Frekvenční měnič pro elektrický motor: obvod

Z tohoto článku se dozvíte, jaký je frekvenční měnič pro elektromotor, zvažte jeho schéma, princip činnosti a také informace o nastavení průmyslové návrhy.

Pokud je potřeba IF

Moderní frekvenční měniče jsou špičková zařízení, která se skládají z prvků založených na polovodičích. Kromě toho je na mikrokontroléru vybudován elektronický řídící systém. S jeho pomocí jsou řízeny všechny nejdůležitější parametry elektromotoru. Zejména pomocí frekvenčního měniče rychlost otáčení elektrický motor. Existuje myšlenka, jak získat frekvenční měnič pro elektromotor. Cena takového zařízení pro motory s výkonem 0,75 kW bude přibližně 5-7 tisíc rublů.

Za zmínku stojí, že můžete měnit rychlost otáčení pomocí reduktoru postaveného na základě variátoru nebo typu převodovky. Ale takové konstrukce jsou velmi velké, nemohou být vždy použity. Takové mechanismy musí být navíc včas servisovány a jejich spolehlivost je extrémně nízká. Použití měniče kmitočtu snižuje náklady na servis elektrického pohonu a také zvyšuje jeho schopnost.

Hlavní uzly měniče kmitočtu

Každý měnič frekvence se skládá ze čtyř hlavních modulů:

1. Usměrňovací blok.
2. Zařízení filtrace konstantního tlaku.
3. Měnič.
4. Mikroprocesorový řídící systém.

Všechny jsou vzájemně propojené a řídicí jednotka řídí činnost výstupního stupně - střídače. S jeho pomocí se mění výstupní charakteristiky střídavého proudu.

O tom bude podrobněji popsáno schéma. Frekvenční měnič pro elektromotor má několik dalších funkcí. Je třeba poznamenat, že zařízení obsahuje několik stupňů ochrany, které jsou také řízeny mikrokontrolérem. Zejména je sledována teplota výkonových polovodičových prvků. Kromě toho existuje funkce ochrany proti zkratu a nadproudu. Frekvenční měnič musí být připojen k síti pomocí ochranných zařízení. Potřeba magnetický spouštěč padne pryč.

Usměrňovač měniče kmitočtu

Jedná se o první modul, kterým proud proudí. S jeho pomocí se provádí náprava střídavého proudu - přeměna na konstantní. To je způsobeno použitím prvků, jako jsou polovodičové diody. Nyní však stojí za zmínku malý rys. Víte, že většina jídla asynchronní motory se provádí z třífázové sítě střídavého proudu. Ale nikoli všude, kde je k dispozici. Samozřejmě existuje ve velkých podnicích, ale je zřídka používán v každodenním životě, protože je jednodušší provádět jednofázovou operaci. Ano, a s ohledem na stav elektřiny je jednodušší.

A frekvenční měniče mohou být napájeny buď z třífázové sítě nebo z jednofázové sítě. Jaký je rozdíl? A to je nevýznamné, v konstrukci se používají různé typy usměrňovačů. Pokud mluvíme o jednomfázovém frekvenčním měniči pro elektromotor, pak je nutné použít obvod na čtyřech polovodičových diodách spojených typem mostu. Pokud však existuje potřeba napájení z třífázové sítě, měli byste zvolit jiný obvod sestávající ze šesti polovodičových diod. Dva prvky v každé rameni, v důsledku toho dostanete AC opravu. Výstup bude "plus" a "mínus".

DC filtrování

Na výstupu usměrňovače máte konstantní napětí, ale má velké pulsy, proměnná složka stále skáče. Abyste vyrovnali všechny tyto "nerovnosti" proudu, budete muset použít alespoň dva prvky - induktor a elektrolytický kondenzátor. Ale všechno by mělo být řečeno podrobněji.

Induktor má velký počet otáček, má některé reaktivní odolnost, což umožňuje trochu uklidnit zvlnění protékajícího proudu. Druhým prvkem je kondenzátor spojený mezi dvěma póly. Má opravdu zajímavé vlastnosti. Když proudí stejný proud, podle Kirchhoffova zákona musí být nahrazen útesem, to znamená, že mezi plusem a mínusem není nic. Ale při střídavém proudění - vodič, drát bez odporu. Jak již bylo zmíněno výše, proudí se stejnosměrný proud, ale je tam malý zlomek proměnného proudu. A ona je zamčená, v důsledku čehož prostě zmizí.

Modul invertoru

Uzly měniče jsou přesně nejdůležitější v celém návrhu. Tím se mění parametry výstupního proudu. Konkrétně, jeho frekvence, napětí atd. K dispozici je invertor ze šesti řízených tranzistorů. Pro každou fázi jsou dva polovodičové prvky. Je třeba poznamenat, že v invertorové kaskádě se používají moderní sestavy tranzistorů IGBT. Ačkoli domácí, ačkoli frekvenční měnič Delta, nejrozsáhlejší a dnes dostupný, se skládají ze stejných uzlů. Možnosti jsou jen jiné.

Mají tři vstupy, tolik výstupů a šest bodů připojení k řídicímu zařízení. Mělo by být poznamenáno, že při vlastní výrobě měniče kmitočtu je nutné vybrat sestavu napájením. Proto musíte okamžitě určit, který typ motoru bude připojen k měniči kmitočtu.

Mikroprocesorový řídící systém

Při vlastní výrobě je nepravděpodobné, že by bylo dosaženo stejných parametrů, které jsou k dispozici pro průmyslový vzor. Důvodem toho není skutečnost, že vyrobené sestavy výkonových tranzistorů jsou neúčinné. Faktem je, že doma je poměrně obtížné vytvořit kontrolní modul. Samozřejmě, toto není o pájení prvků, ale o programování mikrokontroléru. Nejjednodušší možností je výroba řídicí jednotky, pomocí níž lze provádět nastavení rychlosti, reverzaci, proudovou ochranu a přehřátí.

Chcete-li změnit rychlost otáčení, musíte použít proměnný odpor, který je připojen ke vstupnímu portu mikrokontroléru. Toto je hlavní zařízení, které signalizuje čip. Ten analyzuje úroveň změny napětí ve srovnání s referenčním napětím, které je 5 V. Řídící systém pracuje podle určitého algoritmu, který je zapsán před začátkem programování. Přísně funguje mikroprocesorový systém. Velmi oblíbené jsou řídicí moduly Siemens. Frekvenční měnič tohoto výrobce má vysokou spolehlivost, lze jej použít v jakémkoli typu elektrického pohonu.

Jak nastavit měnič kmitočtu

K dnešnímu dni existuje mnoho výrobců tohoto zařízení. Ale nastavovací algoritmus pro všechny je téměř stejný. Samozřejmě není možné měnič kmitočtu nastavit bez určitých znalostí. Musíte mít dvě věci - zkušenosti v regulaci a provozní příručce. V druhém je aplikace, která popisuje všechny funkce, které lze naprogramovat. Obvykle v případě měniče kmitočtu existuje několik tlačítek. Musí být přítomny alespoň čtyři kusy. Dvě jsou určeny k přepínání mezi funkcemi, pomocí druhých můžete vybrat parametry nebo zrušit zadané údaje. Chcete-li vstoupit do režimu programování, musíte stisknout určité tlačítko.

Pro každý model měniče kmitočtu má svůj vlastní algoritmus pro vstup do programovacího režimu. Proto není možné bez příručky. Je také důležité poznamenat, že funkce jsou rozděleny do několika podskupin. A nebude těžké se v nich ztratit. Pokuste se nezměnit nastavení, která se výrobce nedoporučuje dotýkat. Tyto parametry je třeba změnit pouze ve výjimečných případech. Když zvolíte funkci programování, na displeji se zobrazí její alfanumerické označení. Jak získáte zkušenosti, nastavení frekvenčního měniče se vám bude zdát jako velmi jednoduchý úkol.

Závěry

Při provozu, údržbě nebo výrobě frekvenčního měniče je třeba dodržovat všechna bezpečnostní opatření. Nezapomeňte, že při konstrukci zařízení existují elektrolytické kondenzátory, které udržují náboj i po odpojení od sítě AC. Proto před demontáží je nutné počkat na vypouštění. Dávejte pozor na skutečnost, že při návrhu frekvenčních měničů existují prvky, které se bojí statické elektřiny. To platí zejména pro řídicí systém mikroprocesoru. Párování by proto mělo být dodržováno všemi opatřeními.