A partir d'aquest article aprendràs què és un convertidor de freqüència per a un motor elèctric, considera el seu circuit, el principi de funcionament i també coneixeràs la configuració dels dissenys industrials. L'objectiu principal serà fer un convertidor de freqüència amb les vostres pròpies mans. Per descomptat, per a això haureu de tenir almenys una idea general de la tecnologia dels conductors. Cal començar per la finalitat per a la qual s'utilitzen els convertidors de freqüència.
Quan sorgeixi la necessitat de l'IF
Els convertidors de freqüència moderns són dispositius d' alta tecnologia que consisteixen en elements basats en semiconductors. A més, hi ha un sistema de control electrònic construït sobre un microcontrolador. Amb la seva ajuda, es controlen tots els paràmetres més importants del motor elèctric. En particular, amb l'ajuda d'un convertidor de freqüència, és possible canviar la velocitat de rotació del motor elèctric. Hi ha una idea per comprar un convertidor de freqüènciamotor elèctric. El preu d'aquest dispositiu per a motors amb una potència de 0,75 kW serà d'aproximadament 5-7 mil rubles.
Val la pena assenyalar que podeu canviar la velocitat de rotació mitjançant una caixa de canvis construïda a partir d'un variador, o un tipus d'engranatge. Però aquests dissenys són molt grans, no sempre és possible utilitzar-los. A més, aquests mecanismes s'han de fer servir de manera oportuna i la seva fiabilitat és extremadament baixa. L'ús d'un convertidor de freqüència us permet reduir el cost del manteniment d'un accionament elèctric, així com augmentar-ne les capacitats.
Els components principals del convertidor de freqüència
Qualsevol convertidor de freqüència consta de quatre mòduls principals:
- Unitat rectificadora.
- dispositius de filtratge de CC.
- Conjunt inversor.
- Sistema de control de microprocessador.
Tots ells estan interconnectats i la unitat de control controla el funcionament de l'etapa de sortida: l'inversor. És amb la seva ajuda que es modifiquen les característiques de sortida del corrent altern.
A continuació es descriurà detalladament, es dóna un diagrama. El convertidor de freqüència per al motor elèctric té diverses característiques més. Cal tenir en compte que el dispositiu inclou diversos nivells de protecció, que també estan controlats per un dispositiu microcontrolador. En particular, es realitza el control de temperatura dels elements semiconductors de potència. A més, hi ha una funció de protecció contra curtcircuits i sobreintensitat. FreqüènciaEl convertidor s'ha de connectar a la xarxa d'alimentació mitjançant dispositius de protecció. No cal cap arrencador magnètic.
Rectificador convertidor de freqüència
Aquest és el primer mòdul pel qual passa corrent. Amb la seva ajuda, el corrent altern es rectifica - es converteix en corrent continu. Això passa a causa de l'ús d'elements com els díodes semiconductors. Però ara val la pena esmentar una petita característica. Ja sabeu que la majoria dels motors d'inducció estan alimentats per una xarxa de CA trifàsica. Però això no està disponible a tot arreu. Per descomptat, les grans empreses ho tenen, però rarament s'utilitza a la vida quotidiana, ja que és més fàcil fer-ne una monofàsica. Sí, i tenint en compte l'electricitat, les coses són més fàcils.
I els convertidors de freqüència es poden alimentar tant des d'una xarxa trifàsica com des d'una de monofàsica. Quina és la diferència? I és insignificant, en el disseny s'utilitzen diversos tipus de rectificadors. Si estem parlant d'un convertidor de freqüència monofàsic per a un motor elèctric, cal utilitzar un circuit en quatre díodes semiconductors connectats en un tipus de pont. Però si hi ha una necessitat d'alimentació d'una xarxa trifàsica, hauríeu de triar un circuit diferent, format per sis díodes semiconductors. Dos elements a cada braç, com a resultat obtindreu una rectificació de CA. La sortida mostrarà més i menys.
Filtratge de tensió de CC
A la sortidarectificador, tens una tensió constant, però té grans ondulacions, el component variable encara rellisca. Per suavitzar totes aquestes "rugositats" del corrent, haureu d'utilitzar almenys dos elements: un inductor i un condensador electrolític. Però tot s'hauria d'explicar amb més detall.
L'inductor té un gran nombre de voltes, té certa reactància, que permet suavitzar lleugerament l'ondulatge del corrent que hi circula. El segon element és un condensador connectat entre dos pols. Té unes propietats realment interessants. Quan circula un corrent continu, segons la llei de Kirchhoff, s'ha de substituir per una ruptura, és a dir, no hi ha res entre més i menys. Però quan circula un corrent altern, és un conductor, un tros de fil sense resistència. Com s'ha esmentat anteriorment, flueix corrent continu, però hi ha una petita proporció de corrent altern. I es tanca, com a conseqüència de la qual cosa simplement desapareix.
Mòdul inversor
El conjunt de l'inversor és, per ser precisos, el més important de tot el disseny. S'utilitza per canviar els paràmetres del corrent de sortida. En particular, la seva freqüència, tensió, etc. L'inversor consta de sis transistors controlats. Per a cada fase, dos elements semiconductors. Val la pena assenyalar que s'utilitzen conjunts moderns de transistors IGBT a l'etapa d'inversor. Fins i tot fets a casa, fins i tot el convertidor de freqüència Delta, el més econòmic i assequible actualment, consta dels mateixos nodes. Les possibilitats són diferents.
Tenen tres entrades, el mateix nombre de sortides, així com sis punts de connexió al dispositiu de control. Cal tenir en compte que en la fabricació independent d'un convertidor de freqüència, cal seleccionar un conjunt segons la potència. Per tant, heu de decidir immediatament quin tipus de motor es connectarà al convertidor de freqüència.
Sistema de control de microprocessador
Amb l'autoproducció és poc probable que es puguin aconseguir els mateixos paràmetres que tenen els dissenys industrials. La raó d'això no rau en absolut en el fet que els conjunts fabricats de transistors de potència són ineficients. El cas és que a casa és bastant difícil fer un mòdul de control. Per descomptat, no es tracta de soldar elements, sinó de programar un dispositiu microcontrolador. L'opció més senzilla és fer una unitat de control amb la qual puguis ajustar la velocitat de rotació, la marxa enrere, la protecció del corrent i el sobreescalfament.
Per canviar la velocitat de rotació, heu d'utilitzar una resistència variable, que està connectada al port d'entrada del microcontrolador. Aquest és un dispositiu mestre que envia un senyal al microcircuit. Aquest últim analitza el nivell de canvi de tensió respecte a la referència, que és de 5 V. El sistema de control funciona segons un determinat algorisme, que s'escriu abans de programar. Estrictament segons això, el treball del sistema de microprocessador té lloc. Mòduls de control d'empresa molt popularsSiemens. El convertidor de freqüència d'aquest fabricant té una alta fiabilitat, es pot utilitzar en qualsevol tipus d'accionament elèctric.
Com configurar el convertidor de freqüència
Avui, hi ha molts fabricants d'aquest dispositiu. Però l'algoritme de sintonització és gairebé el mateix per a tothom. Per descomptat, no funcionarà afinar el convertidor de freqüència sense un coneixement cert. Cal tenir dues coses: experiència en ajust i un manual d'operació. Aquest últim té un apèndix que descriu totes les funcions que es poden programar. Normalment hi ha diversos botons a la caixa del convertidor de freqüència. Han d'estar presents almenys quatre peces. Dos estan pensats per canviar entre funcions, amb l'ajuda de les altres, es seleccionen paràmetres o es cancel·len les dades introduïdes. Per canviar al mode de programació, has de prémer un botó específic.
Cada model de convertidor de freqüència té el seu propi algorisme per entrar al mode de programació. Per tant, és impossible prescindir del manual d'instruccions. També val la pena assenyalar que les funcions es divideixen en diversos subgrups. I és fàcil perdre's en ells. Intenteu no canviar aquells paràmetres que el fabricant no recomana tocar. Aquests paràmetres només s'han de canviar en casos excepcionals. Quan seleccioneu una funció de programació, veureu la seva designació alfanumèrica a la pantalla. A mesura que adquireixis experiència, sintonitzar el convertidor de freqüència et semblarà molt senzill.
Conclusions
Quanfuncionament, manteniment o fabricació del convertidor de freqüència, s'han d'observar totes les precaucions de seguretat. Recordeu que el disseny del dispositiu conté condensadors electrolítics que mantenen la seva càrrega fins i tot després de desconnectar-se de la xarxa de CA. Per tant, abans de desmuntar, cal esperar a la descàrrega. Tingueu en compte que hi ha elements en el disseny dels convertidors de freqüència que tenen por de l'electricitat estàtica. En particular, això s'aplica al sistema de control del microprocessador. Per tant, la soldadura s'ha de fer amb totes les precaucions.
