Z tohto článku sa dozviete, čo je to frekvenčný menič pre elektromotor, zvážite jeho obvod, princíp činnosti a dozviete sa aj o nastaveniach priemyselných vzorov. Hlavná pozornosť bude venovaná výrobe frekvenčného meniča vlastnými rukami. Samozrejme, na to budete musieť mať aspoň všeobecnú predstavu o technológii vodičov. Je potrebné začať s účelom, na ktorý sa frekvenčné meniče používajú.
Keď vznikne potreba IF
Moderné frekvenčné meniče sú high-tech zariadenia, ktoré pozostávajú z prvkov založených na polovodičoch. Okrem toho je tu elektronický riadiaci systém postavený na mikrokontroléri. S jeho pomocou sa ovládajú všetky najdôležitejšie parametre elektromotora. Najmä pomocou frekvenčného meniča je možné meniť rýchlosť otáčania elektromotora. Existuje myšlienka zakúpiť si frekvenčný meničelektrický motor. Cena takéhoto zariadenia pre motory s výkonom 0,75 kW bude približne 5-7 tisíc rubľov.
Za zmienku stojí, že rýchlosť otáčania môžete meniť pomocou prevodovky postavenej na variátore alebo typu prevodovky. Ale takéto návrhy sú veľmi veľké, nie je vždy možné ich použiť. Okrem toho musia byť takéto mechanizmy včas servisované a ich spoľahlivosť je extrémne nízka. Použitie frekvenčného meniča vám umožňuje znížiť náklady na servis elektrického pohonu, ako aj zvýšiť jeho schopnosti.
Hlavné komponenty frekvenčného meniča
Akýkoľvek frekvenčný menič pozostáva zo štyroch hlavných modulov:
- Usmerňovacia jednotka.
- Zariadenia na filtrovanie jednosmerného prúdu.
- Montáž meniča.
- Mikroprocesorový riadiaci systém.
Všetky sú vzájomne prepojené a riadiaca jednotka riadi činnosť koncového stupňa – meniča. S jeho pomocou sa menia výstupné charakteristiky striedavého prúdu.
Bude to podrobne popísané nižšie, je uvedený diagram. Frekvenčný menič pre elektromotor má niekoľko ďalších funkcií. Je potrebné poznamenať, že zariadenie obsahuje niekoľko úrovní ochrany, ktoré sú tiež riadené mikrokontrolérom. Vykonáva sa najmä regulácia teploty výkonových polovodičových prvkov. Okrem toho existuje funkcia ochrany proti skratu a nadprúdu. FrekvenciaPrevodník musí byť pripojený k napájacej sieti pomocou ochranných zariadení. Nie je potrebný magnetický štartér.
Usmerňovač frekvenčného meniča
Toto je úplne prvý modul, cez ktorý preteká prúd. S jeho pomocou sa striedavý prúd usmerňuje - mení na jednosmerný prúd. To sa deje v dôsledku použitia prvkov, ako sú polovodičové diódy. Teraz však stojí za zmienku malá funkcia. Viete, že väčšina indukčných motorov je napájaná z trojfázového striedavého prúdu. Ale toto nie je dostupné všade. Veľké podniky to samozrejme majú, ale v každodennom živote sa to zriedka používa, pretože je jednoduchšie vykonávať jednofázový. Áno, a ak vezmeme do úvahy elektrinu, veci sú jednoduchšie.
A frekvenčné meniče môžu byť napájané z trojfázovej siete aj z jednofázovej siete. V čom je rozdiel? A to je bezvýznamné, v dizajne sa používajú rôzne typy usmerňovačov. Ak hovoríme o jednofázovom frekvenčnom meniči pre elektromotor, potom je potrebné použiť obvod na štyroch polovodičových diódach zapojených do mostíka. Ak však potrebujete napájanie z trojfázovej siete, mali by ste zvoliť iný obvod pozostávajúci zo šiestich polovodičových diód. Dva prvky v každom ramene, výsledkom čoho je usmernenie striedavého prúdu. Na výstupe sa zobrazí plus a mínus.
Filtrovanie jednosmerného napätia
Na ceste vonusmerňovač, napätie máš konštantné, ale má veľké vlnky, premenná zložka stále kĺže. Na vyhladenie všetkých týchto „drsností“prúdu budete musieť použiť aspoň dva prvky - induktor a elektrolytický kondenzátor. Ale všetko by malo byť povedané podrobnejšie.
Induktor má veľký počet závitov, má určitú reaktanciu, čo vám umožňuje mierne vyhladiť zvlnenie prúdu, ktorý ním preteká. Druhým prvkom je kondenzátor zapojený medzi dva póly. Má naozaj zaujímavé vlastnosti. Keď tečie jednosmerný prúd, musí byť podľa Kirchhoffovho zákona nahradený prestávkou, to znamená, že medzi plusom a mínusom nie je nič. Ale keď tečie striedavý prúd, je to vodič, kus drôtu bez odporu. Ako bolo uvedené vyššie, prúdi jednosmerný prúd, ale je v ňom malý podiel striedavého prúdu. A zavrie sa, v dôsledku čoho jednoducho zmizne.
Modul meniča
Zostava meniča je, aby som bol presný, najdôležitejšia v celom dizajne. Slúži na zmenu parametrov výstupného prúdu. Najmä jeho frekvencia, napätie atď. Menič sa skladá zo šiestich riadených tranzistorov. Pre každú fázu dva polovodičové prvky. Stojí za zmienku, že v štádiu meniča sa používajú moderné zostavy tranzistorov IGBT. Dokonca aj domáci, dokonca aj frekvenčný menič Delta, ktorý je dnes najcennejší a cenovo dostupný, pozostáva z rovnakých uzlov. Možnosti sú rôzne.
Majú tri vstupy, rovnaký počet výstupov, ako aj šesť bodov pripojenia k ovládaciemu zariadeniu. Treba poznamenať, že pri nezávislej výrobe frekvenčného meniča je potrebné zvoliť zostavu podľa výkonu. Preto sa musíte okamžite rozhodnúť, aký typ motora bude pripojený k frekvenčnému meniču.
Mikroprocesorový riadiaci systém
Pri samovýrobe je nepravdepodobné, že bude možné dosiahnuť rovnaké parametre, aké majú priemyselné vzory. Dôvod vôbec nespočíva v tom, že vyrobené zostavy výkonových tranzistorov sú neefektívne. Faktom je, že doma je dosť ťažké vyrobiť riadiaci modul. Samozrejme tu nejde o spájkovanie prvkov, ale o programovanie mikrokontrolérového zariadenia. Najjednoduchšou možnosťou je vyrobiť riadiacu jednotku, pomocou ktorej môžete nastaviť rýchlosť otáčania, spätný chod, prúd a ochranu proti prehriatiu.
Na zmenu rýchlosti otáčania musíte použiť premenlivý odpor, ktorý je pripojený k vstupnému portu mikrokontroléra. Toto je hlavné zariadenie, ktoré vysiela signál do mikroobvodu. Ten analyzuje úroveň zmeny napätia v porovnaní s referenčným, čo je 5 V. Riadiaci systém pracuje podľa určitého algoritmu, ktorý je zapísaný pred programovaním. Presne podľa nej prebieha práca mikroprocesorového systému. Veľmi obľúbené firemné riadiace modulySiemens. Frekvenčný menič tohto výrobcu má vysokú spoľahlivosť, možno ho použiť v akomkoľvek type elektrického pohonu.
Ako nastaviť frekvenčný menič
V súčasnosti existuje veľa výrobcov tohto zariadenia. Algoritmus ladenia je však pre všetkých takmer rovnaký. Samozrejme, bez určitých znalostí nebude fungovať ladenie frekvenčného meniča. Potrebujete mať dve veci – skúsenosti s nastavovaním a návod na obsluhu. Ten má prílohu, ktorá popisuje všetky funkcie, ktoré je možné naprogramovať. Na skrini frekvenčného meniča je zvyčajne niekoľko tlačidiel. Musia byť prítomné aspoň štyri kusy. Dva sú určené na prepínanie medzi funkciami, pomocou ostatných sa vyberajú parametre alebo rušia zadané údaje. Na prepnutie do programovacieho režimu musíte stlačiť konkrétne tlačidlo.
Každý model frekvenčného meniča má svoj vlastný algoritmus na vstup do programovacieho režimu. Preto sa bez návodu na obsluhu nezaobídete. Za zmienku tiež stojí, že funkcie sú rozdelené do niekoľkých podskupín. A je ľahké sa v nich stratiť. Snažte sa nemeniť tie nastavenia, ktorých sa výrobca neodporúča dotýkať. Tieto nastavenia by sa mali meniť len vo výnimočných prípadoch. Keď zvolíte programovaciu funkciu, na displeji uvidíte jej alfanumerické označenie. Keď získate skúsenosti, ladenie frekvenčného meniča sa vám bude zdať veľmi jednoduché.
Závery
Kedyprevádzke, údržbe alebo výrobe frekvenčného meniča je potrebné dodržiavať všetky bezpečnostné opatrenia. Nezabudnite, že konštrukcia prístroja obsahuje elektrolytické kondenzátory, ktoré si zachovávajú svoj náboj aj po odpojení od elektrickej siete. Pred demontážou je preto potrebné počkať na vybitie. Upozorňujeme, že v dizajne frekvenčných meničov sú prvky, ktoré sa obávajú statickej elektriny. Týka sa to najmä mikroprocesorového riadiaceho systému. Preto by sa spájkovanie malo vykonávať so všetkými preventívnymi opatreniami.
