Bu makaleden bir elektrik motoru için frekans dönüştürücünün ne olduğunu öğrenecek, devresini, çalışma prensibini düşünecek ve ayrıca endüstriyel tasarımların ayarlarını öğreneceksiniz. Ana odak, kendi ellerinizle bir frekans dönüştürücü yapmak olacaktır. Tabii ki, bunun için en azından iletken teknolojisi hakkında genel bir fikre sahip olmanız gerekecek. Frekans dönüştürücülerin ne amaçla kullanıldığı ile başlamak gerekir.
IF için ihtiyaç ortaya çıktığında
Modern frekans dönüştürücüler, yarı iletkenlere dayalı öğelerden oluşan yüksek teknoloji ürünü cihazlardır. Ayrıca mikrodenetleyici üzerine kurulu bir elektronik kontrol sistemi bulunmaktadır. Yardımı ile elektrik motorunun en önemli parametreleri kontrol edilir. Özellikle bir frekans konvertörü yardımıyla elektrik motorunun dönüş hızı değiştirilebilmektedir. için bir frekans dönüştürücü satın alma fikri var.elektrik motoru. 0,75 kW gücündeki motorlar için böyle bir cihazın fiyatı yaklaşık 5-7 bin ruble olacaktır.
Bir varyatör veya bir dişli tipi temelinde inşa edilmiş bir dişli kutusu kullanarak dönüş hızını değiştirebileceğinizi belirtmekte fayda var. Ancak bu tür tasarımlar çok büyüktür, bunları kullanmak her zaman mümkün değildir. Ayrıca, bu tür mekanizmalara zamanında bakım yapılması gerekir ve güvenilirlikleri son derece düşüktür. Bir frekans dönüştürücünün kullanılması, bir elektrikli sürücünün bakım maliyetini düşürmenize ve yeteneklerini artırmanıza olanak tanır.
Frekans dönüştürücünün ana bileşenleri
Herhangi bir frekans dönüştürücü dört ana modülden oluşur:
- Doğrulaştırıcı ünite.
- DC filtreleme cihazları.
- İnverter montajı.
- Mikroişlemci kontrol sistemi.
Hepsi birbirine bağlıdır ve kontrol ünitesi çıkış aşamasının - invertörün çalışmasını kontrol eder. Alternatif akımın çıkış özelliklerinin değişmesi onun yardımı ile olur.
Aşağıda detaylı olarak anlatılacaktır, bir diyagram verilmiştir. Elektrik motoru için frekans dönüştürücünün birkaç özelliği daha vardır. Cihazın, bir mikro denetleyici cihaz tarafından da kontrol edilen birkaç koruma seviyesi içerdiğine dikkat edilmelidir. Özellikle güç yarı iletken elemanlarının sıcaklık kontrolü yapılır. Ayrıca kısa devre ve aşırı akıma karşı koruma işlevi vardır. SıklıkDönüştürücü, koruyucu cihazlar aracılığıyla besleme ağına bağlanmalıdır. Manyetik başlatıcıya gerek yoktur.
Frekans dönüştürücü doğrultucu
Bu, üzerinden akımın geçtiği ilk modüldür. Yardımı ile alternatif akım düzeltilir - doğru akıma dönüştürülür. Bu, yarı iletken diyotlar gibi elemanların kullanılması nedeniyle olur. Ama şimdi küçük bir özellikten bahsetmekte fayda var. Çoğu asenkron motorun üç fazlı bir AC şebekeden güç aldığını biliyorsunuz. Ama bu her yerde mevcut değil. Tabii ki, büyük işletmelerde var, ancak tek fazlı yürütmek daha kolay olduğu için günlük yaşamda nadiren kullanılıyor. Evet ve elektriği hesaba katarsak işler daha kolay.
Ve frekans dönüştürücülere hem üç fazlı bir ağdan hem de tek fazlı bir ağdan güç sağlanabilir. Fark ne? Ve önemsizdir, tasarımda çeşitli doğrultucu türleri kullanılır. Bir elektrik motoru için tek fazlı bir frekans dönüştürücüden bahsediyorsak, köprü tipine bağlı dört yarı iletken diyot üzerinde bir devre kullanmak gerekir. Ancak üç fazlı bir ağdan güç ihtiyacı varsa, altı yarı iletken diyottan oluşan farklı bir devre seçmelisiniz. Her kolda iki element, sonuç olarak AC düzeltmesi alacaksınız. Çıktı artı ve eksi gösterecektir.
DC voltaj filtreleme
Çıkıştadoğrultucu, sabit bir voltajınız var, ancak büyük dalgalanmaları var, değişken bileşen hala kayıyor. Akımın tüm bu "pürüzlülüklerini" düzeltmek için en az iki eleman kullanmanız gerekir - bir indüktör ve bir elektrolitik kapasitör. Ama her şey daha detaylı anlatılmalı.
İndüktörün çok sayıda dönüşü vardır, içinden geçen akımın dalgalanmasını hafifçe yumuşatmanıza izin veren bir miktar reaktansa sahiptir. İkinci eleman, iki kutup arasına bağlı bir kapasitördür. Gerçekten ilginç özellikleri var. Kirchhoff yasasına göre bir doğru akım aktığında, bunun bir kesinti ile değiştirilmesi gerekir, yani artı ve eksi arasında olduğu gibi hiçbir şey yoktur. Ancak alternatif bir akım aktığında, bu bir iletkendir, direnci olmayan bir tel parçasıdır. Yukarıda belirtildiği gibi, doğru akım akar, ancak içinde küçük bir oranda alternatif akım vardır. Ve kapanır, bunun sonucunda basitçe kaybolur.
İnverter modülü
İnverter montajı, kesin olarak, tüm tasarımda en önemli olanıdır. Çıkış akımının parametrelerini değiştirmek için kullanılır. Özellikle frekansı, voltajı vb. İnverter altı kontrollü transistörden oluşur. Her faz için iki yarı iletken eleman. İnverter aşamasında modern IGBT transistör düzeneklerinin kullanıldığını belirtmekte fayda var. Ev yapımı bile, bugün en bütçeli ve uygun fiyatlı Delta frekans dönüştürücü bile aynı düğümlerden oluşur. Olasılıklar sadece farklıdır.
Üç girişe, aynı sayıda çıkışa ve kontrol cihazına altı bağlantı noktasına sahiptirler. Bir frekans dönüştürücünün bağımsız imalatında, güce göre bir montaj seçilmesi gerektiğine dikkat edilmelidir. Bu nedenle frekans dönüştürücüye ne tür bir motor bağlanacağına hemen karar vermelisiniz.
Mikroişlemci kontrol sistemi
Kendi kendine üretim ile endüstriyel tasarımların sahip olduğu aynı parametreleri elde etmek mümkün olmayacaktır. Bunun nedeni, güç transistörlerinin üretilen tertibatlarının verimsiz olması gerçeğinde hiç yatmıyor. Gerçek şu ki, evde bir kontrol modülü yapmak oldukça zor. Tabii ki, bu lehimleme elemanları ile ilgili değil, bir mikrodenetleyici cihazı programlamakla ilgili. En kolay seçenek, dönüş hızı, ters, akım ve aşırı ısınma korumasını ayarlayabileceğiniz bir kontrol ünitesi yapmaktır.
Dönme hızını değiştirmek için, mikrodenetleyicinin giriş portuna bağlı değişken bir direnç kullanmalısınız. Bu, mikro devreye bir sinyal gönderen bir ana cihazdır. İkincisi, 5 V olan referansa kıyasla voltaj değişikliği seviyesini analiz eder. Kontrol sistemi, programlamadan önce yazılan belirli bir algoritmaya göre çalışır. Kesinlikle buna göre, mikroişlemci sisteminin çalışması gerçekleşir. Çok popüler şirket kontrol modülleriSiemens. Bu üreticinin frekans dönüştürücüsü yüksek güvenilirliğe sahiptir ve her tür elektrikli sürücüde kullanılabilir.
Frekans dönüştürücü nasıl kurulur
Bugün bu cihazın birçok üreticisi var. Ancak ayar algoritması herkes için neredeyse aynıdır. Elbette kesin bilgi olmadan frekans dönüştürücüyü ayarlamak işe yaramayacaktır. İki şeye sahip olmanız gerekir - ayar deneyimi ve kullanım kılavuzu. İkincisi, programlanabilecek tüm işlevleri açıklayan bir eke sahiptir. Frekans dönüştürücünün kasasında genellikle birkaç düğme bulunur. En az dört parça mevcut olmalıdır. İkisi işlevler arasında geçiş yapmak içindir, diğerleri yardımıyla parametreler seçilir veya girilen veriler iptal edilir. Programlama moduna geçmek için belirli bir düğmeye basmalısınız.
Her frekans dönüştürücü modelinin programlama moduna girmek için kendi algoritması vardır. Bu nedenle, kullanım kılavuzu olmadan yapmak imkansızdır. Fonksiyonların birkaç alt gruba ayrıldığını da belirtmekte fayda var. Ve onların içinde kaybolmak kolaydır. Üreticinin dokunmayı önermediği ayarları değiştirmemeye çalışın. Bu ayarlar yalnızca istisnai durumlarda değiştirilmelidir. Bir programlama işlevi seçtiğinizde, ekranda alfanümerik tanımını göreceksiniz. Deneyim kazandıkça, frekans dönüştürücüyü ayarlamak size çok basit gelecektir.
Sonuçlar
Ne zamanfrekans dönüştürücünün çalıştırılması, bakımı veya üretimi sırasında tüm güvenlik önlemlerine uyulmalıdır. Cihazın tasarımının, AC şebekeden ayrıldıktan sonra bile şarjlarını koruyan elektrolitik kapasitörler içerdiğini unutmayın. Bu nedenle, sökmeden önce deşarjı beklemek gerekir. Frekans dönüştürücülerin tasarımında statik elektrikten korkan unsurlar olduğunu lütfen unutmayın. Bu özellikle mikroişlemci kontrol sistemi için geçerlidir. Bu nedenle lehimleme tüm önlemler alınarak yapılmalıdır.
