Denne artikkelen vil diskutere frekvensomformeren for en elektrisk motor, prinsippet for dens drift og hovedkomponentene. Hovedvekten vil bli lagt på teori, slik at du forstår prinsippet for drift av frekvensomformeren og kan videre designe og produsere med egne hender. Men først trenger du et lite introduksjonskurs, som forteller deg hva en frekvensomformer er og til hvilke formål den trengs.
Vekselretterfunksjoner
Løveparten i industrien er okkupert av asynkronmotorer. Og det har alltid vært vanskelig å håndtere dem, siden de har en konstant rotorhastighet, og å endre inngangsspenningen viser seg å være veldig vanskelig, og noen ganger til og med umulig. Men frekvensomformeren endrer bildet fullstendig. Og hvis det tidligere for eksempel ble brukt forskjellige girkasser for å endre hastigheten på transportøren, er det i dag nok å bruke én elektronisk enhet.
I tillegg lar chastotniki deg få ikke bare muligheten til å endre stasjonsparametrene, men også flere ekstra beskyttelsesgrader. Det er ikke behov for elektromagnetiske startere, og noen gangerdet er ikke engang nødvendig å ha et trefasenettverk for å sikre normal drift av en induksjonsmotor. Alle disse pliktene knyttet til å bytte og slå på den elektriske stasjonen overføres til frekvensomformeren. Den lar deg endre fasene ved utgangen, frekvensen til strømmen (og dermed hastigheten til rotoren endres), for å justere start og brems, og du kan også implementere mange andre funksjoner. Alt avhenger av mikrokontrolleren som brukes i kontrollkretsen.
Driftsprinsipp
Å lage en frekvensomformer for en elektrisk motor med egne hender, diagrammet som er gitt i artikkelen, er ganske enkelt. Den lar deg konvertere en fase til tre. Derfor blir det mulig å bruke en asynkron elektrisk motor i hverdagen. Samtidig vil effektiviteten og kraften ikke gå tapt. Tross alt vet du at når du slår på motoren i et nettverk med en fase, reduseres disse parameterne nesten med halvparten. Og det handler om flere transformasjoner av spenningen som leveres til inngangen til enheten.
Likeretterenheten er den første i ordningen. Det vil bli diskutert mer detaljert nedenfor. Etter at den likerettede spenningen er filtrert. Og en ren likestrøm leveres til inngangen til omformeren. Den konverterer likestrøm til vekselstrøm med nødvendig antall faser. Denne kaskaden kan bli utsatt for justeringer. Den består av halvledere som en kontrollkrets på en mikrokontroller er koblet til. Men nå om alle nodene mer detaljert.
likeretterenhet
Det kan være av to typer - en- og trefaset. Den første typen likeretter kan brukes i alle nettverk. Hvis du har en trefase, er det nok å koble til en. Chastotnik-kretsen for en elektrisk motor er ikke komplett uten en likeretterenhet. Siden det er forskjell på antall faser betyr det at det må brukes et visst antall halvlederdioder. Hvis vi snakker om frekvensomformere som drives av en enkelt fase, er det nødvendig med en likeretter med fire dioder. De er brokoblet.
Den lar deg redusere forskjellen mellom spenningsverdien ved inngang og utgang. Selvfølgelig kan en halvbølgekrets også brukes, men den er ineffektiv, og det oppstår et stort antall svingninger. Men hvis vi snakker om en trefaseforbindelse, er det nødvendig å bruke seks halvledere i kretsen. Nøyaktig samme krets i likeretteren til en bilgenerator, det er ingen forskjeller. Det eneste som kan legges til her er tre ekstra dioder for omvendt spenningsbeskyttelse.
Filterelementer
Etter likeretteren kommer filteret. Hovedformålet er å kutte av hele den variable komponenten av den likerettede strømmen. For et klarere bilde, må du tegne en tilsvarende krets. Så pluss går gjennom spolen. Og så kobles en elektrolytisk kondensator mellom pluss og minus. Det er dette som er interessant i erstatningskretsen. Hvis spolen erstattes av reaktans, vil kondensatoren, hvis den finnes,forskjellig strøm kan enten være en leder eller et brudd.
Som det ble sagt, utgangen fra likeretteren er likestrøm. Og når den påføres en elektrolytisk kondensator, skjer det ingenting, siden sistnevnte er en åpen krets. Men det er en liten variabel i strømmen. Og hvis en vekselstrøm flyter, blir kondensatoren i den ekvivalente kretsen en leder. Derfor er det en stenging på pluss til minus. Disse konklusjonene er laget i henhold til Kirchhoffs lover, som er grunnleggende innen elektroteknikk.
Power Transistor Inverter
Og nå har vi nådd den viktigste noden - transistorkaskaden. De laget en inverter - en DC-til-AC-omformer. Hvis du lager en frekvensomformer for en elektrisk motor med egne hender, anbefales det å bruke sammenstillinger av IGBT-transistorer, du kan finne dem i enhver radiodelsbutikk. Dessuten vil kostnadene for alle komponenter for produksjon av en frekvensomformer være ti ganger mindre enn prisen på et ferdig produkt, selv laget i Kina.
To transistorer brukes for hver fase. De er inkludert mellom pluss og minus, som vist i diagrammet i artikkelen. Men hver transistor har en funksjon - en kontrollutgang. Avhengig av hvilket signal som påføres det, endres egenskapene til halvlederelementet. Dessuten kan dette gjøres både ved hjelp av manuell svitsjing (for eksempel påfør spenning til de nødvendige kontrollutgangene med flere mikrobrytere), og automatisk. Det er omtrentsistnevnte og vil bli diskutert videre.
Kontrollskjema
Og hvis tilkoblingen av frekvensomformeren til den elektriske motoren er enkel, trenger du bare å koble til de tilsvarende terminalene, da er alt mye mer komplisert med kontrollkretsen. Saken er at det er behov for å programmere enheten for å oppnå maksim alt mulig justeringer fra den. I hjertet er en mikrokontroller, som lesere og aktuatorer er koblet til. Så det er nødvendig å ha strømtransformatorer som konstant vil overvåke strømmen som forbrukes av den elektriske stasjonen. Og i tilfelle overskridelse bør frekvensomformeren slås av.
Koble til kontrollkretsen
I tillegg leveres overopphetingsbeskyttelse. Kontrollutgangene til IGBT-transistorer er koblet til utgangen til mikrokontrolleren ved hjelp av en matchende enhet (Darlington-enhet). I tillegg er det nødvendig å visuelt kontrollere parametrene, så du må inkludere en LED-skjerm i kretsen. Av leserne må du legge til knapper som lar deg bytte mellom programmeringsmoduser, samt en variabel motstand, ved å rotere den, endres rotasjonshastigheten til rotoren til den elektriske motoren.
Konklusjon
Jeg vil merke at du også kan lage din egen frekvensomformer for en elektrisk motor, prisen på det ferdige produktet starter fra 5000 rubler. Og dette er for elektriske motorer hvis effekt ikke overstiger 0,75 kW. Hvis du trenger å administrere merkraftig stasjon, trenger du en dyrere chastotnik. For bruk i hverdagen er ordningen omt alt nedenfor tilstrekkelig. Grunnen er at det ikke er behov for et stort antall funksjoner og innstillinger, det viktigste er muligheten til å endre rotorhastigheten.
