No šī raksta jūs uzzināsiet, kas ir elektromotora frekvences pārveidotājs, apsveriet tā ķēdi, darbības principu, kā arī uzzināsit par rūpnieciskā dizaina iestatījumiem. Galvenā uzmanība tiks pievērsta frekvences pārveidotāja izgatavošanai ar savām rokām. Protams, lai to izdarītu, jums ir jābūt vismaz vispārīgam priekšstatam par vadītāju tehnoloģiju. Jāsāk ar to, kādam mērķim tiek izmantoti frekvences pārveidotāji.
Kad rodas vajadzība pēc IF
Mūsdienu frekvences pārveidotāji ir augsto tehnoloģiju ierīces, kas sastāv no elementiem, kuru pamatā ir pusvadītāji. Turklāt ir uz mikrokontrollera būvēta elektroniskā vadības sistēma. Ar tās palīdzību tiek kontrolēti visi svarīgākie elektromotora parametri. Jo īpaši ar frekvences pārveidotāja palīdzību ir iespējams mainīt elektromotora griešanās ātrumu. Ir doma iegādāties frekvences pārveidotāju priekšelektriskais motors. Šādas ierīces cena motoriem ar jaudu 0,75 kW būs aptuveni 5-7 tūkstoši rubļu.
Ir vērts atzīmēt, ka rotācijas ātrumu var mainīt, izmantojot pārnesumkārbu, kas izgatavota uz variatora vai pārnesumu veida bāzes. Bet šādi dizaini ir ļoti lieli, tos ne vienmēr ir iespējams izmantot. Turklāt šādi mehānismi ir jāveic savlaicīgi, un to uzticamība ir ārkārtīgi zema. Frekvences pārveidotāja izmantošana ļauj samazināt elektriskās piedziņas apkalpošanas izmaksas, kā arī palielināt tās iespējas.
Frekvences pārveidotāja galvenās sastāvdaļas
Jebkurš frekvences pārveidotājs sastāv no četriem galvenajiem moduļiem:
- Taisngrieža bloks.
- DC filtrēšanas ierīces.
- Invertora montāža.
- Mikroprocesoru vadības sistēma.
Tie visi ir savstarpēji savienoti, un vadības bloks kontrolē izejas posma - invertora - darbību. Ar tās palīdzību tiek mainīti maiņstrāvas izejas raksturlielumi.
Tas tiks detalizēti aprakstīts tālāk, ir dota diagramma. Elektromotora frekvences pārveidotājam ir vēl vairākas funkcijas. Jāpiebilst, ka ierīce ietver vairākus aizsardzības līmeņus, kurus arī kontrolē mikrokontrollera ierīce. Jo īpaši tiek veikta jaudas pusvadītāju elementu temperatūras kontrole. Turklāt ir aizsardzības funkcija pret īssavienojumu un pārstrāvu. BiežumsPārveidotājs ir jāpievieno barošanas tīklam, izmantojot aizsargierīces. Nav nepieciešams magnētiskais starteris.
Frekvences pārveidotāja taisngriezis
Šis ir pats pirmais modulis, caur kuru plūst strāva. Ar tās palīdzību maiņstrāva tiek iztaisnota - pārveidota par līdzstrāvu. Tas notiek, izmantojot tādus elementus kā pusvadītāju diodes. Bet tagad ir vērts pieminēt nelielu funkciju. Jūs zināt, ka lielākā daļa indukcijas motoru tiek darbināti no trīsfāzu maiņstrāvas tīkla. Bet tas nav pieejams visur. Protams, lieliem uzņēmumiem tas ir, taču ikdienas dzīvē tas tiek izmantots reti, jo ir vieglāk veikt vienfāzes. Jā, un, ņemot vērā elektrību, viss ir vieglāk.
Un frekvences pārveidotājus var darbināt gan no trīsfāžu tīkla, gan no vienfāzes tīkla. Kāda ir atšķirība? Un tas ir mazsvarīgi, projektēšanā izmantoti dažāda veida taisngrieži. Ja mēs runājam par vienfāzes frekvences pārveidotāju elektromotoram, tad ir jāizmanto ķēde uz četrām pusvadītāju diodēm, kas savienotas tilta veidā. Bet, ja ir nepieciešama jauda no trīsfāzu tīkla, jums vajadzētu izvēlēties citu shēmu, kas sastāv no sešām pusvadītāju diodēm. Divi elementi katrā rokā, kā rezultātā jūs saņemsiet maiņstrāvas taisnošanu. Izvadē tiks rādīts plus un mīnuss.
līdzstrāvas sprieguma filtrēšana
Izbraucottaisngriezis, jums ir pastāvīgs spriegums, bet tam ir lieli viļņi, mainīgā komponente joprojām slīd. Lai izlīdzinātu visus šos strāvas "nelīdzenumus", jums būs jāizmanto vismaz divi elementi - induktors un elektrolītiskais kondensators. Bet viss jāstāsta sīkāk.
Induktoram ir liels apgriezienu skaits, tam ir zināma pretestība, kas ļauj nedaudz izlīdzināt caur to plūstošās strāvas viļņošanos. Otrais elements ir kondensators, kas savienots starp diviem poliem. Tam ir dažas patiešām interesantas īpašības. Kad plūst līdzstrāva, saskaņā ar Kirhhofa likumu tā ir jāaizstāj ar pārtraukumu, tas ir, starp plusu un mīnusu it kā nav nekā. Bet, kad plūst maiņstrāva, tas ir vadītājs, stieples gabals bez pretestības. Kā minēts iepriekš, līdzstrāva plūst, bet tajā ir neliela maiņstrāvas daļa. Un tas aizveras, kā rezultātā tas vienkārši pazūd.
Invertora modulis
Invertora komplekts, precīzāk sakot, ir vissvarīgākais visā dizainā. To izmanto, lai mainītu izejas strāvas parametrus. Jo īpaši tā frekvence, spriegums utt. Invertors sastāv no sešiem kontrolētiem tranzistoriem. Katrai fāzei divi pusvadītāju elementi. Ir vērts atzīmēt, ka invertora stadijā tiek izmantoti mūsdienīgi IGBT tranzistoru komplekti. Pat paštaisīts, pat Delta frekvences pārveidotājs, kas šodien ir visizdevīgākais un pieejamākais, sastāv no tiem pašiem mezgliem. Iespējas ir tikai dažādas.
Tām ir trīs ieejas, vienāds izeju skaits, kā arī seši savienojuma punkti ar vadības ierīci. Jāatzīmē, ka neatkarīgā frekvences pārveidotāja ražošanā ir jāizvēlas komplekts atbilstoši jaudai. Tāpēc jums nekavējoties jāizlemj, kāda veida motors tiks pievienots frekvences pārveidotājam.
Mikroprocesoru vadības sistēma
Ar pašražošanu maz ticams, ka izdosies sasniegt tādus pašus parametrus, kādi ir rūpnieciskajam dizainam. Iemesls tam nebūt nav fakts, ka ražotie jaudas tranzistoru komplekti ir neefektīvi. Fakts ir tāds, ka mājās ir diezgan grūti izveidot vadības moduli. Protams, šeit nav runa par elementu lodēšanu, bet gan par mikrokontrollera ierīces programmēšanu. Vienkāršākais variants ir izgatavot vadības bloku, ar kuru var regulēt griešanās ātrumu, reversu, strāvas un pārkaršanas aizsardzību.
Lai mainītu griešanās ātrumu, jāizmanto mainīga pretestība, kas ir savienota ar mikrokontrollera ievades portu. Šī ir galvenā ierīce, kas nosūta signālu uz mikroshēmu. Pēdējais analizē sprieguma izmaiņu līmeni salīdzinājumā ar atsauci, kas ir 5 V. Vadības sistēma darbojas pēc noteikta algoritma, kas tiek uzrakstīts pirms programmēšanas. Stingri saskaņā ar to notiek mikroprocesoru sistēmas darbs. Ļoti populāri uzņēmuma vadības moduļiSiemens. Šī ražotāja frekvences pārveidotājam ir augsta uzticamība, to var izmantot jebkura veida elektriskajā piedziņā.
Kā iestatīt frekvences pārveidotāju
Šodien ir daudz šīs ierīces ražotāju. Taču noregulēšanas algoritms visiem ir gandrīz vienāds. Protams, bez noteiktām zināšanām frekvences pārveidotāju noregulēt nedarbosies. Ir jābūt divām lietām – pieredzei regulēšanā un ekspluatācijas rokasgrāmatai. Pēdējam ir pielikums, kurā ir aprakstītas visas funkcijas, kuras var ieprogrammēt. Frekvences pārveidotāja korpusā parasti ir vairākas pogas. Jābūt vismaz četriem gabaliem. Divas ir paredzētas pārslēgšanās starp funkcijām, ar pārējo palīdzību tiek atlasīti parametri vai tiek atcelti ievadītie dati. Lai pārslēgtos uz programmēšanas režīmu, jānospiež noteikta poga.
Katram frekvences pārveidotāja modelim ir savs algoritms ieiešanai programmēšanas režīmā. Tāpēc bez lietošanas instrukcijas nav iespējams iztikt. Ir arī vērts atzīmēt, ka funkcijas ir sadalītas vairākās apakšgrupās. Un tajās ir viegli pazust. Centieties nemainīt tos iestatījumus, kuriem ražotājs neiesaka pieskarties. Šie iestatījumi ir jāmaina tikai izņēmuma gadījumos. Izvēloties programmēšanas funkciju, displejā būs redzams tās burtciparu apzīmējums. Iegūstot pieredzi, frekvences pārveidotāja noregulēšana jums šķitīs ļoti vienkārša.
Secinājumi
Kadfrekvences pārveidotāja ekspluatācijas, apkopes vai ražošanas laikā, ir jāievēro visi drošības pasākumi. Atcerieties, ka ierīces konstrukcijā ir elektrolītiskie kondensatori, kas saglabā savu lādiņu pat pēc atvienošanas no maiņstrāvas tīkla. Tāpēc pirms izjaukšanas ir jāgaida izlāde. Lūdzu, ņemiet vērā, ka frekvences pārveidotāju konstrukcijā ir elementi, kas baidās no statiskās elektrības. Jo īpaši tas attiecas uz mikroprocesoru vadības sistēmu. Tāpēc lodēšana jāveic, ievērojot visus piesardzības pasākumus.
