Aquest article tractarà el convertidor de freqüència per a un motor elèctric, el principi del seu funcionament i els components principals. L'èmfasi principal es posarà en la teoria, de manera que entengui el principi de funcionament del convertidor de freqüència i sigui capaç de dissenyar i fabricar amb les seves pròpies mans. Però primer, necessiteu un petit curs d'introducció, que us dirà què és un convertidor de freqüència i amb quins propòsits es necessita.
Funcions inversores
La part del lleó a la indústria l'ocupen els motors asíncrons. I sempre ha estat difícil gestionar-los, ja que tenen una velocitat de rotor constant, i canviar la tensió d'entrada resulta molt difícil, i de vegades fins i tot impossible. Però el convertidor de freqüència canvia completament la imatge. I si abans, per exemple, s'utilitzaven diverses caixes de canvi per canviar la velocitat del transportador, avui n'hi ha prou amb utilitzar un dispositiu electrònic.
A més, chastotniki us permet obtenir no només la possibilitat de canviar els paràmetres de la unitat, sinó també diversos graus de protecció addicionals. No calen arrencadors electromagnètics, i de vegadesni tan sols és necessari tenir una xarxa trifàsica per garantir el funcionament normal d'un motor d'inducció. Tots aquests deures associats amb la commutació i l'encesa de l'accionament elèctric es transfereixen al convertidor de freqüència. Permet canviar les fases a la sortida, la freqüència del corrent (i per tant la velocitat del rotor canvia), ajustar l'arrencada i el fre, i també podeu implementar moltes altres funcions. Tot depèn del microcontrolador utilitzat al circuit de control.
Principi de funcionament
Fer un convertidor de freqüència per a un motor elèctric amb les vostres pròpies mans, el diagrama del qual es mostra a l'article, és bastant senzill. Et permet convertir una fase en tres. Per tant, és possible utilitzar un motor elèctric asíncron a la vida quotidiana. Al mateix temps, no es perdrà la seva eficiència i potència. Al cap i a la fi, sabeu que quan engegueu el motor en una xarxa amb una fase, aquests paràmetres disminueixen gairebé a la meitat. I es tracta de diverses transformacions de la tensió subministrada a l'entrada del dispositiu.
La unitat rectificadora és la primera de l'esquema. Es tractarà amb més detall a continuació. Després de filtrar la tensió rectificada. I es subministra un corrent continu net a l'entrada de l'inversor. Converteix el corrent continu en corrent altern amb el nombre de fases necessari. Aquesta cascada es pot sotmetre a ajustos. Consisteix en semiconductors als quals està connectat un circuit de control en un microcontrolador. Però ara sobre tots els nodes amb més detall.
Unitat rectificadora
Pot ser de dos tipus: una i trifàsica. El primer tipus de rectificador es pot utilitzar en qualsevol xarxa. Si teniu un trifàsic, n'hi ha prou amb connectar-se a un. El circuit chastotnik per a un motor elèctric no està complet sense una unitat rectificadora. Com que hi ha una diferència en el nombre de fases, vol dir que s'ha d'utilitzar un cert nombre de díodes semiconductors. Si estem parlant de convertidors de freqüència alimentats per una sola fase, cal un rectificador de quatre díodes. Estan connectats.
Permet reduir la diferència entre el valor de tensió a l'entrada i la sortida. Per descomptat, també es pot utilitzar un circuit de mitja ona, però és ineficient i es produeixen un gran nombre d'oscil·lacions. Però si estem parlant d'una connexió trifàsica, cal utilitzar sis semiconductors al circuit. Exactament el mateix circuit al rectificador d'un generador de cotxe, no hi ha diferències. L'únic que es pot afegir aquí són tres díodes addicionals per a la protecció de voltatge invers.
Elements de filtre
Després del rectificador ve el filtre. El seu objectiu principal és tallar tot el component variable del corrent rectificat. Per a una imatge més clara, heu de dibuixar un circuit equivalent. Així, més passa per la bobina. I llavors un condensador electrolític es connecta entre més i menys. Això és el que és interessant en el circuit de substitució. Si la bobina es substitueix per una reactància, el condensador, si està present,un corrent diferent pot ser un conductor o un trencament.
Com es va dir, la sortida del rectificador és de corrent continu. I quan s'aplica a un condensador electrolític no passa res, ja que aquest últim és un circuit obert. Però hi ha una petita variable en el corrent. I si circula un corrent altern, en el circuit equivalent, el condensador es converteix en conductor. Per tant, hi ha un tancament de més a menys. Aquestes conclusions es fan d'acord amb les lleis de Kirchhoff, que són fonamentals en enginyeria elèctrica.
Inversor de transistors de potència
I ara hem arribat al node més important: la cascada de transistors. Van fer un inversor: un convertidor de CC a CA. Si feu un convertidor de freqüència per a un motor elèctric amb les vostres pròpies mans, es recomana utilitzar conjunts de transistors IGBT, els podeu trobar a qualsevol botiga de peces de ràdio. A més, el cost de tots els components per a la fabricació d'un convertidor de freqüència serà deu vegades inferior al preu d'un producte acabat, fins i tot fabricat a la Xina.
S'utilitzen dos transistors per a cada fase. S'inclouen entre més i menys, tal com es mostra al diagrama de l'article. Però cada transistor té una característica: una sortida de control. Depenent del senyal que s'apliqui, les propietats de l'element semiconductor canvien. A més, això es pot fer tant amb l'ajuda de commutació manual (per exemple, aplicar tensió a les sortides de control necessàries amb diversos microinterruptors) com automàtica. Això ésaquest últim i es tractarà més endavant.
Esquema de control
I si la connexió del convertidor de freqüència al motor elèctric és senzilla, només cal connectar els terminals corresponents, aleshores tot és molt més complicat amb el circuit de control. El cas és que cal programar el dispositiu per tal d'aconseguir-ne els màxims ajustaments possibles. Al cor hi ha un microcontrolador, al qual estan connectats lectors i actuadors. Per tant, és necessari disposar de transformadors de corrent que controlaran constantment l'energia consumida per l'accionament elèctric. I en cas de sobrepassar, el convertidor de freqüència s'hauria d'apagar.
Connexió del circuit de control
A més, es proporciona protecció contra el sobreescalfament. Les sortides de control dels transistors IGBT es connecten a la sortida del microcontrolador mitjançant un dispositiu coincident (conjunt Darlington). A més, cal controlar visualment els paràmetres, de manera que cal incloure una pantalla LED al circuit. Dels lectors, cal afegir botons que us permetran canviar entre modes de programació, així com una resistència variable, en girar-la, la velocitat de gir del rotor del motor elèctric canvia.
Conclusió
M'agradaria assenyalar que també podeu fer el vostre propi convertidor de freqüència per a un motor elèctric, el preu del producte acabat comença a partir de 5000 rubles. I això és per a motors elèctrics la potència dels quals no supera els 0,75 kW. Si necessites gestionar mésunitat potent, necessitareu un chastotnik més car. Per al seu ús a la vida quotidiana, l'esquema que es comenta a continuació és suficient. El motiu és que no calen un gran nombre de funcions i configuracions, el més important és la possibilitat de canviar la velocitat del rotor.
