Tässä artikkelissa käsitellään sähkömoottorin taajuusmuuttajaa, sen toimintaperiaatetta ja pääkomponentteja. Pääpaino on teoriassa, jotta ymmärrät taajuusmuuttajan toimintaperiaatteen ja pystyt suunnittelemaan ja valmistamaan edelleen omin käsin. Mutta ensin tarvitset pienen johdantokurssin, jossa kerrotaan, mikä taajuusmuuttaja on ja mihin tarkoituksiin sitä tarvitaan.
Invertteritoiminnot
Asynkroniset moottorit käyttävät alan leijonan osan. Ja niitä on aina ollut vaikea hallita, koska niissä on vakio roottorin nopeus, ja tulojännitteen muuttaminen osoittautuu erittäin vaikeaksi ja joskus jopa mahdottomaksi. Mutta taajuusmuuttaja muuttaa kuvan täysin. Ja jos aiemmin esimerkiksi kuljettimen nopeuden vaihtamiseen käytettiin erilaisia vaihteistoja, niin nykyään riittää yhden elektronisen laitteen käyttö.
Lisäksi chastotniki antaa sinun saada paitsi mahdollisuuden muuttaa käyttöparametreja, myös useita lisäsuojausasteita. Sähkömagneettisia käynnistimiä ei tarvita, ja joskusoikosulkumoottorin normaalin toiminnan varmistamiseksi ei edes tarvitse olla kolmivaiheista verkkoa. Kaikki nämä sähkökäytön kytkemiseen ja päälle kytkemiseen liittyvät tehtävät siirtyvät taajuusmuuttajalle. Sen avulla voit muuttaa lähdön vaiheita, virran taajuutta (ja siten roottorin nopeus muuttuu), säätää käynnistystä ja jarrua, ja voit myös toteuttaa monia muita toimintoja. Kaikki riippuu ohjauspiirissä käytetystä mikro-ohjaimesta.
Toimintaperiaate
Taajuusmuuttajan valmistaminen sähkömoottorille omilla käsillä, jonka kaavio esitetään artikkelissa, on melko yksinkertaista. Sen avulla voit muuntaa yhden vaiheen kolmeksi. Siksi on mahdollista käyttää asynkronista sähkömoottoria jokapäiväisessä elämässä. Samalla sen tehokkuus ja teho eivät katoa. Loppujen lopuksi tiedät, että kun käynnistät moottorin verkossa, jossa on yksi vaihe, nämä parametrit pienenevät melkein puoleen. Ja kyse on useista laitteen tuloon syötetyn jännitteen muunnoksista.
Tasasuuntaajayksikkö on ensimmäinen järjestelmässä. Siitä keskustellaan tarkemmin alla. Tasasuunnan jälkeen jännite suodatetaan. Ja puhdas tasavirta syötetään invertterin tuloon. Se muuntaa tasavirran vaihtovirraksi vaaditulla määrällä vaiheita. Tätä kaskadia voidaan säätää. Se koostuu puolijohteista, joihin on kytketty mikro-ohjaimen ohjauspiiri. Mutta nyt kaikista solmuista tarkemmin.
Tasasuuntaajayksikkö
Se voi olla kahta tyyppiä - yksi- ja kolmivaiheinen. Ensimmäisen tyyppistä tasasuuntaajaa voidaan käyttää missä tahansa verkossa. Jos sinulla on kolmivaiheinen, riittää yhdistäminen yhteen. Sähkömoottorin chastotnik-piiri ei ole täydellinen ilman tasasuuntaajayksikköä. Koska vaiheiden lukumäärässä on eroja, se tarkoittaa, että on käytettävä tietty määrä puolijohdediodeja. Jos puhumme taajuusmuuttajista, jotka saavat virtansa yksivaiheisesta, tarvitaan neljän diodin tasasuuntaaja. Ne ovat silloitetut.
Sen avulla voit pienentää tulon ja lähdön jännitteen välistä eroa. Tietysti voidaan käyttää myös puolia altopiiriä, mutta se on tehoton ja syntyy suuri määrä värähtelyjä. Mutta jos puhumme kolmivaiheisesta kytkennästä, piirissä on käytettävä kuutta puolijohdetta. Täsmälleen sama piiri auton generaattorin tasasuuntaajassa, eroja ei ole. Ainoa asia, joka voidaan lisätä tähän, on kolme lisädiodia käänteisjännitesuojaa varten.
Suodatinelementit
Tasasuuntaajan jälkeen tulee suodatin. Sen päätarkoitus on katkaista tasasuuntaisen virran koko muuttuva komponentti. Selvemmän kuvan saamiseksi sinun on laadittava vastaava piiri. Eli plus menee kelan läpi. Ja sitten elektrolyyttikondensaattori on kytketty plus- ja miinuksen väliin. Tämä on mielenkiintoista korvauspiirissä. Jos kela korvataan reaktanssilla, kondensaattori, jos sellainen on,eri virta voi olla joko johdin tai katkos.
Kuten sanottu, tasasuuntaajan lähtö on tasavirtaa. Ja kun sitä käytetään elektrolyyttikondensaattoriin, mitään ei tapahdu, koska jälkimmäinen on avoin piiri. Mutta virrassa on pieni muuttuja. Ja jos vaihtovirta kulkee, niin vastaavassa piirissä kondensaattorista tulee johdin. Siksi plus-miinus sulkeutuu. Nämä johtopäätökset tehdään Kirchhoffin lakien mukaisesti, jotka ovat sähkötekniikan perusta.
Tehotransistoriinvertteri
Ja nyt olemme saavuttaneet tärkeimmän solmun - transistorikaskadin. He tekivät invertterin - DC-AC-muuntimen. Jos teet taajuusmuuttajan sähkömoottorille omin käsin, on suositeltavaa käyttää IGBT-transistorien kokoonpanoja, löydät ne mistä tahansa radioosien kaupasta. Lisäksi kaikkien taajuusmuuttajan valmistukseen käytettävien komponenttien kustannukset ovat kymmenen kertaa pienemmät kuin valmiin tuotteen hinta, vaikka se on valmistettu Kiinassa.
Kussakin vaiheessa käytetään kahta transistoria. Ne sisältyvät plus- ja miinusmerkkien väliin, kuten artikkelin kaaviossa näkyy. Mutta jokaisella transistorilla on ominaisuus - ohjauslähtö. Puolijohdeelementin ominaisuudet muuttuvat riippuen siitä, mikä signaali siihen syötetään. Lisäksi tämä voidaan tehdä sekä manuaalisen kytkennän avulla (esimerkiksi syöttää jännite tarvittaviin ohjauslähtöihin useilla mikrokytkimillä) että automaattisesti. Se on noinjälkimmäinen ja siitä keskustellaan lisää.
Valvontajärjestelmä
Ja jos taajuusmuuttajan liittäminen sähkömoottoriin on yksinkertainen, sinun tarvitsee vain kytkeä vastaavat liittimet, niin kaikki on paljon monimutkaisempaa ohjauspiirin kanssa. Asia on siinä, että laite on ohjelmoitava, jotta siitä saadaan mahdollisimman paljon säätöjä. Sydämessä on mikro-ohjain, johon on kytketty lukijat ja toimilaitteet. Joten tarvitaan virtamuuntajia, jotka seuraavat jatkuvasti sähkökäytön kuluttamaa tehoa. Ja jos se ylittää, taajuusmuuttaja on kytkettävä pois päältä.
Ohjauspiirin kytkeminen
Lisäksi tarjotaan ylikuumenemissuoja. IGBT-transistoreiden ohjauslähdöt on kytketty mikro-ohjaimen lähtöön sovituslaitteella (Darlington-kokoonpano). Lisäksi parametreja on ohjattava visuaalisesti, joten piiriin on sisällytettävä LED-näyttö. Lukijoista sinun on lisättävä painikkeita, joilla voit vaihtaa ohjelmointitilojen välillä, sekä säädettävä vastus, sitä pyörittämällä, sähkömoottorin roottorin pyörimisnopeus muuttuu.
Johtopäätös
Haluan huomauttaa, että voit myös tehdä oman taajuusmuuttajan sähkömoottorille, valmiin tuotteen hinta alkaa 5000 ruplasta. Ja tämä koskee sähkömoottoreita, joiden teho ei ylitä 0,75 kW. Jos sinun täytyy hallita enemmäntehokkaan aseman, tarvitset kalliimman chastotnikin. Jokapäiväiseen käyttöön riittää alla kuvattu kaavio. Syynä on se, että ei tarvita suurta määrää toimintoja ja asetuksia, tärkeintä on mahdollisuus muuttaa roottorin nopeutta.
