Тази статия ще обсъди честотния преобразувател за електродвигател, принципа на неговата работа и основните компоненти. Основният акцент ще бъде поставен върху теорията, така че да разберете принципа на работа на честотния преобразувател и да можете да проектирате и произвеждате допълнително със собствените си ръце. Но първо имате нужда от малък въвеждащ курс, който ще ви каже какво е честотен преобразувател и за какви цели е необходим.
Функции на инвертора
Лъвският дял в индустрията се заема от асинхронни двигатели. И винаги е било трудно да се управляват, тъй като те имат постоянна скорост на ротора, а промяната на входното напрежение се оказва много трудна, а понякога дори невъзможна. Но честотният преобразувател напълно променя картината. И ако по-рано, например, се използват различни скоростни кутии за промяна на скоростта на конвейера, днес е достатъчно да се използва едно електронно устройство.
В допълнение, chastotniki ви позволяват да получите не само възможността за промяна на параметрите на задвижването, но и няколко допълнителни степени на защита. Няма нужда от електромагнитни стартери, а понякогадори не е необходимо да има трифазна мрежа, за да се осигури нормалната работа на асинхронен двигател. Всички тези задължения, свързани с превключване и включване на електрическото задвижване, се прехвърлят към честотния преобразувател. Позволява ви да променяте фазите на изхода, честотата на тока (и следователно скоростта на ротора се променя), да регулирате старта и спирането, а също така можете да приложите много други функции. Всичко зависи от микроконтролера, използван в управляващата верига.
Принцип на действие
Изработването на честотен преобразувател за електродвигател със собствените си ръце, чиято диаграма е дадена в статията, е доста проста. Позволява ви да преобразувате една фаза в три. Следователно става възможно използването на асинхронен електродвигател в ежедневието. В същото време неговата ефективност и мощност няма да бъдат загубени. В крайна сметка знаете, че когато включите двигателя в мрежа с една фаза, тези параметри намаляват почти наполовина. И всичко е за няколко трансформации на напрежението, подавано към входа на устройството.
Изправителният блок е първият в схемата. По-долу ще бъде разгледано по-подробно. След като изправеното напрежение се филтрира. И на входа на инвертора се подава чист постоянен ток. Той преобразува постоянния ток в променлив с необходимия брой фази. Тази каскада може да бъде подложена на корекции. Състои се от полупроводници, към които е свързана управляваща верига на микроконтролер. Но сега за всички възли по-подробно.
Изправител
Може да бъде два вида - едно- и трифазен. Първият тип токоизправител може да се използва във всяка мрежа. Ако имате трифазен, тогава е достатъчно да се свържете към една. Веригата на chastotnik за електродвигател не е пълна без токоизправител. Тъй като има разлика в броя на фазите, това означава, че трябва да се използва определен брой полупроводникови диоди. Ако говорим за честотни преобразуватели, които се захранват от една фаза, тогава е необходим четиридиоден токоизправител. Те са свързани.
Позволява ви да намалите разликата между стойността на напрежението на входа и изхода. Разбира се, може да се използва и полувълнова верига, но тя е неефективна и се появяват голям брой трептения. Но ако говорим за трифазна връзка, тогава е необходимо да се използват шест полупроводника във веригата. Точно същата верига в токоизправителя на автомобилен генератор, няма разлики. Единственото нещо, което може да се добави тук, са три допълнителни диода за защита от обратно напрежение.
Филтриращи елементи
След токоизправителя идва филтърът. Основната му цел е да отреже целия променлив компонент на изправения ток. За по-ясна картина трябва да съставите еквивалентна схема. Така че плюсът минава през бобината. И тогава електролитен кондензатор е свързан между плюс и минус. Това е интересното в схемата за подмяна. Ако намотката се замени с реактивно съпротивление, тогава кондензаторът, ако има такъв,различен ток може да бъде или проводник, или прекъсване.
Както беше казано, изходът на токоизправителя е постоянен ток. И когато се приложи към електролитен кондензатор, нищо не се случва, тъй като последният е отворена верига. Но има малка променлива в тока. И ако протича променлив ток, тогава в еквивалентната верига кондензаторът се превръща в проводник. Следователно има затваряне на плюс към минус. Тези заключения са направени според законите на Кирхоф, които са основни в електротехниката.
Енергиен транзисторен инвертор
И сега стигнахме до най-важния възел - транзисторната каскада. Направиха инвертор - DC-to-AC преобразувател. Ако правите честотен преобразувател за електродвигател със собствените си ръце, тогава се препоръчва да използвате сглобки от IGBT транзистори, можете да ги намерите във всеки магазин за радиочасти. Освен това цената на всички компоненти за производството на честотен преобразувател ще бъде десет пъти по-ниска от цената на готовия продукт, дори произведен в Китай.
За всяка фаза се използват два транзистора. Те са включени между плюс и минус, както е показано на диаграмата в статията. Но всеки транзистор има функция - контролен изход. В зависимост от това кой сигнал се прилага към него, свойствата на полупроводниковия елемент се променят. Освен това, това може да се направи както с помощта на ръчно превключване (например подаване на напрежение към необходимите контролни изходи с няколко микропревключвателя), така и автоматично. Това е околопоследното и ще бъде обсъдено допълнително.
Схема за управление
И ако свързването на честотния преобразувател към електрическия мотор е просто, просто трябва да свържете съответните клеми, тогава всичко е много по-сложно с управляващата верига. Работата е там, че има нужда от програмиране на устройството, за да се постигнат максимално възможните настройки от него. В основата е микроконтролер, към който са свързани четци и изпълнителни механизми. Така че е необходимо да има токови трансформатори, които постоянно ще следят мощността, консумирана от електрическото задвижване. И в случай на превишаване, честотният преобразувател трябва да бъде изключен.
Свързване на управляващата верига
В допълнение е осигурена защита от прегряване. Управляващите изходи на IGBT транзисторите са свързани към изхода на микроконтролера с помощта на съвпадащо устройство (сглобка Дарлингтън). Освен това е необходимо визуално да контролирате параметрите, така че трябва да включите LED дисплей във веригата. От четците трябва да добавите бутони, които ще ви позволят да превключвате между режимите на програмиране, както и променливо съпротивление, като го завъртите, скоростта на въртене на ротора на електродвигателя се променя..
Заключение
Бих искал да отбележа, че можете да направите и свой собствен честотен преобразувател за електродвигател, цената на готовия продукт започва от 5000 рубли. И това е за електродвигатели, чиято мощност не надвишава 0,75 kW. Ако трябва да управлявате повечемощно задвижване, ще ви трябва по-скъп chastotnik. За използване в ежедневието схемата, разгледана по-долу, е достатъчна. Причината е, че няма нужда от голям брой функции и настройки, най-важното е възможността за промяна на скоростта на ротора.
