Ushbu maqolada elektr motor uchun chastota konvertori, uning ishlash printsipi va asosiy komponentlari muhokama qilinadi. Asosiy e'tibor nazariyaga qaratiladi, shunda siz chastota konvertorining ishlash tamoyilini tushunasiz va o'z qo'llaringiz bilan yanada loyihalash va ishlab chiqarish imkoniyatiga ega bo'lasiz. Lekin birinchi navbatda, chastota konvertori nima ekanligini va u qanday maqsadlarda kerakligini aytib beradigan kichik kirish kursi kerak.
Invertor funktsiyalari
Sanoatdagi asosiy ulushni asinxron motorlar egallaydi. Va ularni boshqarish har doim qiyin bo'lgan, chunki ular doimiy rotor tezligiga ega va kirish kuchlanishini o'zgartirish juda qiyin va ba'zan hatto imkonsiz bo'lib chiqadi. Ammo chastota konvertori rasmni butunlay o'zgartiradi. Va agar ilgari, masalan, konveyer tezligini o'zgartirish uchun turli xil vites qutilari ishlatilgan bo'lsa, bugungi kunda bitta elektron qurilmadan foydalanish kifoya.
Bundan tashqari, chastotniki nafaqat haydovchi parametrlarini o'zgartirish qobiliyatini, balki bir nechta qo'shimcha himoya darajalarini ham olish imkonini beradi. Elektromagnit boshlanuvchilarga ehtiyoj yo'q, ba'zan esainduksion motorning normal ishlashini ta'minlash uchun uch fazali tarmoqqa ega bo'lish ham shart emas. Elektr drayverini almashtirish va yoqish bilan bog'liq barcha majburiyatlar chastota konvertoriga o'tkaziladi. Bu sizga chiqishdagi fazalarni, oqim chastotasini (va shuning uchun rotorning tezligini o'zgartiradi), ishga tushirish va tormozlashni sozlash imkonini beradi va siz boshqa ko'plab funktsiyalarni ham amalga oshirishingiz mumkin. Hammasi boshqaruv pallasida ishlatiladigan mikrokontrollerga bog'liq.
Foydalanish printsipi
O'z qo'lingiz bilan elektr motori uchun chastota konvertori qilish juda oddiy, uning diagrammasi maqolada keltirilgan. Bu sizga bir fazani uch fazaga aylantirish imkonini beradi. Shu sababli, kundalik hayotda asenkron elektr motoridan foydalanish mumkin bo'ladi. Shu bilan birga, uning samaradorligi va quvvati yo'qolmaydi. Axir, bilasizki, siz bir fazali tarmoqda dvigatelni yoqsangiz, bu parametrlar deyarli yarmiga kamayadi. Gap qurilmaning kirish qismiga beriladigan kuchlanishning bir necha o‘zgarishi haqida.
Rektifikator qurilmasi sxemada birinchi hisoblanadi. Quyida batafsilroq muhokama qilinadi. Rektifikatsiya qilingan kuchlanish filtrlangandan so'ng. Va inverterning kirishiga toza to'g'ridan-to'g'ri oqim beriladi. U to'g'ridan-to'g'ri oqimni kerakli miqdordagi fazalar bilan o'zgaruvchan tokka aylantiradi. Ushbu kaskad o'zgarishlarga duchor bo'lishi mumkin. U yarimo'tkazgichlardan iborat bo'lib, mikrokontrollerdagi boshqaruv sxemasi ulangan. Ammo endi barcha tugunlar haqida batafsilroq.
Rektifikator birligi
U ikki xil bo'lishi mumkin - bir va uch fazali. Birinchi turdagi rektifikator har qanday tarmoqda ishlatilishi mumkin. Agar sizda uch fazali bo'lsa, unda biriga ulanish kifoya. Elektr dvigateli uchun chastotnik sxemasi rektifikatorsiz to'liq emas. Fazalar sonida farq borligi sababli, bu ma'lum miqdordagi yarimo'tkazgichli diodlardan foydalanish kerakligini anglatadi. Agar biz bir fazadan quvvat oladigan chastota konvertorlari haqida gapiradigan bo'lsak, unda to'rt diodli rektifikator talab qilinadi. Ular bir-biriga bog'langan.
Bu kirish va chiqishdagi kuchlanish qiymati oʻrtasidagi farqni kamaytirish imkonini beradi. Albatta, yarim to'lqinli sxema ham ishlatilishi mumkin, ammo u samarasiz va ko'p miqdordagi tebranishlar sodir bo'ladi. Ammo agar biz uch fazali ulanish haqida gapiradigan bo'lsak, unda sxemada oltita yarimo'tkazgichdan foydalanish kerak. Avtomobil generatorining rektifikatorida aynan bir xil sxema, farqlar yo'q. Bu erda qo'shilishi mumkin bo'lgan yagona narsa - teskari kuchlanishdan himoya qilish uchun uchta qo'shimcha diod.
Filtr elementlari
Rektifikatordan keyin filtr keladi. Uning asosiy maqsadi rektifikatsiya qilingan oqimning barcha o'zgaruvchan komponentini kesishdir. Aniqroq tasvir uchun siz ekvivalent sxemani chizishingiz kerak. Shunday qilib, ortiqcha lasan orqali o'tadi. Va keyin ortiqcha va minus o'rtasida elektrolitik kondansatör ulanadi. Bu almashtirish sxemasida qiziq narsa. Agar lasan reaktiv bilan almashtirilsa, u holda kondansatör, agar mavjud bo'lsa,turli oqim o'tkazgich yoki uzilish bo'lishi mumkin.
Aytganimizdek, rektifikatorning chiqishi to'g'ridan-to'g'ri oqimdir. Va u elektrolitik kondansatkichga qo'llanilganda, hech narsa sodir bo'lmaydi, chunki ikkinchisi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Ammo oqimda kichik o'zgaruvchanlik mavjud. Va agar o'zgaruvchan tok oqsa, ekvivalent pallada kondansatör o'tkazgichga aylanadi. Shuning uchun, ortiqcha minusning yopilishi mavjud. Bu xulosalar elektrotexnikada asosiy boʻlgan Kirxgof qonunlariga muvofiq qilingan.
Quvvat tranzistorli inverter
Va endi biz eng muhim tugunga – tranzistorlar kaskadiga yetib keldik. Ular inverterni - DC-to-AC konvertorini yasadilar. Agar siz o'z qo'lingiz bilan elektr motor uchun chastota konvertori qilsangiz, unda IGBT tranzistorlarining yig'ilishlaridan foydalanish tavsiya etiladi, ularni har qanday radio qismlari do'konida topishingiz mumkin. Bundan tashqari, chastota konvertorini ishlab chiqarish uchun barcha komponentlarning narxi hatto Xitoyda ishlab chiqarilgan tayyor mahsulot narxidan o'n baravar arzon bo'ladi.
Har bir faza uchun ikkita tranzistor ishlatiladi. Ular maqoladagi diagrammada ko'rsatilganidek, ortiqcha va minus o'rtasida kiritilgan. Lekin har bir tranzistor o'ziga xos xususiyatga ega - boshqaruv chiqishi. Unga qaysi signal qo'llanilishiga qarab, yarimo'tkazgich elementining xususiyatlari o'zgaradi. Bundan tashqari, buni qo'lda almashtirish (masalan, bir nechta mikrokalitlar bilan kerakli boshqaruv chiqishlariga kuchlanishni qo'llash) yordamida ham, avtomatik ravishda ham amalga oshirish mumkin. Bu haqidaikkinchisi va keyinroq muhokama qilinadi.
Boshqarish sxemasi
Va agar chastota konvertori elektr motoriga ulanishi oddiy bo'lsa, siz faqat mos keladigan terminallarni ulashingiz kerak bo'lsa, unda boshqaruv pallasida hamma narsa ancha murakkabroq. Gap shundaki, undan maksimal mumkin bo'lgan sozlashlarga erishish uchun qurilmani dasturlash zarurati mavjud. Yurakda o'quvchilar va aktuatorlar ulangan mikrokontroller joylashgan. Shunday qilib, elektr haydovchi tomonidan iste'mol qilinadigan quvvatni doimiy ravishda kuzatib boradigan oqim transformatorlariga ega bo'lish kerak. Agar oshib ketgan bo'lsa, chastota konvertori o'chirilishi kerak.
Boshqaruv sxemasi ulanmoqda
Bundan tashqari, qizib ketishdan himoyalanish ta'minlanadi. IGBT tranzistorlarining boshqaruv chiqishlari mos keladigan moslama (Darlington yig'ilishi) yordamida mikrokontrollerning chiqishiga ulanadi. Bunga qo'shimcha ravishda, parametrlarni vizual ravishda nazorat qilish kerak, shuning uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan LED displeyni kiritish kerak. O'quvchilardan siz dasturlash rejimlari o'rtasida o'tishga imkon beradigan tugmachalarni qo'shishingiz kerak, shuningdek, o'zgaruvchan qarshilik, uni aylantirish orqali elektr motorining rotorining aylanish tezligi o'zgaradi.
Xulosa
Shuni ta'kidlashni istardimki, siz o'zingizning elektr motoringiz uchun chastota konvertorini ham qilishingiz mumkin, tayyor mahsulot narxi 5000 rubldan boshlanadi. Va bu quvvati 0,75 kVt dan oshmaydigan elektr motorlar uchun. Agar siz ko'proq boshqarishingiz kerak bo'lsakuchli haydovchi, sizga qimmatroq chastotnik kerak bo'ladi. Kundalik hayotda foydalanish uchun quyida muhokama qilingan sxema etarli. Sababi shundaki, ko'p sonli funksiya va sozlamalarga ehtiyoj yo'q, eng muhimi rotor tezligini o'zgartirish imkoniyatidir.
