Bu makale bir elektrik motoru için frekans dönüştürücüyü, çalışma prensibini ve ana bileşenlerini tartışacaktır. Frekans dönüştürücünün çalışma prensibini anlamanız ve kendi ellerinizle daha fazla tasarım ve üretim yapabilmeniz için ana vurgu teoriye verilecektir. Ama önce, size frekans dönüştürücünün ne olduğunu ve hangi amaçlar için gerekli olduğunu anlatacak küçük bir giriş kursuna ihtiyacınız var.
İnverter fonksiyonları
Sektördeki aslan payı asenkron motorlara aittir. Ve sabit bir rotor hızına sahip oldukları için onları yönetmek her zaman zor olmuştur ve giriş voltajını değiştirmek çok zor ve hatta bazen imkansız hale gelir. Ancak frekans dönüştürücü resmi tamamen değiştirir. Ve örneğin daha önce konveyörün hızını değiştirmek için çeşitli dişli kutuları kullanıldıysa, bugün tek bir elektronik cihaz kullanmak yeterlidir.
Ek olarak, chastotniki, yalnızca sürücü parametrelerini değiştirme yeteneğini değil, aynı zamanda birkaç ek koruma derecesini elde etmenizi sağlar. Elektromanyetik başlatıcılara gerek yoktur ve bazenbir asenkron motorun normal çalışmasını sağlamak için üç fazlı bir ağa sahip olmak bile gerekli değildir. Elektrikli sürücünün açılması ve açılmasıyla ilgili tüm bu görevler, frekans dönüştürücüye aktarılır. Çıkıştaki fazları, akımın frekansını (ve dolayısıyla rotorun hızını değiştirir), başlatmayı ve freni ayarlamanıza izin verir ve ayrıca birçok başka işlevi uygulayabilirsiniz. Her şey kontrol devresinde kullanılan mikrodenetleyiciye bağlıdır.
Çalışma prensibi
Şeması makalede verilen kendi elinizle bir elektrik motoru için frekans dönüştürücü yapmak oldukça basittir. Bir fazı üçe dönüştürmenizi sağlar. Böylece asenkron bir elektrik motorunu günlük hayatta kullanmak mümkün hale geliyor. Aynı zamanda verimliliği ve gücü kaybolmaz. Sonuçta tek fazlı bir ağda motoru açtığınızda bu parametrelerin neredeyse yarı yarıya azaldığını biliyorsunuz. Ve bu, cihazın girişine sağlanan voltajın birkaç dönüşümü ile ilgilidir.
Doğrulaştırıcı ünite şemadaki ilk ünitedir. Aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır. Doğrultulan voltaj filtrelendikten sonra. Ve inverterin girişine temiz bir doğru akım verilir. Gerekli sayıda faz ile doğru akımı alternatif akıma dönüştürür. Bu kademe, ayarlamalara tabi tutulabilir. Bir mikrodenetleyici üzerindeki bir kontrol devresinin bağlı olduğu yarı iletkenlerden oluşur. Ama şimdi tüm düğümler hakkında daha ayrıntılı olarak.
Doğrulaştırıcı ünite
İki tip olabilir - bir ve üç fazlı. İlk tip doğrultucu herhangi bir ağda kullanılabilir. Üç fazınız varsa, birine bağlanmanız yeterlidir. Bir elektrik motorunun chastotnik devresi, doğrultucu ünitesi olmadan tamamlanmaz. Faz sayısında farklılık olduğu için belirli sayıda yarı iletken diyot kullanılması gerektiği anlamına gelir. Tek fazla çalışan frekans dönüştürücülerden bahsediyorsak, dört diyotlu bir doğrultucu gereklidir. Köprülüler.
Giriş ve çıkıştaki voltaj değeri arasındaki farkı az altmanızı sağlar. Elbette yarım dalga devresi de kullanılabilir, ancak verimsizdir ve çok sayıda salınım meydana gelir. Ancak üç fazlı bir bağlantıdan bahsediyorsak, devrede altı yarı iletken kullanmak gerekir. Bir araba jeneratörünün doğrultucusunda tam olarak aynı devre, hiçbir fark yoktur. Buraya eklenebilecek tek şey, ters voltaj koruması için üç ek diyottur.
Filtre öğeleri
Doğrultucudan sonra filtre gelir. Ana amacı, doğrultulmuş akımın tüm değişken bileşenini kesmektir. Daha net bir resim için eşdeğer bir devre çizmeniz gerekir. Yani artı bobinden geçer. Sonra artı ve eksi arasına bir elektrolitik kondansatör bağlanır. Değiştirme devresinde ilginç olan budur. Bobin reaktans ile değiştirilirse, varsa kapasitör,farklı akım bir iletken veya bir kesinti olabilir.
Söylendiği gibi doğrultucunun çıkışı doğru akımdır. Ve bir elektrolitik kapasitöre uygulandığında, ikincisi açık devre olduğu için hiçbir şey olmaz. Ama akımda küçük bir değişken var. Alternatif bir akım akarsa, eşdeğer devrede kapasitör iletken olur. Bu nedenle, artıdan eksiye bir kapanış vardır. Bu sonuçlar, elektrik mühendisliğinde temel olan Kirchhoff yasalarına göre yapılır.
Güç Transistör Çevirici
Ve şimdi en önemli düğüme ulaştık - transistör kaskadı. Bir inverter yaptılar - DC'den AC'ye dönüştürücü. Kendi elinizle bir elektrik motoru için bir frekans dönüştürücü yapıyorsanız, IGBT transistör gruplarının kullanılması önerilir, bunları herhangi bir radyo parçası mağazasında bulabilirsiniz. Ayrıca, bir frekans dönüştürücünün üretimi için tüm bileşenlerin maliyeti, Çin'de üretilmiş olsa bile, bitmiş bir ürünün fiyatından on kat daha az olacaktır.
Her faz için iki transistör kullanılır. Makaledeki şemada gösterildiği gibi artı ve eksi arasında yer alırlar. Ancak her transistörün bir özelliği vardır - bir kontrol çıkışı. Hangi sinyalin uygulandığına bağlı olarak yarı iletken elemanın özellikleri değişir. Ayrıca, bu hem manuel anahtarlama (örneğin, birkaç mikro anahtarla gerekli kontrol çıkışlarına voltaj uygulayın) hem de otomatik olarak yapılabilir. Bu hakkındaikincisi ve daha fazla tartışılacaktır.
Kontrol şeması
Frekans dönüştürücünün elektrik motoruna bağlantısı basitse, ilgili terminalleri bağlamanız yeterlidir, o zaman kontrol devresi ile her şey çok daha karmaşıktır. Mesele şu ki, ondan mümkün olan maksimum ayarlamaları elde etmek için cihazı programlamaya ihtiyaç var. Kalbinde okuyucuların ve aktüatörlerin bağlı olduğu bir mikro denetleyici bulunur. Bu nedenle, elektrikli tahrik tarafından tüketilen gücü sürekli olarak izleyecek akım trafolarına sahip olmak gerekir. Ve aşılması durumunda frekans dönüştürücü kapatılmalıdır.
Kontrol devresini bağlama
Ayrıca aşırı ısınma koruması sağlanır. IGBT transistörlerinin kontrol çıkışları, uyumlu bir cihaz (Darlington düzeneği) kullanılarak mikrodenetleyicinin çıkışına bağlanır. Ek olarak, parametreleri görsel olarak kontrol etmek gerekir, bu nedenle devreye bir LED gösterge eklemeniz gerekir. Okuyuculardan, programlama modları arasında geçiş yapmanızı sağlayacak düğmeler ve ayrıca değişken bir direnç, döndürerek, elektrik motorunun rotorunun dönüş hızı değişir.
Sonuç
Bir elektrik motoru için kendi frekans dönüştürücünüzü de yapabileceğinizi belirtmek isterim, bitmiş ürünün fiyatı 5000 ruble'den başlıyor. Ve bu, gücü 0,75 kW'ı aşmayan elektrik motorları içindir. Daha fazlasını yönetmeniz gerekiyorsagüçlü sürücü, daha pahalı bir chastotnik'e ihtiyacınız olacak. Günlük yaşamda kullanım için aşağıda tartışılan şema yeterlidir. Sebebi ise çok sayıda fonksiyon ve ayara gerek olmaması, en önemlisi rotor hızını değiştirebilme özelliğidir.
