Chastotnik za električni motor s vlastitim rukama: krug, instrukcija i veza

U ovom ćemo članku razmotriti chastotnik za električni motor, načelo rada i glavne komponente. Glavni naglasak bit će na teoriji, tako da razumijete načelo rada pretvarača frekvencije

Funkcije pretvarača frekvencije

Dionice lavova u industriji zauzimaju asinkroni motori. I uvijek ih je bilo teško kontrolirati, jer imaju konstantnu brzinu rotora, a mijenjanje ulaznog napona je vrlo teško, a ponekad čak i nemoguće. Ali chastotnik potpuno preokreće sliku. A ako je ranije za promjenu brzine transportera, na primjer, upotrijebio različite reduktore, onda je danas dovoljno primijeniti jedan elektronički uređaj.

Osim toga, frekvencijski pojas omogućuje vam ne samo mogućnost promjene parametara pogona, nego i nekoliko dodatnih stupnjeva zaštite. Nema potrebe za elektromagnetnim starterima, a ponekad čak i ne morate imati trofazna mreža kako bi se osiguralo normalno djelovanje indukcijskog motora. Sve te dužnosti povezane s uključivanjem i uključivanjem pogona prenose se na pretvarač frekvencije. Omogućuje vam mijenjanje faza na izlazu, frekvencija struje (a time i brzina rotora), izvršite podešavanje pokretanja i kočenja te se mogu ostvariti mnoge druge funkcije. Sve ovisi o mikrokontroleru koji se koristi u upravljačkom krugu.

Načelo rada

Izraditi chastotnik za električni motor s vlastitim rukama, shema koja je navedena u članku, je vrlo jednostavna. Omogućuje vam pretvaranje jedne faze u tri. Slijedom toga, postaje moguće koristiti u svakodnevnom životu asinkroni električni motor. Istovremeno, njegova učinkovitost i snaga se ne gube. Uostalom, znate da kada uključite motor u mreži s jednim fazom, smanjenje tih parametara gotovo je udvostručeno. I to je sve o nekoliko transformacija napona dolaze na ulaz uređaja.

Prvi je blok ispravljača. Više detalja o tome bit će opisano u nastavku. Nakon što se ispravljeni napon filtrira. I dolazi čist izravna struja na ulaz izmjenjivača. Obrađuje izravnu struju u izmjeničnu struju s potrebnim brojem faza. Ta kaskada može se podesiti prilagodbama. Sastoji se od poluvodiča, na koje je priključen upravljački krug mikrokontrolera. Ali sada o svim čvorovima detaljnije.

Ispravljač blok

To može biti od dvije vrste - jedno i tri faze. Prva vrsta ispravljača može se koristiti u bilo kojoj mreži. Ako imate tri faze, dovoljno je da se povežete s jednom. Shema chastotnika za električni motor nije dovršena bez ispravljačke jedinice. Budući da postoji razlika u broju faza, to znači da je potrebno koristiti određeni broj poluvodičkih dioda. Ako govorimo o pretvaračima frekvencija, koji se unose iz jedne faze, tada je potreban ispravljač od četiri diode. Uključeni su mostom mosta.

Omogućuje vam da smanjite razliku između vrijednosti napona na ulazu i izlazu. Naravno, može se koristiti jedan poluvalni krug, ali je neučinkovit, dolazi do velikog broja oscilacija. Ali ako se radi o trofaznoj vezi, onda je potrebno koristiti šest poluvodiča u krugu. Točno ista shema u ispravljaču generatora automobila, nema razlike. Jedino što se ovdje može dodati su tri dodatne diode dizajnirane za zaštitu od obrnutog napona.

Elementi filtra

Nakon ispravljača nalazi se filter. Njegova je glavna svrha odrezati cijelu varijabilnu komponentu ispravljene struje. Za jasniju sliku potrebno je izraditi zamjensku shemu. Dakle, plus prolazi kroz zavojnicu. A zatim između plus i minus je uključen elektrolitički kondenzator. Ovdje je i zanimljivo je u zamjenskoj shemi. Ako je svitak zamijenjen reaktivna otpornost, kondenzator, u prisustvu različite struje, može biti dirigent ili ruptura.

Kao što je rečeno, postoji ravna struja u ispravljaču. A kad se dovodi do elektrolitskog kondenzatora, ništa se ne događa, budući da je potonji prekid u krugu. Ali postoji mala varijabla u struji. A ako struja izmjenične struje, onda u zamjenskom krugu kondenzator postaje dirigent. Slijedom toga, znak plus je zatvoren na minus. Ovi zaključci su napravljeni prema zakonima Kirchhoff, koji su osnovni u elektrotehnici.

Inverter pretvarača energije

Ali sada smo stigli do glavnog čvora - kaskada tranzistora. Napravili su pretvarač - DC-to-AC pretvarač. Ako izrađujete chastotnik za električni motor vlastitim rukama, preporučljivo je koristiti IGBT-tranzistorske sklopove, možete ih pronaći u bilo kojoj trgovini radio komponenata. A trošak svih komponenata za izradu chastotnika bit će deset puta manji od cijene gotovog proizvoda, čak i kineske proizvodnje.

Za svaku fazu koriste se dva tranzistora. Oni su uključeni u plus i minus, kao što je prikazano na dijagramu danom u članku. Ali svaki tranzistor ima značajku - kontrolni izlaz. Ovisno o tome koji je signal primijenjen na njega, svojstva poluvodičkog elementa mijenjaju se. Štoviše, to se može učiniti i pomoću ručnog prebacivanja (na primjer, primjenom nekoliko mikrokidača za primjenu napona na potrebne upravljačke terminale) ili automatskim. Evo posljednje i nastavit će dalje.

Kontrolna shema

A ako je priključak pretvarača frekvencije na električni motor jednostavan, potrebno je samo spojiti odgovarajuće priključke, a sve je puno složenije s upravljačkim krugom. Stvar je u tome što postoji potreba za programiranjem uređaja kako bi se postigla maksimalna prilagodba iz njega. U jezgri je mikrokontroler, povezuje čitatelje i izvršne. Dakle, potrebno je imati strujni transformatori, koji će stalno pratiti snagu potrošenu električnim pogonom. U slučaju prekoračenja, kronograf mora biti odspojen.

Spajanje upravljačkog kruga

Nadalje, osigurana je zaštita od pregrijavanja. Na izlazu mikrokontrolera uz pomoć podudaranje uređaja (Darlingtonov sklop), spojeni su upravljački terminali IGBT tranzistora. Osim toga, morat ćete vizualno pratiti parametre, tako da morate uključiti LED zaslon u krug. Od čitatelja morate dodati gumbe koje omogućuju prebacivanje između načina rada programiranja, kao i promjenjivog otpora, tako da se okretanjem promijeni brzina rotora motora.

zaključak

Želim napomenuti da je moguće proizvesti slobodno kolo za električni motor, a cijena gotovog proizvoda počinje od 5000 rubalja. A ovo je za električne motore čija snaga ne prelazi 0,75 kW. Ako želite kontrolirati snažniji pogon, potrebno vam je skupo slobodno kolo. Za upotrebu u svakodnevnom životu dovoljna je sljedeća shema. Razlog tome je da nema potrebe za velikim brojem funkcija i postavki, a najvažnije je mogućnost mijenjanja brzine rotora.