Ta članek bo obravnaval frekvenčni pretvornik za električni motor, načelo njegovega delovanja in glavne komponente. Glavni poudarek bo na teoriji, tako da boste razumeli načelo delovanja frekvenčnega pretvornika in boste lahko nadalje načrtovali in izdelali z lastnimi rokami. Toda najprej potrebujete majhen uvodni tečaj, ki vam bo povedal, kaj je frekvenčni pretvornik in za kakšne namene je potreben.
Funkcije pretvornika
Levji delež v industriji zasedajo asinhroni motorji. In vedno jih je bilo težko upravljati, saj imajo stalno hitrost rotorja, spreminjanje vhodne napetosti pa se izkaže za zelo težko in včasih celo nemogoče. Toda frekvenčni pretvornik popolnoma spremeni sliko. In če so se prej na primer uporabljali različni menjalniki za spreminjanje hitrosti transporterja, je danes dovolj, da uporabite eno elektronsko napravo.
Poleg tega vam chastotniki omogočajo ne le možnost spreminjanja parametrov pogona, temveč tudi več dodatnih stopenj zaščite. Ni potrebe po elektromagnetnih zaganjalnikih in včasihza zagotovitev normalnega delovanja asinhronega motorja niti ni treba imeti trifaznega omrežja. Vse te naloge, povezane s preklopom in vklopom električnega pogona, se prenesejo na frekvenčni pretvornik. Omogoča vam spreminjanje faz na izhodu, frekvenco toka (in s tem spreminjanje hitrosti rotorja), prilagajanje zagona in zaviranja, izvajate pa lahko tudi številne druge funkcije. Vse je odvisno od mikrokrmilnika, ki se uporablja v krmilnem vezju.
Načelo delovanja
Izdelava frekvenčnega pretvornika za električni motor z lastnimi rokami, katerega diagram je podan v članku, je precej preprosta. Omogoča vam pretvorbo ene faze v tri. Zato je mogoče v vsakdanjem življenju uporabljati asinhroni električni motor. Hkrati se njegova učinkovitost in moč ne bosta izgubili. Konec koncev veste, da ko vklopite motor v omrežju z eno fazo, se ti parametri zmanjšajo skoraj za polovico. In vse je v več transformacijah napetosti, ki se dovaja na vhod naprave.
Enota usmernika je prva v shemi. Spodaj bo podrobneje obravnavano. Po tem, ko se popravljena napetost filtrira. In na vhod pretvornika se dovaja čisti enosmerni tok. Pretvori enosmerni tok v izmenični tok z zahtevanim številom faz. To kaskado je mogoče prilagoditi. Sestavljen je iz polprevodnikov, na katere je priključeno krmilno vezje na mikrokrmilniku. Zdaj pa o vseh vozliščih podrobneje.
Enota usmernika
Lahko je dveh vrst - eno- in trifazni. Prvi tip usmernika se lahko uporablja v katerem koli omrežju. Če imate trifazno, potem je dovolj, da se priključite na eno. Tokokrog chastotnik za elektromotor ni popoln brez usmerniške enote. Ker je razlika v številu faz, pomeni, da je treba uporabiti določeno število polprevodniških diod. Če govorimo o frekvenčnih pretvornikih, ki jih napaja ena faza, je potreben usmernik s štirimi diodami. Premoščeni so.
Omogoča vam, da zmanjšate razliko med vrednostjo napetosti na vhodu in izhodu. Seveda se lahko uporabi tudi polvalovno vezje, vendar je neučinkovito in prihaja do velikega števila nihanj. Če pa govorimo o trifazni povezavi, potem je treba v vezju uporabiti šest polprevodnikov. Popolnoma enako vezje v usmerniku avtomobilskega generatorja, ni razlik. Edina stvar, ki jo lahko tukaj dodate, so tri dodatne diode za zaščito pred povratno napetostjo.
Elementi filtra
Po usmerniku pride filter. Njegov glavni namen je prekiniti celotno spremenljivo komponento popravljenega toka. Za jasnejšo sliko morate sestaviti enakovredno vezje. Torej, plus gre skozi tuljavo. Nato je med plus in minus povezan elektrolitski kondenzator. To je tisto, kar je zanimivo v nadomestnem vezju. Če tuljavo nadomesti reaktanca, potem kondenzator, če je prisoten,različen tok je lahko prevodnik ali prekinitev.
Kot rečeno, je izhod usmernika enosmerni tok. In ko se nanese na elektrolitski kondenzator, se nič ne zgodi, saj je slednji odprt tokokrog. Toda v toku je majhna spremenljivka. In če teče izmenični tok, potem v ekvivalentnem vezju kondenzator postane prevodnik. Zato obstaja zaprtje plus proti minus. Ti sklepi so narejeni v skladu s Kirchhoffovimi zakoni, ki so temeljni v elektrotehniki.
Napajalni tranzistorski pretvornik
In zdaj smo dosegli najpomembnejše vozlišče - tranzistorsko kaskado. Izdelali so pretvornik - DC-to-AC pretvornik. Če z lastnimi rokami izdelujete frekvenčni pretvornik za elektromotor, je priporočljivo uporabiti sklope IGBT tranzistorjev, ki jih najdete v kateri koli trgovini z radijskimi deli. Poleg tega bodo stroški vseh komponent za izdelavo frekvenčnega pretvornika desetkrat nižji od cene končnega izdelka, tudi narejenega na Kitajskem.
Za vsako fazo se uporabljata dva tranzistorja. Vključeni so med plus in minus, kot je prikazano na diagramu v članku. Toda vsak tranzistor ima lastnost - kontrolni izhod. Glede na to, kateri signal se nanj uporabi, se spremenijo lastnosti polprevodniškega elementa. Poleg tega je to mogoče storiti tako s pomočjo ročnega preklapljanja (na primer z napetostjo na potrebne krmilne izhode z več mikrostikali) kot samodejnim. To je približnoo slednjem in o tem bomo še razpravljali.
Nadzorna shema
In če je povezava frekvenčnega pretvornika z elektromotorjem preprosta, morate samo povezati ustrezne sponke, potem je s krmilnim vezjem vse veliko bolj zapleteno. Stvar je v tem, da je treba napravo programirati, da bi iz nje dosegli največje možne prilagoditve. V središču je mikrokrmilnik, na katerega so priključeni čitalci in aktuatorji. Torej je treba imeti tokovne transformatorje, ki bodo nenehno spremljali moč, ki jo porabi električni pogon. V primeru prekoračitve je treba frekvenčni pretvornik izklopiti.
Povezovanje krmilnega vezja
Poleg tega je zagotovljena zaščita pred pregrevanjem. Krmilni izhodi IGBT tranzistorjev so povezani z izhodom mikrokrmilnika s pomočjo ujemajoče se naprave (Sklop Darlington). Poleg tega je potrebno vizualno nadzorovati parametre, zato morate v vezje vključiti LED zaslon. Od bralcev morate dodati gumbe, ki vam bodo omogočali preklapljanje med načini programiranja, pa tudi spremenljiv upor, z vrtenjem se spreminja hitrost vrtenja rotorja elektromotorja.
Sklep
Rad bi opozoril, da lahko izdelate tudi svoj frekvenčni pretvornik za električni motor, cena končnega izdelka se začne od 5000 rubljev. In to za elektromotorje, katerih moč ne presega 0,75 kW. Če morate upravljati večmočan pogon, boste potrebovali dražji chastotnik. Za uporabo v vsakdanjem življenju zadostuje shema, obravnavana spodaj. Razlog je v tem, da ni potrebe po velikem številu funkcij in nastavitev, najpomembnejša je možnost spreminjanja hitrosti rotorja.
