Iz ovog članka saznat ćete što je pretvarač frekvencije za elektromotor, razmotriti njegov krug, princip rada, a također ćete naučiti o postavkama industrijskog dizajna. Glavni fokus bit će na izradi frekventnog pretvarača vlastitim rukama. Naravno, za to ćete morati imati barem opću ideju o tehnologiji dirigenta. Potrebno je krenuti od svrhe za koju se koriste frekventni pretvarači.
Kada se ukaže potreba za IF
Moderni frekventni pretvarači su uređaji visoke tehnologije koji se sastoje od elemenata baziranih na poluvodičima. Osim toga, postoji elektronički upravljački sustav izgrađen na mikrokontroleru. Uz njegovu pomoć kontroliraju se svi najvažniji parametri elektromotora. Konkretno, uz pomoć frekventnog pretvarača moguće je promijeniti brzinu vrtnje elektromotora. Postoji ideja za kupnju frekventnog pretvaračaelektrični motor. Cijena takvog uređaja za motore snage 0,75 kW bit će otprilike 5-7 tisuća rubalja.
Vrijedi napomenuti da možete promijeniti brzinu vrtnje pomoću mjenjača izgrađenog na bazi varijatora ili tipa zupčanika. Ali takvi su dizajni vrlo veliki, nije ih uvijek moguće koristiti. Osim toga, takvi mehanizmi moraju se pravovremeno servisirati, a njihova pouzdanost je iznimno niska. Korištenje frekventnog pretvarača omogućuje vam smanjenje troškova servisiranja električnog pogona, kao i povećanje njegovih mogućnosti.
Glavne komponente frekventnog pretvarača
Bilo koji frekventni pretvarač sastoji se od četiri glavna modula:
- Jedinica ispravljača.
- DC uređaji za filtriranje.
- Sklop pretvarača.
- Mikroprocesorski upravljački sustav.
Svi su međusobno povezani, a upravljačka jedinica upravlja radom izlaznog stupnja - pretvarača. Uz nju se mijenjaju izlazne karakteristike izmjenične struje.
Ovo će biti detaljno opisano u nastavku, dat je dijagram. Pretvarač frekvencije za elektromotor ima još nekoliko značajki. Treba napomenuti da uređaj uključuje nekoliko razina zaštite, koje također kontrolira mikrokontrolerski uređaj. Posebno se provodi kontrola temperature energetskih poluvodičkih elemenata. Osim toga, postoji funkcija zaštite od kratkog spoja i prekomjerne struje. FrekvencijaPretvarač mora biti spojen na opskrbnu mrežu pomoću zaštitnih uređaja. Nema potrebe za magnetskim starterom.
Ispravljač s pretvaračem frekvencije
Ovo je prvi modul kroz koji struja teče. Uz njegovu pomoć, izmjenična struja se ispravlja - pretvara u istosmjernu struju. To se događa zbog upotrebe elemenata kao što su poluvodičke diode. Ali sada je vrijedno spomenuti malu značajku. Znate da se većina asinkronih motora napaja iz trofazne mreže izmjenične struje. Ali ovo nije dostupno svugdje. Naravno, velika poduzeća ga imaju, ali se rijetko koristi u svakodnevnom životu, jer je lakše provesti jednofazni. Da, a uzimajući u obzir struju, stvari su lakše.
A frekventni pretvarači mogu se napajati i iz trofazne mreže i iz jednofazne. Koja je razlika? I to je beznačajno, u dizajnu se koriste razne vrste ispravljača. Ako govorimo o jednofaznom pretvaraču frekvencije za elektromotor, tada je potrebno koristiti sklop na četiri poluvodičke diode spojene u tipu mosta. Ali ako postoji potreba za napajanjem iz trofazne mreže, trebali biste odabrati drugi krug, koji se sastoji od šest poluvodičkih dioda. Dva elementa u svakoj ruci, kao rezultat ćete dobiti ispravljanje izmjenične struje. Izlaz će pokazati plus i minus.
filtriranje istosmjernog napona
Na odlaskuispravljač, imaš konstantan napon, ali ima velike mreške, promjenjiva komponenta i dalje klizi. Da biste izgladili sve ove "hrapavosti" struje, morat ćete koristiti najmanje dva elementa - induktor i elektrolitički kondenzator. Ali sve bi trebalo detaljnije ispričati.
Induktor ima veliki broj zavoja, ima određenu reaktanciju, što vam omogućuje da malo izgladite mreškanje struje koja teče kroz njega. Drugi element je kondenzator spojen između dva pola. Ima zaista zanimljiva svojstva. Kada teče istosmjerna struja, prema Kirchhoffovom zakonu, ona mora biti zamijenjena prekidom, to jest, između plusa i minusa nema, takoreći, ništa. Ali kada teče izmjenična struja, to je vodič, komad žice bez otpora. Kao što je gore spomenuto, istosmjerna struja teče, ali u njoj je mali udio izmjenične struje. I zatvara se, uslijed čega jednostavno nestaje.
Inverterski modul
Sklop pretvarača je, točnije, najvažniji u cijelom dizajnu. Koristi se za promjenu parametara izlazne struje. Konkretno, njegova frekvencija, napon itd. Pretvarač se sastoji od šest kontroliranih tranzistora. Za svaku fazu dva poluvodička elementa. Vrijedi napomenuti da se u stupnju pretvarača koriste moderni sklopovi IGBT tranzistora. Čak i domaći, čak i Delta frekventni pretvarač, danas najpovoljniji i pristupačniji, sastoje se od istih čvorova. Mogućnosti su jednostavno različite.
Imaju tri ulaza, isti broj izlaza, kao i šest točaka povezivanja na upravljački uređaj. Treba napomenuti da je u samostalnoj proizvodnji frekventnog pretvarača potrebno odabrati sklop prema snazi. Stoga morate odmah odlučiti koji tip motora će biti spojen na frekventni pretvarač.
Mikroprocesorski upravljački sustav
Sa samostalnom proizvodnjom, malo je vjerojatno da će biti moguće postići iste parametre koje imaju industrijski dizajni. Razlog tome uopće nije u činjenici da su proizvedeni sklopovi energetskih tranzistora neučinkoviti. Činjenica je da je kod kuće prilično teško napraviti upravljački modul. Naravno, ne radi se o elementima za lemljenje, već o programiranju uređaja mikrokontrolera. Najlakša opcija je napraviti upravljačku jedinicu s kojom možete podešavati brzinu vrtnje, rikverc, struju i zaštitu od pregrijavanja.
Da biste promijenili brzinu rotacije, morate koristiti promjenjivi otpor, koji je spojen na ulazni port mikrokontrolera. Ovo je glavni uređaj koji šalje signal mikrokrugu. Potonji analizira razinu promjene napona u odnosu na referentni, koji iznosi 5 V. Upravljački sustav radi prema određenom algoritmu koji je napisan prije programiranja. Strogo prema njemu odvija se rad mikroprocesorskog sustava. Vrlo popularni upravljački moduli tvrtkeSiemens. Frekvencijski pretvarač ovog proizvođača ima visoku pouzdanost, može se koristiti u bilo kojoj vrsti električnog pogona.
Kako postaviti frekventni pretvarač
Danas postoji mnogo proizvođača ovog uređaja. Ali algoritam ugađanja gotovo je isti za sve. Naravno, neće uspjeti ugoditi frekventni pretvarač bez određenog znanja. Trebate imati dvije stvari - iskustvo u podešavanju i priručnik za uporabu. Potonji ima dodatak koji opisuje sve funkcije koje se mogu programirati. Obično se na kućištu frekventnog pretvarača nalazi nekoliko tipki. Moraju biti prisutna najmanje četiri komada. Dvije su namijenjene za prebacivanje između funkcija, uz pomoć ostalih se biraju parametri ili se uneseni podaci poništavaju. Da biste se prebacili na način programiranja, morate pritisnuti određeni gumb.
Svaki model frekventnog pretvarača ima svoj vlastiti algoritam za ulazak u način programiranja. Stoga je nemoguće učiniti bez priručnika s uputama. Također je vrijedno napomenuti da su funkcije podijeljene u nekoliko podskupina. I lako se izgubiti u njima. Pokušajte ne mijenjati one postavke koje proizvođač ne preporučuje dirati. Ove postavke treba mijenjati samo u iznimnim slučajevima. Kada odaberete funkciju programiranja, vidjet ćete njezinu alfanumeričku oznaku na zaslonu. Kako stječete iskustvo, podešavanje frekventnog pretvarača će vam se činiti vrlo jednostavnim.
Zaključci
Kadarada, održavanja ili proizvodnje pretvarača frekvencije, moraju se poštivati sve sigurnosne mjere. Zapamtite da dizajn uređaja sadrži elektrolitičke kondenzatore koji zadržavaju svoj naboj čak i nakon isključivanja iz AC mreže. Stoga je prije rastavljanja potrebno pričekati pražnjenje. Imajte na umu da u dizajnu frekventnih pretvarača postoje elementi koji se boje statičkog elektriciteta. To se posebno odnosi na mikroprocesorski upravljački sustav. Stoga lemljenje treba obaviti uz sve mjere opreza.
