Iz tega članka boste izvedeli, kaj je frekvenčni pretvornik za elektromotor, upoštevali njegovo vezje, načelo delovanja in spoznali tudi nastavitve industrijskih modelov. Glavni poudarek bo na izdelavi frekvenčnega pretvornika z lastnimi rokami. Seveda boste za to morali imeti vsaj splošno predstavo o tehnologiji prevodnikov. Začeti je treba z namenom, za katerega se uporabljajo frekvenčni pretvorniki.
Ko se pojavi potreba po IF
Sodobni frekvenčni pretvorniki so visokotehnološke naprave, ki so sestavljene iz elementov na osnovi polprevodnikov. Poleg tega obstaja elektronski krmilni sistem, zgrajen na mikrokrmilniku. Z njegovo pomočjo se nadzorujejo vsi najpomembnejši parametri elektromotorja. Zlasti s pomočjo frekvenčnega pretvornika je mogoče spremeniti hitrost vrtenja elektromotorja. Obstaja ideja za nakup frekvenčnega pretvornikaelektrični motor. Cena takšne naprave za motorje z močjo 0,75 kW bo približno 5-7 tisoč rubljev.
Omeniti velja, da lahko hitrost vrtenja spremenite z menjalnikom, zgrajenim na podlagi variatorja ali vrste prestave. Toda takšni modeli so zelo veliki, ni jih vedno mogoče uporabiti. Poleg tega je treba takšne mehanizme servisirati pravočasno, njihova zanesljivost pa je izjemno nizka. Uporaba frekvenčnega pretvornika vam omogoča znižanje stroškov servisiranja električnega pogona, pa tudi povečanje njegovih zmogljivosti.
Glavne komponente frekvenčnega pretvornika
Vsak frekvenčni pretvornik je sestavljen iz štirih glavnih modulov:
- Enota usmernika.
- DC filtrirne naprave.
- Sestavljanje inverterja.
- Mikroprocesorski krmilni sistem.
Vsi so med seboj povezani, krmilna enota pa krmili delovanje izhodne stopnje - pretvornika. Z njegovo pomočjo se spremenijo izhodne karakteristike izmeničnega toka.
Spodaj bo podrobno opisano, podan je diagram. Frekvenčni pretvornik za elektromotor ima še več funkcij. Opozoriti je treba, da naprava vključuje več stopenj zaščite, ki jih nadzoruje tudi mikrokrmilniška naprava. Zlasti se izvaja nadzor temperature močnostnih polprevodniških elementov. Poleg tega obstaja funkcija zaščite pred kratkim stikom in prekomernim tokom. FrekvencaPretvornik mora biti priključen na napajalno omrežje s pomočjo zaščitnih naprav. Ni potrebe po magnetnem zaganjalniku.
usmernik frekvenčnega pretvornika
To je prvi modul, skozi katerega teče tok. Z njegovo pomočjo se izmenični tok popravi - pretvori v enosmerni tok. To se zgodi zaradi uporabe elementov, kot so polprevodniške diode. Zdaj pa je vredno omeniti majhno lastnost. Veste, da se večina asinhronih motorjev napaja iz trifaznega izmeničnega omrežja. Vendar to ni na voljo povsod. Seveda ga imajo velika podjetja, vendar se v vsakdanjem življenju redko uporablja, saj je enofaznega lažje izvesti. Da, in ob upoštevanju električne energije je vse lažje.
Frekvenčni pretvorniki se lahko napajajo tako iz trifaznega omrežja kot iz enofaznega. Kakšna je razlika? In to je nepomembno, pri načrtovanju se uporabljajo različne vrste usmernikov. Če govorimo o enofaznem frekvenčnem pretvorniku za elektromotor, potem je treba uporabiti vezje na štirih polprevodniških diodah, povezanih v most. Če pa obstaja potreba po napajanju iz trifaznega omrežja, bi morali izbrati drugo vezje, sestavljeno iz šestih polprevodniških diod. Dva elementa v vsaki roki, kot rezultat boste dobili popravek AC. Izhod bo prikazal plus in minus.
filtriranje enosmerne napetosti
Na odhoduusmernik, imaš konstantno napetost, vendar ima velike valove, spremenljiva komponenta še vedno drsi. Če želite zgladiti vse te "hrapavosti" toka, boste morali uporabiti vsaj dva elementa - induktor in elektrolitski kondenzator. Ampak vse bi bilo treba povedati bolj podrobno.
Induktor ima veliko število zavojev, ima nekaj reaktanc, kar vam omogoča, da rahlo zgladite valovanje toka, ki teče skozenj. Drugi element je kondenzator, povezan med dvema poloma. Ima nekaj res zanimivih lastnosti. Ko teče enosmerni tok, ga je treba po Kirchhoffovem zakonu nadomestiti z prelomom, torej med plusom in minusom tako rekoč ni nič. Ko pa teče izmenični tok, je to prevodnik, kos žice brez upora. Kot je navedeno zgoraj, teče enosmerni tok, vendar je v njem majhen delež izmeničnega toka. In se zapre, zaradi česar preprosto izgine.
inverterski modul
Sklop inverterja je, če smo natančni, najpomembnejši v celotni zasnovi. Uporablja se za spreminjanje parametrov izhodnega toka. Zlasti njegova frekvenca, napetost itd. Pretvornik je sestavljen iz šestih krmiljenih tranzistorjev. Za vsako fazo dva polprevodniška elementa. Omeniti velja, da se v stopnji pretvornika uporabljajo sodobni sklopi IGBT tranzistorjev. Tudi domači, tudi frekvenčni pretvornik Delta, ki je danes najbolj proračunski in cenovno dostopen, je sestavljen iz istih vozlišč. Možnosti so samo drugačne.
Imajo tri vhode, enako število izhodov, pa tudi šest točk povezave s krmilno napravo. Treba je opozoriti, da je pri samostojni izdelavi frekvenčnega pretvornika potrebno izbrati sklop glede na moč. Zato se morate takoj odločiti, kateri tip motorja bo priključen na frekvenčni pretvornik.
Mikroprocesorski krmilni sistem
S samoproizvodnjo je malo verjetno, da bo mogoče doseči enake parametre, kot jih imajo industrijski modeli. Razlog za to sploh ni v tem, da so izdelani sklopi močnostnih tranzistorjev neučinkoviti. Dejstvo je, da je doma precej težko izdelati krmilni modul. Seveda ne gre za spajkanje elementov, ampak za programiranje mikrokrmilniške naprave. Najlažja možnost je izdelava krmilne enote, s katero lahko prilagajate hitrost vrtenja, vzvratno, tokovno in zaščito pred pregrevanjem.
Za spreminjanje hitrosti vrtenja morate uporabiti spremenljiv upor, ki je povezan z vhodom mikrokrmilnika. To je glavna naprava, ki pošilja signal v mikrovezje. Slednji analizira stopnjo spremembe napetosti v primerjavi z referenčno, ki je 5 V. Krmilni sistem deluje po določenem algoritmu, ki je napisan pred programiranjem. Strogo po njem poteka delo mikroprocesorskega sistema. Zelo priljubljeni krmilni moduli podjetjaSiemens. Frekvenčni pretvornik tega proizvajalca ima visoko zanesljivost, lahko se uporablja v kateri koli vrsti električnega pogona.
Kako nastaviti frekvenčni pretvornik
Danes obstaja veliko proizvajalcev te naprave. Toda algoritem uglaševanja je skoraj enak za vse. Seveda ne bo šlo za nastavitev frekvenčnega pretvornika brez določenega znanja. Imeti morate dve stvari – izkušnje s prilagajanjem in priročnik za uporabo. Slednji ima dodatek, ki opisuje vse funkcije, ki jih je mogoče programirati. Na ohišju frekvenčnega pretvornika je običajno več gumbov. Prisotni morajo biti vsaj štirje kosi. Dve sta namenjeni za preklapljanje med funkcijami, s pomočjo drugih pa izbiramo parametre ali prekličemo vnesene podatke. Za preklop v način programiranja morate pritisniti določen gumb.
Vsak model frekvenčnega pretvornika ima svoj algoritem za vstop v način programiranja. Zato je nemogoče brez navodil za uporabo. Omeniti velja tudi, da so funkcije razdeljene v več podskupin. In v njih se je enostavno izgubiti. Poskusite ne spreminjati tistih nastavitev, ki jih proizvajalec ne priporoča dotikanja. Te nastavitve je treba spremeniti le v izjemnih primerih. Ko izberete funkcijo programiranja, boste na zaslonu videli njeno alfanumerično oznako. Ko boste pridobili izkušnje, se vam bo nastavitev frekvenčnega pretvornika zdela zelo preprosta.
Sklepi
Kodelovanja, vzdrževanja ali izdelave frekvenčnega pretvornika, je treba upoštevati vse varnostne ukrepe. Ne pozabite, da zasnova naprave vsebuje elektrolitske kondenzatorje, ki ohranijo svoj naboj tudi po izklopu iz električnega omrežja. Zato je treba pred razstavljanjem počakati na izpust. Upoštevajte, da v zasnovi frekvenčnih pretvornikov obstajajo elementi, ki se bojijo statične elektrike. Zlasti to velja za mikroprocesorski krmilni sistem. Zato je treba spajkanje opraviti z vsemi previdnostnimi ukrepi.
