Frekvenční měniče to dělají sami. Schéma a princip činnosti frekvenčního měniče

Poprvé asynchronní motor byl použit na konci 19. století. Jeho úspěšné použití umožnilo zavést toto zařízení do téměř každé továrny, továrny, v jakémkoli průmyslu. Bylo však spíše problematické ovládat toto zařízení, zvláště při spuštění a zastavení. Hlavním účelem obsluhy měniče kmitočtu, jakož i účelem jeho vytvoření, byla potřeba zařízení, které řídí asynchronní motor.

Obecné informace

Nejlepší je dodávat frekvenční měnič (PE) zařízení, která mají poměrně vysokou rychlost. Hlavním účelem, pro které je toto zařízení používáno, je změna rozběhového proudu. PE vám umožňuje nastavit hodnotu tohoto parametru, který umožňuje plynulejší zastavení a spuštění motoru.

Dá se také poznamenat, že tato dvě zařízení, která pracují ve dvojicích, umožňují výměnu takových zařízení, jako jsou DC elektrické pohony. Na jedné straně je velmi snadné nastavit rychlost takového systému, avšak v takové síti je slabý bod - samotný elektrický motor. U stejnosměrných motorů je toto zařízení nejdražší a nejspolehlivější. A pokud srovnáváte asynchronní zařízení s DC zařízením, pak existují jasné výhody: jednodušší a spolehlivější zařízení; hmotnost, rozměry a rozměry asynchronního zařízení budou mnohem nižší než hmotnost stejného stroje stejného výkonu.

Co je měnič kmitočtu

Mělo by se říci, že aktuální hodnota může být nastavena ručně. Nicméně to bude trvat určitou dobu, protože osoba není schopna okamžitě reagovat na jakoukoli změnu, jako je stroj. A to povede k tomu, že bude zbytečné množství energie a energetický zdroj motoru bude rychlejší.

Frekvenční měnič pro elektromotor je prakticky nezbytným podrobností, neboť zařízení, která jej neměla, měla aktuální hodnotu přesahující jmenovitou hodnotu napětí o 5-7krát. Takový rozdíl neumožní vytvoření přijatelných podmínek pro provoz motoru.

Princip fungování frekvenčního měniče spočívá v tom, že používá speciální elektronický mechanismus, který řídí činnost asynchronního motoru. Důležité je také poznamenat, že výjimečný stav umožňuje nejen hladký start, ale také volbu optimálního indikátoru napětí a frekvence. Tato charakteristika je vypočtena pomocí specifického vzorce.

Hlavní výhodou použití frekvenčního měniče pro motor je úspora elektrické energie, jejíž hodnota dosahuje 50%. Další důležitou výhodou PE je schopnost přizpůsobit její práci tak, aby byla nejvhodnější pro každé odvětví. Použití takového zařízení je založeno na principu fungování konverze dvojitého napětí.

První etapou je nastavení napětí přicházejícího ze sítě. Je narovnán a filtrován. Tyto operace jsou prováděny prostřednictvím systému kondenzátorů.

Druhá etapa - začlenění elektronického řídícího systému. Tento prvek nastavuje aktuální hodnotu, která bude odpovídat frekvenci, stejně jako dříve zvolený režim provozu.

Jak vidíte, princip fungování frekvenčního měniče je poměrně jednoduchý.

Montážní materiály

Rozšiřování a zdokonalování technologií a vybavení dnes vedlo k tomu, že s určitými znalostmi v oblasti elektroniky a dovedností je možné sestavit nouzovou situaci pro jednofázový motor s vlastní rukou.

Pro sestavení tohoto zařízení budete potřebovat materiály jako:

• třífázový můstkový řidič model IR2135 nebo 2133;
• potřebujete mikrokontrolér, který bude použit jako generátor PWM, model AT90SPWM3B;
• dalším důležitým detailem je programátor;
• tři páry tranzistorů;
• indikátor tekutých krystalů;
• šest tlačítek pro ovládání systému.

Sestavení zařízení

Chcete-li začít, musíte mít obvod měniče kmitočtu. Montáž bude s tímto dokumentem mnohem jednodušší a rychlejší.

Prvním krokem montáže je spojení vinutí motoru. Chcete-li to provést, použijte volbu připojení, která se nazývá trojúhelník v elektrotechnice.

Při sestavování frekvenčního měniče s vlastními rukama budou základy dvě desky. Jeden z nich (první) bude základem pro umístění takových prvků jako napájení, řidič, tranzistory. Na tuto desku budou také připojeny napájecí terminály. Druhá deska je nutná pro montáž mikrokontroléru a indikátoru. Abyste spojili tyto dva prvky mezi sebou, musíte použít flexibilní smyčku. Chcete-li vytvořit impulsní jednotku, můžete použít nejjednodušší schéma.

Aby bylo možné řídit provoz motoru, není třeba přidávat externí zařízení. Pokud však taková přání stále existuje, můžete do návrhů přidat schéma IL300.

Dalším důležitým prvkem při sestavování měniče kmitočtu to uděláte bude obyčejný radiátor. V obvodu těchto zařízení se tento prvek používá k umístění tranzistorů a diodový most. Jedním z požadovaných kroků je instalace optočlenů OS2-4. Hlavním účelem těchto prvků je duplikování ovládacích tlačítek.

Při výrobě frekvenčního měniče s vlastními rukama pro motor s výkonem až 400 W můžete provádět bez tepelného čidla. Pro měření napětí můžete použít běžný zesilovač (DA-1-2). Je také nutné chránit všechna ovládací tlačítka. Na toto jsou použity plastické posunovače. Zařízení je řízeno optočlenem.

Poslední věc, kterou musíte udělat při výrobě měniče kmitočtu vlastním rukama - je, aby se zabránilo rušení. Toto by mělo být provedeno, pouze pokud systém používá příliš dlouhé vodiče. Když je rotor motoru již spuštěn, můžete zvolit libovolnou rychlost otáčení, která leží v rozmezí frekvencí od 1 do 40.

Připojení

Sběr nouze je jen polovina bitvy. Druhá polovina je správné připojení měniče k motoru. Frekvenční měnič pro čerpadlo pracující s použitím asynchronního motoru lze připojit dvěma způsoby. Volba metody závisí na síťovém napětí.

Má-li napětí 220 V a pouze jednu fázi, pak nejvýhodnější schéma zapojení je trojúhelník. Je důležité si pamatovat jednu věc. Výstupní proud nesmí překročit jmenovitý výkon vyšší než 50%.

Pokud připojujete střídač na 380 V a tři fáze, pak se k připojení k motoru nejlépe uchýlíte k takovému systému jako hvězda. Aby se tento proces co nejvíce zjednodušil, na zakoupeném CP jsou k dispozici speciální terminály, které mají potřebné označení. U domácích bude muset bez toho udělat.

Je důležité nezapomínat, že v jakémkoli systému, který je vyroben vlastním nebo zakoupeným, musí existovat obvod s terminálem pro uzemnění.

Údržba zařízení

Jak již bylo zmíněno dříve, stačí vyřídit nouzovou situaci a připojit ji - trochu. Další důležitou součástí, která zaručuje dlouhou životnost zařízení, je údržba zařízení. Frekvenční měnič čerpadla, motoru nebo jiného zařízení by měl být důkladně servisován:

1. Nejnebezpečnějším nepřítelem elektronického zařízení je prach. Je důležité zajistit, aby se na vnitřních kontaktech nenacházelo. Chcete-li tyto částice odstranit, můžete použít kompresor s nízkým výkonem. Není žádoucí používat vysavač, protože nebude schopen odstranit hustou vrstvu prachu.
2. Je nutné pravidelně kontrolovat výkon všech uzlů. Pokud dojde k problémům, okamžitě je vyměňte. Normální životnost elektrolytického kondenzátoru je 5 let, pokud je pojistka 10 let. Ventilátory pracující uvnitř zařízení musí být vyměňovány každé 2-3 roky, vnitřní smyčky - každých 6 let.
3. Je velmi důležité sledovat parametry, jako je teplota vnitřních prvků, stejně jako napětí na sběrnici DC. Pokud teplota příliš stoupne, tepelné mazivo pravděpodobně vysuší, což způsobí poruchu kondenzátorů. Abyste tomuto problému vyloučili, doporučuje se měnit termické mazivo každé tři roky.
4. Je důležité dodržovat následující pravidla provozu: teplota okolního vzduchu nejvýše +40 stupňů; místnost musí být suchá, vysoká vlhkost je nepřijatelná; nadměrná prašnost také nepříznivě ovlivní zařízení.

Konstrukční zařízení PE

Aby bylo možné přesně odpovědět na otázku, jak vytvořit měnič kmitočtu, je třeba pochopit ještě jeden bod. Jedná se o strukturální zařízení tohoto zařízení.

Vzhledem k tomu, že je nutné orientovat se při výrobě zakoupených modelů, měl by být tento systém vhodný. A to znamená, že by měla pracovat na struktuře dvojité transformace. Tento obvod má hlavní součásti: stejnosměrné vedení, měnič impulzů a řídicí systém.

Pokud se budeme zabývat podrobněji, DC část se skládá ze dvou spojení: nespravovaného usměrňovače a filtru. V tomto prvku se mění střídavé napětí, které působí v síti, na konstantu.

Druhým prvkem je invertor výkonu. Je třífázová a sestává ze šesti tranzistorové klíče. Jsou určeny pro připojení příslušného vinutí motoru ke každému z klíčů, a to jak pozitivních, tak negativních. Tento prvek je zodpovědný za konverzi příchozího stejnosměrného napětí na třífázový a střídavý. Také toto zařízení nastaví požadovanou frekvenci a amplitudu.

Posledním prvkem je řídící systém. Používá výkonové IGBT tranzistory. Ve srovnání s běžnými tyristory je spínací frekvence tranzistorů vyšší. To vám umožňuje generovat sinusový výstupní signál s minimálním zkreslením.

Frekvenční měniče na mikrokontroléru

Princip činnosti těchto zařízení je následující. Zpočátku jsou charakteristiky všech mikrokontrolérů (MK) konfigurovány tak, aby fungovaly ve spojení s napětím 200 V, stejně jako frekvence pole 50 Hz. Jinými slovy jsou ve výchozím nastavení konfigurovány tak, aby fungovaly ve tandemu s nejprimitivnějšími asynchronními 220 V / 50 motorů Hz Existuje také takový indikátor, jako je rychlost frekvenční volby. Ve výchozím nastavení je tato hodnota nastavena na 15 Hz / s. To znamená, že přetaktování MK na 50 Hz trvá jen přes 3 sekundy a například přesně na 150 Hz za 10 sekund. Je také důležité poznamenat, že zpočátku PE je skalární. Jinými slovy, čím vyšší je výstupní frekvence motoru, tím vyšší je jeho napětí.

Oprava a nastavení přístroje

Oprava frekvenčních měničů je nedílnou součástí práce s těmito zařízeními. Často se vyskytuje problém jako porucha brzdného odporu. Pokud k tomu dojde, havarijní stav nebude schopen pracovat v plné kapacitě. Aby se zjistilo, zda brzdný prvek selhal nebo ne, je tabulka, ve které jsou uvedeny všechny jmenovité hodnoty pro všechny typy prvků. Pokud se po ověření pomocí tohoto dokumentu ukázalo, že se nějaký parametr neodpovídá, musí být změněn odpor.

V případě, že je nouzová situace příliš silná nebo je síť příliš slabá pro tento model, může dojít k selhání. Zde je princip fungování prvků nouze. Je navržen tak, aby pracoval při konstantním vysokém napětí. Pokud síťové parametry nedosáhnou minimálních indikátorů požadovaných pro provoz, nebude možné provádět své funkce. Proto není nutné opravit měnič kmitočtu, musíte si koupit méně výkonné zařízení.

Hlavní indikátory převodníků

Mezi hlavní charakteristiky těchto zařízení patří:

• provozní napětí v rozsahu od 220 do 480;
• všechny modely jsou chráněny lP54;
• teplotní podmínky požadované pro normální provoz v rozmezí od +10 do +40 stupňů Celsia;
• výkon pro většinu zakoupených modelů - od 1 kW.

Kromě toho existují modely, jako jsou dvoukomorové frekvenční měniče, stejně jako odrůdy, jako jsou matice a vektorová zařízení. Například vektorový typ je střídavý proud PE a napětí, které se na něj aplikuje, což je nezbytné pro vytvoření požadované amplitudy. Tento typ zařízení zajišťuje, že motor nastartuje 2 sekundy po zahájení nouzové situace. Nevýhodou však bylo, že je poměrně drahá, a proto její popularita rychle klesá.

Je velmi důležité si uvědomit, že výběr silného zařízení je špatný. Výběr musí být proveden v souladu s provozními parametry sítě. Pokud si koupíte příliš silný měnič kmitočtu pro elektromotor, pak se ukáže, že bude existovat přeplatky pro zařízení, které představují hrozbu, a nereguluje provoz jednotky.