Šiame straipsnyje bus aptariamas elektros variklio dažnio keitiklis, jo veikimo principas ir pagrindiniai komponentai. Pagrindinis dėmesys bus skiriamas teorijai, kad suprastumėte dažnio keitiklio veikimo principą ir galėtumėte toliau kurti bei gaminti savo rankomis. Tačiau pirmiausia jums reikia nedidelio įvadinio kurso, kuriame bus pasakyta, kas yra dažnio keitiklis ir kokiems tikslams jis reikalingas.
Inverterio funkcijos
Liūto dalį pramonėje užima asinchroniniai varikliai. Ir juos valdyti visada buvo sunku, nes jie turi pastovų rotoriaus greitį, o pakeisti įėjimo įtampą pasirodo labai sunku, o kartais net neįmanoma. Tačiau dažnio keitiklis visiškai pakeičia vaizdą. Ir jei anksčiau, pavyzdžiui, konvejerio greičiui keisti buvo naudojamos įvairios pavarų dėžės, tai šiandien užtenka naudoti vieną elektroninį įrenginį.
Be to, chastotniki leidžia gauti ne tik galimybę keisti pavaros parametrus, bet ir keletą papildomų apsaugos laipsnių. Nereikia elektromagnetinių starterių, o kartaisnormaliam asinchroninio variklio darbui užtikrinti net nebūtina turėti trifazio tinklo. Visos šios pareigos, susijusios su elektros pavaros perjungimu ir įjungimu, perduodamos dažnio keitikliui. Tai leidžia keisti fazes prie išėjimo, srovės dažnį (taigi ir rotoriaus sukimosi greitį), reguliuoti paleidimą ir stabdymą, taip pat galima įgyvendinti daugybę kitų funkcijų. Viskas priklauso nuo valdymo grandinėje naudojamo mikrovaldiklio.
Veikimo principas
Savo rankomis pasidaryti elektros variklio dažnio keitiklį, kurio schema pateikta straipsnyje, yra gana paprasta. Tai leidžia konvertuoti vieną fazę į tris. Todėl kasdieniame gyvenime tampa įmanoma naudoti asinchroninį elektros variklį. Tuo pačiu metu jo efektyvumas ir galia nebus prarasti. Juk žinote, kad įjungus variklį tinkle su viena faze šie parametrai sumažėja beveik per pusę. Ir visa tai susiję su keletu į įrenginio įvestį tiekiamos įtampos transformacijų.
Lygintuvo blokas yra pirmasis schemoje. Tai bus išsamiau aptarta toliau. Po to, kai ištaisyta įtampa filtruojama. Ir į keitiklio įvestį tiekiama švari nuolatinė srovė. Jis paverčia nuolatinę srovę į kintamąją srovę su reikiamu fazių skaičiumi. Šią kaskadą galima koreguoti. Jį sudaro puslaidininkiai, prie kurių prijungta valdymo grandinė ant mikrovaldiklio. Bet dabar apie visus mazgus išsamiau.
Lygintuvo blokas
Jis gali būti dviejų tipų – vienfazis ir trifazis. Pirmojo tipo lygintuvas gali būti naudojamas bet kuriame tinkle. Jei turite trifazį, tada pakanka prisijungti prie vieno. Elektros variklio chastotnik grandinė neapsieina be lygintuvo bloko. Kadangi fazių skaičius skiriasi, tai reiškia, kad turi būti naudojamas tam tikras puslaidininkinių diodų skaičius. Jei mes kalbame apie dažnio keitiklius, kurie maitinami viena faze, tada reikalingas keturių diodų lygintuvas. Jie yra sujungti.
Jis leidžia sumažinti skirtumą tarp įtampos vertės įėjime ir išėjime. Žinoma, galima naudoti ir pusės bangos grandinę, tačiau ji neefektyvi, atsiranda daug svyravimų. Bet jei mes kalbame apie trifazę jungtį, tada grandinėje reikia naudoti šešis puslaidininkius. Lygiai tokia pati grandinė automobilio generatoriaus lygintuve, skirtumų nėra. Vienintelis dalykas, kurį čia galima pridėti, yra trys papildomi diodai, skirti apsaugai nuo atvirkštinės įtampos.
Filtruoti elementus
Po lygintuvo ateina filtras. Jo pagrindinis tikslas yra išjungti visą kintamą ištaisytos srovės komponentą. Norėdami gauti aiškesnį vaizdą, turite sudaryti lygiavertę grandinę. Taigi, plius eina per ritę. Ir tada tarp pliuso ir minuso prijungiamas elektrolitinis kondensatorius. Štai kas įdomu pakeitimo grandinėje. Jei ritė pakeičiama reaktyvia varža, kondensatorius, jei yra,skirtinga srovė gali būti laidininkas arba pertrauka.
Kaip buvo sakyta, lygintuvo išėjimas yra nuolatinė srovė. Ir kai jis taikomas elektrolitiniam kondensatoriui, nieko neįvyksta, nes pastarasis yra atvira grandinė. Tačiau srovėje yra nedidelis kintamasis. Ir jei teka kintamoji srovė, tada lygiavertėje grandinėje kondensatorius tampa laidininku. Todėl yra uždarymas nuo pliuso iki minuso. Šios išvados padarytos pagal Kirchhoffo dėsnius, kurie yra esminiai elektros inžinerijoje.
Galios tranzistoriaus keitiklis
Ir dabar pasiekėme svarbiausią mazgą – tranzistorių kaskadą. Jie pagamino keitiklį – DC-AC keitiklį. Jei elektrinio variklio dažnio keitiklį gaminate savo rankomis, tuomet rekomenduojama naudoti IGBT tranzistorių mazgus, juos galite rasti bet kurioje radijo dalių parduotuvėje. Be to, visų dažnio keitiklio gamybos komponentų kaina bus dešimt kartų mažesnė už gatavo produkto kainą, net pagamintą Kinijoje.
Kiekvienai fazei naudojami du tranzistoriai. Jie yra tarp pliuso ir minuso, kaip parodyta straipsnio diagramoje. Bet kiekvienas tranzistorius turi savybę – valdymo išvestį. Priklausomai nuo to, koks signalas jai taikomas, keičiasi puslaidininkinio elemento savybės. Be to, tai galima padaryti tiek rankinio perjungimo pagalba (pavyzdžiui, keliais mikrojungikliais įtampa į reikiamus valdymo išėjimus), tiek automatiškai. Tai maždaugpastarasis ir bus aptartas toliau.
Valdymo schema
Ir jei dažnio keitiklio prijungimas prie elektros variklio yra paprastas, tereikia prijungti atitinkamus gnybtus, tada su valdymo grandine viskas yra daug sudėtingiau. Reikalas tas, kad reikia suprogramuoti įrenginį, kad iš jo būtų galima atlikti maksimalius koregavimus. Širdyje yra mikrovaldiklis, prie kurio prijungti skaitytuvai ir pavaros. Taigi, būtina turėti srovės transformatorius, kurie nuolat stebės elektros pavaros suvartojamą galią. O viršijus dažnio keitiklį reikia išjungti.
Valdymo grandinės prijungimas
Be to, suteikiama apsauga nuo perkaitimo. IGBT tranzistorių valdymo išėjimai yra prijungti prie mikrovaldiklio išvesties naudojant suderinimo įrenginį (Darlington agregatą). Be to, būtina vizualiai valdyti parametrus, todėl į grandinę reikia įtraukti LED ekraną. Iš skaitytuvų reikia pridėti mygtukus, kurie leis perjungti programavimo režimus, taip pat kintamą varžą, jį sukant, keičiasi elektros variklio rotoriaus sukimosi greitis.
Išvada
Norėčiau atkreipti dėmesį, kad jūs taip pat galite pasigaminti savo dažnio keitiklį elektros varikliui, gatavo produkto kaina prasideda nuo 5000 rublių. Ir tai yra skirta elektros varikliams, kurių galia neviršija 0,75 kW. Jei reikia valdyti daugiaugalinga pavara, jums reikės brangesnio chastotniko. Naudojimui kasdieniame gyvenime pakanka toliau aptartos schemos. Priežastis ta, kad nereikia daug funkcijų ir nustatymų, svarbiausia yra galimybė keisti rotoriaus greitį.
