Ky artikull do të diskutojë konvertuesin e frekuencës për një motor elektrik, parimin e funksionimit të tij dhe përbërësit kryesorë. Theksi kryesor do të vendoset në teori, në mënyrë që të kuptoni parimin e funksionimit të konvertuesit të frekuencës dhe të jeni në gjendje të dizajnoni dhe prodhoni më tej me duart tuaja. Por së pari, ju duhet një kurs i vogël hyrës, i cili do t'ju tregojë se çfarë është një konvertues frekuencash dhe për çfarë qëllimi nevojitet.
Funksionet e inverterit
Pjesën e luanit në industri e zënë motorët asinkron. Dhe ka qenë gjithmonë e vështirë për t'i menaxhuar ato, pasi ato kanë një shpejtësi konstante të rotorit, dhe ndryshimi i tensionit të hyrjes rezulton të jetë shumë i vështirë, dhe ndonjëherë edhe i pamundur. Por konverteri i frekuencës ndryshon plotësisht figurën. Dhe nëse më parë, për shembull, përdoreshin kuti ingranazhesh të ndryshme për të ndryshuar shpejtësinë e transportuesit, sot mjafton të përdorni një pajisje elektronike.
Për më tepër, chastotniki ju lejon të merrni jo vetëm aftësinë për të ndryshuar parametrat e diskut, por edhe disa shkallë shtesë të mbrojtjes. Nuk ka nevojë për starters elektromagnetike, dhe ndonjëherëas nuk është e nevojshme të kemi një rrjet trefazor për të siguruar funksionimin normal të një motori me induksion. Të gjitha këto detyra që lidhen me ndezjen dhe ndezjen e makinës elektrike transferohen në konvertuesin e frekuencës. Ju lejon të ndryshoni fazat në dalje, frekuencën e rrymës (dhe për rrjedhojë ndryshon shpejtësia e rotorit), të rregulloni fillimin dhe frenimin, dhe gjithashtu mund të zbatoni shumë funksione të tjera. Gjithçka varet nga mikrokontrolluesi i përdorur në qarkun e kontrollit.
Parimi i funksionimit
Bërja e një konvertuesi të frekuencës për një motor elektrik me duart tuaja, diagrami i të cilit është dhënë në artikull, është mjaft i thjeshtë. Kjo ju lejon të konvertoni një fazë në tre. Prandaj, bëhet e mundur përdorimi i një motori elektrik asinkron në jetën e përditshme. Në të njëjtën kohë, efikasiteti dhe fuqia e tij nuk do të humbasin. Në fund të fundit, ju e dini që kur ndizni motorin në një rrjet me një fazë, këto parametra ulen pothuajse përgjysmë. Dhe gjithçka ka të bëjë me disa transformime të tensionit të furnizuar në hyrjen e pajisjes.
Njësia ndreqës është e para në skemë. Më poshtë do të diskutohet më në detaje. Pasi të filtrohet tensioni i korrigjuar. Dhe një rrymë e pastër direkte furnizohet në hyrjen e inverterit. Ai konverton rrymën direkte në rrymë alternative me numrin e kërkuar të fazave. Kjo kaskadë mund t'i nënshtrohet rregullimeve. Ai përbëhet nga gjysmëpërçues me të cilët është i lidhur një qark kontrolli në një mikrokontrollues. Por tani për të gjitha nyjet në më shumë detaje.
Njësi ndreqës
Mund të jetë dy llojesh - një dhe trefazor. Lloji i parë i ndreqësit mund të përdoret në çdo rrjet. Nëse keni një trefazor, atëherë mjafton të lidheni me një. Qarku chastotnik për një motor elektrik nuk është i plotë pa një njësi ndreqës. Meqenëse ka një ndryshim në numrin e fazave, kjo do të thotë që duhet të përdoret një numër i caktuar i diodave gjysmëpërçuese. Nëse po flasim për konvertuesit e frekuencës që mundësohen nga një fazë e vetme, atëherë kërkohet një ndreqës me katër dioda. Ato janë të lidhura.
Kjo ju lejon të zvogëloni diferencën midis vlerës së tensionit në hyrje dhe dalje. Sigurisht, mund të përdoret edhe një qark gjysmëvalë, por është joefikas dhe ndodh një numër i madh lëkundjesh. Por nëse po flasim për një lidhje trefazore, atëherë është e nevojshme të përdoren gjashtë gjysmëpërçues në qark. Saktësisht i njëjti qark në ndreqësin e një gjeneratori makine, nuk ka dallime. E vetmja gjë që mund të shtohet këtu janë tre dioda shtesë për mbrojtjen e tensionit të kundërt.
Elementet e filtrit
Pas ndreqësit vjen filtri. Qëllimi i tij kryesor është të ndërpresë të gjithë përbërësin e ndryshueshëm të rrymës së korrigjuar. Për një pamje më të qartë, duhet të hartoni një qark ekuivalent. Pra, plus kalon nëpër spirale. Dhe pastaj një kondensator elektrolitik lidhet midis plus dhe minus. Kjo është ajo që është interesante në qarkun e zëvendësimit. Nëse spiralja zëvendësohet me reaktancë, atëherë kondensatori, nëse është i pranishëm,rryma e ndryshme mund të jetë ose një përcjellës ose një ndërprerje.
Siç u tha, dalja e ndreqësit është rrymë e drejtpërdrejtë. Dhe kur aplikohet në një kondensator elektrolitik, asgjë nuk ndodh, pasi ky i fundit është një qark i hapur. Por ka një variabël të vogël në rrymë. Dhe nëse rrjedh një rrymë alternative, atëherë në qarkun ekuivalent, kondensatori bëhet një përcjellës. Prandaj, ka një mbyllje nga plus në minus. Këto përfundime janë bërë sipas ligjeve të Kirchhoff, të cilat janë themelore në inxhinierinë elektrike.
Inverter i tranzistorit të fuqisë
Dhe tani kemi arritur në nyjen më të rëndësishme - kaskadën e tranzistorit. Ata bënë një inverter - një konvertues DC-në-AC. Nëse jeni duke bërë një konvertues frekuence për një motor elektrik me duart tuaja, atëherë rekomandohet të përdorni asambletë e transistorëve IGBT, mund t'i gjeni në çdo dyqan të pjesëve të radios. Për më tepër, kostoja e të gjithë komponentëve për prodhimin e një konverteri të frekuencës do të jetë dhjetë herë më e ulët se çmimi i një produkti të përfunduar, madje të prodhuar në Kinë.
Për çdo fazë përdoren dy transistorë. Ato përfshihen midis plus dhe minus, siç tregohet në diagramin në artikull. Por çdo transistor ka një veçori - një dalje kontrolli. Varësisht se cili sinjal aplikohet në të, vetitë e elementit gjysmëpërçues ndryshojnë. Për më tepër, kjo mund të bëhet si me ndihmën e ndërrimit manual (për shembull, aplikoni tension në daljet e nevojshme të kontrollit me disa mikroçelës), ashtu edhe automatikisht. Kjo është rrethkjo e fundit dhe do të diskutohet më tej.
Skema e kontrollit
Dhe nëse lidhja e konvertuesit të frekuencës me motorin elektrik është e thjeshtë, thjesht duhet të lidhni terminalet përkatëse, atëherë gjithçka është shumë më e ndërlikuar me qarkun e kontrollit. Gjë është se ekziston nevoja për të programuar pajisjen në mënyrë që të arrihen rregullimet maksimale të mundshme prej saj. Në zemër është një mikrokontrollues, me të cilin janë të lidhur lexuesit dhe aktivizuesit. Pra, është e nevojshme të kemi transformatorë të rrymës që do të monitorojnë vazhdimisht fuqinë e konsumuar nga njësia elektrike. Dhe në rast tejkalimi, konverteri i frekuencës duhet të fiket.
Lidhja e qarkut të kontrollit
Përveç kësaj, ofrohet mbrojtje nga mbinxehja. Daljet e kontrollit të transistorëve IGBT lidhen me daljen e mikrokontrolluesit duke përdorur një pajisje përputhëse (montim Darlington). Përveç kësaj, është e nevojshme të kontrolloni vizualisht parametrat, kështu që duhet të përfshini një ekran LED në qark. Nga lexuesit, duhet të shtoni butona që do t'ju lejojnë të kaloni midis mënyrave të programimit, si dhe një rezistencë të ndryshueshme, duke e rrotulluar atë, shpejtësia e rrotullimit të rotorit të motorit elektrik ndryshon.
Përfundim
Do të doja të theksoja se gjithashtu mund të bëni konvertuesin tuaj të frekuencës për një motor elektrik, çmimi i produktit të përfunduar fillon nga 5000 rubla. Dhe kjo është për motorët elektrikë, fuqia e të cilëve nuk kalon 0,75 kW. Nëse keni nevojë të menaxhoni më shumëmakinë e fuqishme, do t'ju duhet një chastotnik më i shtrenjtë. Për përdorim në jetën e përditshme, skema e diskutuar më poshtë është e mjaftueshme. Arsyeja është se nuk ka nevojë për një numër të madh funksionesh dhe cilësimesh, gjëja më e rëndësishme është aftësia për të ndryshuar shpejtësinë e rotorit.
