Från den här artikeln kommer du att lära dig vad en frekvensomvandlare för en elmotor är, överväga dess krets, funktionsprincipen och också lära dig om inställningarna för industriell design. Huvudfokus kommer att ligga på att göra en frekvensomvandlare med egna händer. Naturligtvis, för detta måste du ha åtminstone en allmän uppfattning om ledarteknik. Det är nödvändigt att börja med syftet med vilket frekvensomriktare används.
När behovet uppstår för IF
Moderne frekvensomvandlare är högteknologiska enheter som består av element baserade på halvledare. Dessutom finns ett elektroniskt styrsystem byggt på en mikrokontroller. Med dess hjälp styrs alla de viktigaste parametrarna för elmotorn. I synnerhet med hjälp av en frekvensomformare är det möjligt att ändra elmotorns rotationshastighet. Det finns en idé att köpa en frekvensomformare tillelektrisk motor. Priset på en sådan enhet för motorer med en effekt på 0,75 kW kommer att vara cirka 5-7 tusen rubel.
Det är värt att notera att du kan ändra rotationshastigheten med en växellåda byggd på en variator, eller en växeltyp. Men sådana mönster är mycket stora, det är inte alltid möjligt att använda dem. Dessutom måste sådana mekanismer servas i tid, och deras tillförlitlighet är extremt låg. Användningen av en frekvensomformare gör att du kan sänka kostnaderna för att underhålla en elektrisk drivenhet, samt öka dess kapacitet.
Frekvensomformarens huvudkomponenter
Alla frekvensomvandlare består av fyra huvudmoduler:
- Lriktarenhet.
- DC-filtreringsenheter.
- Inverter assembly.
- Mikroprocessorkontrollsystem.
Alla är sammankopplade och styrenheten styr driften av slutsteget - växelriktaren. Det är med dess hjälp som växelströmmens utgångsegenskaper ändras.
Det kommer att beskrivas i detalj nedan, ett diagram ges. Frekvensomvandlaren för elmotorn har flera funktioner. Det bör noteras att enheten inkluderar flera skyddsnivåer, som också styrs av en mikrokontrollerenhet. I synnerhet utförs temperaturkontroll av krafthalvledarelement. Dessutom finns en funktion av skydd mot kortslutning och överström. FrekvensOmvandlaren måste anslutas till matningsnätet med hjälp av skyddsanordningar. Det finns inget behov av en magnetisk startmotor.
Frekvensomvandlarlikriktare
Detta är den allra första modulen som ström flyter igenom. Med dess hjälp likriktas växelström - omvandlas till likström. Detta händer på grund av användningen av element som halvledardioder. Men nu är det värt att nämna en liten funktion. Du vet att de flesta induktionsmotorer drivs av ett trefas växelströmsnät. Men detta finns inte överallt. Naturligtvis har stora företag det, men det används sällan i vardagen, eftersom det är lättare att genomföra en enfas. Ja, och med hänsyn till elektricitet är det enklare.
Och frekvensomformare kan drivas både från ett trefasnät och från ett enfas. Vad är skillnaden? Och det är obetydligt, olika typer av likriktare används i designen. Om vi pratar om en enfas frekvensomvandlare för en elektrisk motor, är det nödvändigt att använda en krets på fyra halvledardioder anslutna i en bryggtyp. Men om det finns ett behov av ström från ett trefasnät, bör du välja en annan krets, bestående av sex halvledardioder. Två element i varje arm, som ett resultat får du AC-likriktning. Utdata kommer att visa plus och minus.
DC-spänningsfiltrering
På väg utlikriktare, du har en konstant spänning, men den har stora krusningar, den variabla komponenten slirar fortfarande. För att jämna ut alla dessa "grovheter" av strömmen måste du använda minst två element - en induktor och en elektrolytisk kondensator. Men allt bör berättas mer i detalj.
Induktorn har ett stort antal varv, den har en viss reaktans, vilket gör att du lätt kan jämna ut krusningen av strömmen som flyter genom den. Det andra elementet är en kondensator ansluten mellan två poler. Den har några riktigt intressanta egenskaper. När en likström flyter måste den enligt Kirchhoffs lag ersättas av ett avbrott, det vill säga det finns liksom inget mellan plus och minus. Men när det går en växelström är det en ledare, en bit tråd utan motstånd. Som nämnts ovan flyter likström, men det finns en liten andel växelström i den. Och den stängs, som ett resultat av vilken den helt enkelt försvinner.
Invertermodul
Inverterenheten är, för att vara exakt, den viktigaste i hela designen. Den används för att ändra parametrarna för utströmmen. I synnerhet dess frekvens, spänning etc. Växelriktaren består av sex styrda transistorer. För varje fas två halvledarelement. Det är värt att notera att moderna enheter av IGBT-transistorer används i växelriktarsteget. Till och med hemmagjorda, även Delta-frekvensomformaren, den mest prisvärda och prisvärda idag, består av samma noder. Möjligheterna är bara olika.
De har tre ingångar, samma antal utgångar, samt sex anslutningspunkter till styrenheten. Det bör noteras att vid den oberoende tillverkningen av en frekvensomformare är det nödvändigt att välja en enhet enligt effekt. Därför måste du omedelbart bestämma vilken typ av motor som ska anslutas till frekvensomformaren.
Mikroprocessorkontrollsystem
Med egenproduktion är det osannolikt att det kommer att vara möjligt att uppnå samma parametrar som industriell design har. Anledningen till detta ligger inte alls i det faktum att de tillverkade sammansättningarna av krafttransistorer är ineffektiva. Faktum är att hemma är det ganska svårt att göra en kontrollmodul. Naturligtvis handlar det inte om att löda element, utan om att programmera en mikrokontrollerenhet. Det enklaste alternativet är att göra en styrenhet med vilken du kan justera rotationshastighet, backning, ström- och överhettningsskydd.
För att ändra rotationshastigheten måste du använda ett variabelt motstånd, som är anslutet till ingångsporten på mikrokontrollern. Detta är en masterenhet som skickar en signal till mikrokretsen. Den senare analyserar nivån på spänningsförändringen jämfört med referensen, som är 5 V. Styrsystemet fungerar enligt en viss algoritm, som skrivs före programmering. Strikt enligt det sker mikroprocessorsystemets arbete. Mycket populära styrmoduler för företagSiemens. Frekvensomformaren från denna tillverkare har hög tillförlitlighet, kan användas i alla typer av elektriska enheter.
Hur man ställer in frekvensomformaren
Idag finns det många tillverkare av den här enheten. Men inställningsalgoritmen är nästan densamma för alla. Naturligtvis kommer det inte att fungera att ställa in frekvensomformaren utan viss kunskap. Du behöver ha två saker - erfarenhet av justering och en bruksanvisning. Den senare har en bilaga som beskriver alla funktioner som kan programmeras. Det finns vanligtvis flera knappar på höljet till frekvensomformaren. Minst fyra stycken måste finnas. Två är avsedda för att växla mellan funktioner, med hjälp av de andra väljs parametrar eller raderas inmatade data. För att växla till programmeringsläget måste du trycka på en specifik knapp.
Varje frekvensomformarmodell har sin egen algoritm för att gå in i programmeringsläget. Därför är det omöjligt att göra utan bruksanvisningen. Det är också värt att notera att funktionerna är indelade i flera undergrupper. Och det är lätt att gå vilse i dem. Försök att inte ändra de inställningar som tillverkaren inte rekommenderar att du vidrör. Dessa inställningar bör endast ändras i undantagsfall. När du väljer en programmeringsfunktion kommer du att se dess alfanumeriska beteckning på displayen. När du får erfarenhet kommer det att verka väldigt enkelt för dig att ställa in frekvensomformaren.
slutsatser
Närdrift, underhåll eller tillverkning av frekvensomformaren måste alla säkerhetsåtgärder iakttas. Kom ihåg att enhetens design innehåller elektrolytiska kondensatorer som behåller sin laddning även efter att den kopplats bort från nätströmmen. Därför, innan demontering, är det nödvändigt att vänta på urladdningen. Observera att det finns element i utformningen av frekvensomriktare som är rädda för statisk elektricitet. I synnerhet gäller detta mikroprocessorstyrsystemet. Därför bör lödning utföras med alla försiktighetsåtgärder.
