Iz ovog članka naučit ćete što je frekventni pretvarač za elektromotor, razmotrite njegov krug, princip rada, a također ćete naučiti o postavkama industrijskog dizajna. Glavni fokus će biti na izradi frekventnog pretvarača vlastitim rukama. Naravno, za to ćete morati imati barem opću ideju o tehnologiji provodnika. Potrebno je krenuti od svrhe za koju se frekventni pretvarači koriste.
Kada se ukaže potreba za IF
Savremeni frekventni pretvarači su uređaji visoke tehnologije koji se sastoje od elemenata baziranih na poluprovodnicima. Pored toga, postoji elektronski kontrolni sistem izgrađen na mikrokontroleru. Uz njegovu pomoć kontroliraju se svi najvažniji parametri elektromotora. Konkretno, uz pomoć frekventnog pretvarača moguće je promijeniti brzinu rotacije elektromotora. Postoji ideja za kupovinu frekventnog pretvaračaelektromotor. Cijena takvog uređaja za motore snage 0,75 kW bit će otprilike 5-7 hiljada rubalja.
Vrijedi napomenuti da možete promijeniti brzinu rotacije pomoću mjenjača izgrađenog na bazi varijatora, ili tipa zupčanika. Ali takvi dizajni su vrlo veliki, nije ih uvijek moguće koristiti. Osim toga, takvi mehanizmi moraju se servisirati na vrijeme, a njihova pouzdanost je izuzetno niska. Upotreba frekventnog pretvarača omogućava vam da smanjite troškove servisiranja električnog pogona, kao i da povećate njegove mogućnosti.
Glavne komponente frekventnog pretvarača
Bilo koji frekventni pretvarač se sastoji od četiri glavna modula:
- Jedinica ispravljača.
- DC uređaji za filtriranje.
- Sklop invertera.
- Mikroprocesorski kontrolni sistem.
Svi su međusobno povezani, a kontrolna jedinica kontroliše rad izlaznog stepena - pretvarača. Uz njegovu pomoć se mijenjaju izlazne karakteristike naizmjenične struje.
U nastavku će biti detaljno opisano, dat je dijagram. Pretvarač frekvencije za elektromotor ima još nekoliko karakteristika. Treba napomenuti da uređaj ima nekoliko nivoa zaštite, koji se takođe kontrolišu mikrokontrolerskim uređajem. Posebno se provodi kontrola temperature energetskih poluvodičkih elemenata. Osim toga, postoji funkcija zaštite od kratkog spoja i prekomjerne struje. FrekvencijaPretvarač mora biti povezan na napojnu mrežu pomoću zaštitnih uređaja. Nema potrebe za magnetnim starterom.
Ispravljač frekventnog pretvarača
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 vrijedi spomenuti jednu malu osobinu. Znate da se većina asinhronih motora napaja iz trofazne mreže naizmjenične struje. Ali ovo nije dostupno svugdje. Naravno, velika preduzeća 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 se mogu 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 frekventnom pretvaraču za elektromotor, tada je potrebno koristiti krug na četiri poluvodičke diode spojene u most. 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 AC ispravljanje. Izlaz će pokazati plus i minus.
filtriranje DC napona
Na odlaskuispravljač, imate konstantan napon, ali ima velike talase, 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 reaktansu, što vam omogućava da malo izgladite talasanje struje koja teče kroz njega. Drugi element je kondenzator spojen između dva pola. Ima zaista zanimljiva svojstva. Kada teče jednosmjerna struja, prema Kirchhoffovom zakonu, ona mora biti zamijenjena prekidom, to jest, između plusa i minusa nema ništa. Ali kada teče naizmjenična struja, to je provodnik, komad žice bez otpora. Kao što je gore spomenuto, jednosmjerna struja teče, ali u njoj postoji mali udio naizmjenične struje. I zatvara se, usled čega jednostavno nestaje.
Inverter modul
Sklop invertera je, da budemo precizniji, najvažniji u cijelom dizajnu. Koristi se za promjenu parametara izlazne struje. Konkretno, njegova frekvencija, napon, itd. Inverter se sastoji od šest kontroliranih tranzistora. Za svaku fazu, dva poluvodička elementa. Vrijedi napomenuti da se moderni sklopovi IGBT tranzistora koriste u fazi invertera. Čak i domaći, čak i Delta frekventni pretvarač, danas najpovoljniji i najpristupačniji, sastoje se od istih čvorova. Mogućnosti su jednostavno različite.
Imaju tri ulaza, isti broj izlaza, kao i šest tačaka 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 kontrolni sistem
Sa samoproizvodnjom, malo je vjerovatno da će biti moguće postići iste parametre koje imaju industrijski dizajn. Razlog za to uopće nije u činjenici da su proizvedeni sklopovi energetskih tranzistora neučinkoviti. Činjenica je da je kod kuće prilično teško napraviti kontrolni modul. Naravno, ne radi se o elementima za lemljenje, već o programiranju uređaja mikrokontrolera. Najlakša opcija je napraviti upravljačku jedinicu sa kojom možete podesiti brzinu rotacije, rikverc, struju i zaštitu od pregrijavanja.
Da biste promenili brzinu rotacije, morate koristiti promenljivi otpor, koji je povezan na ulazni port mikrokontrolera. Ovo je glavni uređaj koji šalje signal mikrokolu. Potonji analizira nivo promjene napona u odnosu na referentni, koji iznosi 5 V. Upravljački sistem radi po određenom algoritmu koji je napisan prije programiranja. Striktno prema njemu odvija se rad mikroprocesorskog sistema. Veoma popularni kontrolni moduli kompanijeSiemens. 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 podešavanja je skoro isti za sve. Naravno, neće raditi podesiti frekventni pretvarač bez određenog znanja. Morate imati dvije stvari - iskustvo u podešavanju i uputstvo za upotrebu. Potonji ima dodatak koji opisuje sve funkcije koje se mogu programirati. Obično postoji nekoliko dugmadi na kućištu frekventnog pretvarača. 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 režim programiranja, morate pritisnuti određeno dugme.
Svaki model frekventnog pretvarača ima svoj algoritam za ulazak u režim programiranja. Stoga je nemoguće bez uputstva za upotrebu. Također je vrijedno napomenuti da su funkcije podijeljene u nekoliko podgrupa. I lako se izgubiti u njima. Pokušajte ne mijenjati one postavke koje proizvođač ne preporučuje diranje. Ove postavke treba mijenjati samo u izuzetnim slučajevima. Kada odaberete funkciju programiranja, vidjet ćete njenu alfanumeričku oznaku na displeju. Kako budete stekli iskustvo, podešavanje frekventnog pretvarača će vam se činiti vrlo jednostavno.
Zaključci
Kadarada, održavanja ili proizvodnje frekventnog pretvarača, moraju se poštovati 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 sistem. Stoga lemljenje treba obaviti uz sve mjere opreza.
