Din acest articol veți afla ce este un convertor de frecvență pentru un motor electric, luați în considerare circuitul său, principiul de funcționare și, de asemenea, veți afla despre setările desenelor industriale. Accentul principal va fi realizarea unui convertor de frecvență cu propriile mâini. Desigur, pentru aceasta va trebui să aveți cel puțin o idee generală despre tehnologia conductorilor. Este necesar să începeți cu scopul pentru care sunt utilizate convertoarele de frecvență.
Când apare necesitatea IF
Convertoarele de frecvență moderne sunt dispozitive de în altă tehnologie care constau din elemente bazate pe semiconductori. În plus, există un sistem de control electronic construit pe un microcontroler. Cu ajutorul lui, toți cei mai importanți parametri ai motorului electric sunt controlați. În special, cu ajutorul unui convertor de frecvență, este posibilă modificarea vitezei de rotație a motorului electric. Există o idee pentru a cumpăra un convertor de frecvență pentrumotor electric. Prețul unui astfel de dispozitiv pentru motoare cu o putere de 0,75 kW va fi de aproximativ 5-7 mii de ruble.
Este de remarcat faptul că puteți modifica viteza de rotație folosind o cutie de viteze construită pe baza unui variator, sau a unui tip de viteză. Dar astfel de modele sunt foarte mari, nu este întotdeauna posibil să le folosiți. În plus, astfel de mecanisme trebuie întreținute în timp util, iar fiabilitatea lor este extrem de scăzută. Utilizarea unui convertor de frecvență vă permite să reduceți costurile de întreținere a unei unități electrice, precum și să creșteți capacitățile acesteia.
Componentele principale ale convertorului de frecvență
Orice convertor de frecvență este format din patru module principale:
- Unitate redresor.
- Dispozitive de filtrare DC.
- Ansamblu invertor.
- Sistem de control cu microprocesor.
Toate acestea sunt interconectate, iar unitatea de control controlează funcționarea etajului de ieșire - invertorul. Cu ajutorul acestuia sunt modificate caracteristicile de ieșire ale curentului alternativ.
Va fi descris în detaliu mai jos, este dată o diagramă. Convertorul de frecvență pentru motorul electric are mai multe caracteristici. Trebuie remarcat faptul că dispozitivul include mai multe niveluri de protecție, care sunt controlate și de un dispozitiv microcontroler. În special, se realizează controlul temperaturii elementelor semiconductoare de putere. În plus, există o funcție de protecție împotriva scurtcircuitului și supracurentului. FrecvențăConvertorul trebuie conectat la rețeaua de alimentare prin intermediul unor dispozitive de protecție. Nu este nevoie de un starter magnetic.
Redresoare cu convertor de frecvență
Acesta este primul modul prin care trece curentul. Cu ajutorul acestuia, curentul alternativ este redresat - convertit în curent continuu. Acest lucru se întâmplă datorită utilizării unor elemente precum diode semiconductoare. Dar acum merită menționată o mică caracteristică. Știți că majoritatea motoarelor cu inducție sunt alimentate de o rețea trifazată de curent alternativ. Dar acest lucru nu este disponibil peste tot. Desigur, întreprinderile mari îl au, dar este rar folosit în viața de zi cu zi, deoarece este mai ușor să conduci unul monofazat. Da, și ținând cont de electricitate, lucrurile sunt mai ușor.
Și convertoarele de frecvență pot fi alimentate atât de la o rețea trifazată, cât și de la una monofazată. Care este diferența? Și este nesemnificativ, diferite tipuri de redresoare sunt utilizate în proiectare. Dacă vorbim despre un convertor de frecvență monofazat pentru un motor electric, atunci este necesar să folosim un circuit pe patru diode semiconductoare conectate într-un tip de punte. Dar dacă este nevoie de alimentare de la o rețea trifazată, ar trebui să alegeți un circuit diferit, format din șase diode semiconductoare. Două elemente în fiecare braț, ca rezultat veți obține rectificarea AC. Rezultatul va afișa plus și minus.
Filtrare de tensiune DC
La ieșireredresor, ai o tensiune constanta, dar are ondulatii mari, componenta variabila tot aluneca. Pentru a netezi toate aceste „rugozități” ale curentului, va trebui să utilizați cel puțin două elemente - un inductor și un condensator electrolitic. Dar totul ar trebui spus mai detaliat.
Inductorul are un număr mare de spire, are o oarecare reactanță, ceea ce vă permite să neteziți ușor ondulația curentului care curge prin el. Al doilea element este un condensator conectat între doi poli. Are niște proprietăți cu adevărat interesante. Când circulă un curent continuu, conform legii lui Kirchhoff, acesta trebuie înlocuit cu o întrerupere, adică nu există, parcă, nimic între plus și minus. Dar când curge un curent alternativ, este un conductor, o bucată de sârmă fără rezistență. După cum am menționat mai sus, curge curent continuu, dar există o mică proporție de curent alternativ în el. Și se închide, drept urmare pur și simplu dispare.
Modul invertor
Ansamblul invertor este, mai exact, cel mai important din întregul design. Este folosit pentru a modifica parametrii curentului de ieșire. În special, frecvența, tensiunea, etc. Invertorul este format din șase tranzistoare controlate. Pentru fiecare fază, două elemente semiconductoare. Este de remarcat faptul că ansamblurile moderne de tranzistoare IGBT sunt utilizate în stadiul de invertor. Chiar și de casă, chiar și convertorul de frecvență Delta, cel mai bugetar și mai accesibil astăzi, constă din aceleași noduri. Posibilitățile sunt doar diferite.
Au trei intrări, același număr de ieșiri, precum și șase puncte de conectare la dispozitivul de control. Trebuie remarcat faptul că, în fabricarea independentă a unui convertor de frecvență, este necesar să selectați un ansamblu în funcție de putere. Prin urmare, trebuie să decideți imediat ce tip de motor va fi conectat la convertizorul de frecvență.
Sistem de control cu microprocesor
Cu producția proprie, este puțin probabil să se poată atinge aceiași parametri pe care îi au desenele industriale. Motivul pentru aceasta nu constă deloc în faptul că ansamblurile fabricate de tranzistoare de putere sunt ineficiente. Faptul este că acasă este destul de dificil să faci un modul de control. Desigur, nu este vorba despre lipirea elementelor, ci despre programarea unui dispozitiv microcontroler. Cea mai ușoară opțiune este să faci o unitate de control cu care să poți regla viteza de rotație, inversarea, curentul și protecția la supraîncălzire.
Pentru a modifica viteza de rotație, trebuie să utilizați o rezistență variabilă, care este conectată la portul de intrare al microcontrolerului. Acesta este un dispozitiv principal care trimite un semnal către microcircuit. Acesta din urmă analizează nivelul de modificare a tensiunii față de referință, care este de 5 V. Sistemul de control funcționează după un anumit algoritm, care este scris înainte de programare. Strict conform acesteia, are loc munca sistemului cu microprocesor. Module de control ale companiei foarte populareSiemens. Convertorul de frecvență al acestui producător are fiabilitate ridicată, poate fi utilizat în orice tip de acţionare electrică.
Cum se configurează convertorul de frecvență
Astăzi, există mulți producători ai acestui dispozitiv. Dar algoritmul de reglare este aproape același pentru toată lumea. Desigur, nu va funcționa să reglați convertorul de frecvență fără anumite cunoștințe. Trebuie să aveți două lucruri - experiență în reglare și un manual de utilizare. Acesta din urmă are o anexă care descrie toate funcțiile care pot fi programate. De obicei există mai multe butoane pe carcasa convertizorului de frecvență. Trebuie să fie prezente cel puțin patru piese. Două sunt destinate comutării între funcții, cu ajutorul celorl alte se selectează parametrii sau se anulează datele introduse. Pentru a comuta în modul de programare, trebuie să apăsați un anumit buton.
Fiecare model de convertizor de frecvență are propriul algoritm pentru intrarea în modul de programare. Prin urmare, este imposibil să faci fără manualul de instrucțiuni. De asemenea, este de remarcat faptul că funcțiile sunt împărțite în mai multe subgrupe. Și este ușor să te pierzi în ele. Încercați să nu modificați acele setări pe care producătorul nu recomandă să le atingeți. Aceste setări ar trebui modificate numai în cazuri excepționale. Când selectați o funcție de programare, veți vedea desemnarea ei alfanumerică pe afișaj. Pe măsură ce câștigați experiență, reglarea convertorului de frecvență vi se va părea foarte simplă.
Concluzii
Cândoperarea, întreținerea sau fabricarea convertizorului de frecvență, trebuie respectate toate măsurile de siguranță. Rețineți că designul dispozitivului conține condensatori electrolitici care își păstrează încărcarea chiar și după deconectarea de la rețeaua de curent alternativ. Prin urmare, înainte de dezasamblare, este necesar să așteptați descărcarea. Vă rugăm să rețineți că există elemente în proiectarea convertoarelor de frecvență cărora le este frică de electricitatea statică. În special, acest lucru se aplică sistemului de control cu microprocesor. Prin urmare, lipirea trebuie făcută cu toate măsurile de precauție.
