Artikel ini akan membincangkan penukar frekuensi untuk motor elektrik, prinsip pengendaliannya dan komponen utama. Penekanan utama akan diberikan pada teori, supaya anda memahami prinsip operasi penukar frekuensi dan dapat mereka bentuk dan pembuatan selanjutnya dengan tangan anda sendiri. Tetapi pertama sekali, anda memerlukan kursus pengenalan kecil, yang akan memberitahu anda apa itu penukar frekuensi dan untuk tujuan apa ia diperlukan.
Fungsi penyongsang
Saham terbesar dalam industri ini diduduki oleh motor tak segerak. Dan sentiasa sukar untuk menguruskannya, kerana ia mempunyai kelajuan pemutar yang tetap, dan menukar voltan input ternyata sangat sukar, dan kadangkala mustahil. Tetapi penukar frekuensi menukar sepenuhnya gambar. Dan jika sebelum ini, sebagai contoh, pelbagai kotak gear digunakan untuk menukar kelajuan penghantar, hari ini ia cukup untuk menggunakan satu peranti elektronik.
Selain itu, chastotniki membolehkan anda bukan sahaja mendapat keupayaan untuk menukar parameter pemacu, tetapi juga beberapa darjah perlindungan tambahan. Tidak ada keperluan untuk pemula elektromagnet, dan kadang-kadangmalah tidak perlu mempunyai rangkaian tiga fasa untuk memastikan operasi normal motor aruhan. Semua tugas yang berkaitan dengan menukar dan menghidupkan pemacu elektrik dipindahkan ke penukar frekuensi. Ia membolehkan anda menukar fasa pada output, kekerapan arus (dan oleh itu kelajuan rotor berubah), untuk melaraskan permulaan dan brek, dan anda juga boleh melaksanakan banyak fungsi lain. Semuanya bergantung pada mikropengawal yang digunakan dalam litar kawalan.
Prinsip operasi
Membuat penukar frekuensi untuk motor elektrik dengan tangan anda sendiri, rajah yang diberikan dalam artikel, agak mudah. Ia membolehkan anda menukar satu fasa kepada tiga. Oleh itu, ia menjadi mungkin untuk menggunakan motor elektrik tak segerak dalam kehidupan seharian. Pada masa yang sama, kecekapan dan kuasanya tidak akan hilang. Lagipun, anda tahu bahawa apabila anda menghidupkan motor dalam rangkaian dengan satu fasa, parameter ini berkurangan hampir separuh. Dan ini semua tentang beberapa perubahan voltan yang dibekalkan kepada input peranti.
Unit penerus adalah yang pertama dalam skema. Ia akan dibincangkan dengan lebih terperinci di bawah. Selepas voltan diperbetulkan ditapis. Dan arus terus yang bersih dibekalkan kepada input penyongsang. Ia menukarkan arus terus kepada arus ulang alik dengan bilangan fasa yang diperlukan. Lata ini boleh tertakluk kepada pelarasan. Ia terdiri daripada semikonduktor di mana litar kawalan pada mikropengawal disambungkan. Tetapi sekarang tentang semua nod dengan lebih terperinci.
Unit penerus
Ia boleh terdiri daripada dua jenis - satu dan tiga fasa. Jenis penerus pertama boleh digunakan dalam mana-mana rangkaian. Jika anda mempunyai tiga fasa, maka sudah cukup untuk menyambung ke satu. Litar chastotnik untuk motor elektrik tidak lengkap tanpa unit penerus. Oleh kerana terdapat perbezaan dalam bilangan fasa, ini bermakna sejumlah diod semikonduktor mesti digunakan. Jika kita bercakap tentang penukar frekuensi yang dikuasakan oleh satu fasa, maka penerus empat diod diperlukan. Mereka dirapatkan.
Ia membolehkan anda mengurangkan perbezaan antara nilai voltan pada input dan output. Sudah tentu, litar separuh gelombang juga boleh digunakan, tetapi ia tidak cekap, dan sejumlah besar ayunan berlaku. Tetapi jika kita bercakap mengenai sambungan tiga fasa, maka perlu menggunakan enam semikonduktor dalam litar. Litar yang sama persis dalam penerus penjana kereta, tidak ada perbezaan. Satu-satunya perkara yang boleh ditambah di sini ialah tiga diod tambahan untuk perlindungan voltan terbalik.
Elemen penapis
Selepas penerus datang penapis. Tujuan utamanya adalah untuk memotong keseluruhan komponen pembolehubah arus diperbetulkan. Untuk gambaran yang lebih jelas, anda perlu membuat litar yang setara. Jadi, tambah melalui gegelung. Dan kemudian kapasitor elektrolitik disambungkan antara tambah dan tolak. Inilah yang menarik dalam litar gantian. Jika gegelung digantikan oleh reaktans, maka kapasitor, jika ada,arus yang berbeza boleh sama ada konduktor atau putus.
Seperti yang dikatakan, keluaran penerus adalah arus terus. Dan apabila ia digunakan pada kapasitor elektrolitik, tiada apa yang berlaku, kerana yang terakhir adalah litar terbuka. Tetapi terdapat pembolehubah kecil dalam arus. Dan jika arus ulang alik mengalir, maka dalam litar setara, kapasitor menjadi konduktor. Oleh itu, terdapat penutupan tambah kepada tolak. Kesimpulan ini dibuat mengikut undang-undang Kirchhoff, yang merupakan asas dalam kejuruteraan elektrik.
Penyongsang Transistor Kuasa
Dan kini kita telah mencapai nod yang paling penting - lata transistor. Mereka membuat penyongsang - penukar DC-ke-AC. Jika anda membuat penukar frekuensi untuk motor elektrik dengan tangan anda sendiri, maka disyorkan untuk menggunakan pemasangan transistor IGBT, anda boleh menemuinya di mana-mana kedai alat ganti radio. Selain itu, kos semua komponen untuk pembuatan penukar frekuensi akan sepuluh kali lebih rendah daripada harga produk siap, walaupun dibuat di China.
Dua transistor digunakan untuk setiap fasa. Ia disertakan antara tambah dan tolak, seperti yang ditunjukkan dalam rajah dalam artikel. Tetapi setiap transistor mempunyai ciri - output kawalan. Bergantung pada isyarat yang digunakan padanya, sifat unsur semikonduktor berubah. Lebih-lebih lagi, ini boleh dilakukan dengan bantuan pensuisan manual (contohnya, gunakan voltan pada output kawalan yang diperlukan dengan beberapa suis mikro), dan automatik. Itu lebih kurangyang terakhir dan akan dibincangkan lebih lanjut.
Skim kawalan
Dan jika sambungan penukar frekuensi ke motor elektrik adalah mudah, anda hanya perlu menyambungkan terminal yang sepadan, maka semuanya menjadi lebih rumit dengan litar kawalan. Masalahnya ialah terdapat keperluan untuk memprogram peranti untuk mencapai pelarasan maksimum yang mungkin daripadanya. Di jantung adalah mikropengawal, yang mana pembaca dan penggerak disambungkan. Oleh itu, adalah perlu untuk mempunyai pengubah semasa yang akan sentiasa memantau kuasa yang digunakan oleh pemacu elektrik. Dan sekiranya melebihi, penukar frekuensi hendaklah dimatikan.
Menyambung litar kawalan
Selain itu, perlindungan terlalu panas disediakan. Output kawalan transistor IGBT disambungkan kepada output mikropengawal menggunakan peranti padanan (pemasangan Darlington). Di samping itu, adalah perlu untuk mengawal parameter secara visual, jadi anda perlu memasukkan paparan LED dalam litar. Daripada pembaca, anda perlu menambah butang yang membolehkan anda bertukar antara mod pengaturcaraan, serta rintangan berubah-ubah, dengan memutarkannya, kelajuan putaran pemutar motor elektrik berubah.
Kesimpulan
Saya ingin ambil perhatian bahawa anda juga boleh membuat penukar frekuensi anda sendiri untuk motor elektrik, harga produk siap bermula dari 5000 rubel. Dan ini adalah untuk motor elektrik yang kuasanya tidak melebihi 0.75 kW. Jika anda perlu menguruskan lebihpemacu yang berkuasa, anda memerlukan chastotnik yang lebih mahal. Untuk kegunaan dalam kehidupan seharian, skema yang dibincangkan di bawah adalah mencukupi. Sebabnya ialah tidak memerlukan sejumlah besar fungsi dan tetapan, yang paling penting ialah keupayaan untuk menukar kelajuan rotor.
