretném megjegyezni, hogy elektromos motorhoz saját frekvenciaváltót is készíthet, a késztermék ára 5000 rubeltől kezdődik. És ez azokra az elektromos motorokra vonatkozik, amelyek teljesítménye nem haladja meg a 0,75 kW-ot. Ha többet kell kezelnieerős meghajtó, akkor drágább chastotnikra lesz szüksége. A mindennapi életben való használatra elegendő az alábbiakban tárgy alt séma. Ennek az az oka, hogy nincs szükség nagyszámú funkcióra és beállításra, a legfontosabb a rotor fordulatszámának megváltoztatása.
