Chastotnik pentru motorul electric cu propriile mâini: circuit, instruire și conectare

În acest articol, vom analiza chastotnikul pentru motorul electric, principiul funcționării sale și componentele principale. Principalul accent va fi asupra teoriei, astfel încât să înțelegeți principiul de funcționare al convertorului de frecvență

Funcțiile convertorului de frecvență

Cota leului este ocupată în industrie de motoare asincrone. Și ei au fost întotdeauna dificil de gestionat, deoarece acestea au o viteză constantă a rotorului, și este foarte dificil de a schimba tensiunea de intrare, și, uneori, chiar imposibil. Dar chastotnik inversează imaginea complet. Și dacă mai devreme pentru a schimba viteza de deplasare a transportorului, de exemplu, a folosit o varietate de unelte de pescuit, acum folosesc un singur dispozitiv electronic este suficient.

În plus, banda de frecvență vă permite să obțineți nu numai posibilitatea de a schimba parametrii de acționare, ci și mai multe grade suplimentare de protecție. Nu este nevoie de pornire electromagnetică și, uneori, nici măcar nu trebuie să aveți rețea trifazată pentru a asigura funcționarea normală a motorului de inducție. Toate aceste obligații asociate cu comutarea și pornirea unității sunt transferate la convertorul de frecvență. Aceasta permite schimbarea fazei la ieșire, o frecvență de curent (și, prin urmare, modificări de viteză a rotorului), pentru a efectua reglarea de pornire și de frânare, și poate pune în aplicare o serie de alte funcții. Totul depinde de microcontrolerul utilizat în circuitul de comandă.

Principiul de funcționare

Fă o chastotnik pentru motorul electric cu propriile mâini, schema de care este dat în articol, este destul de simplă. Vă permite să convertiți o fază în trei. În consecință, devine posibil să se utilizeze în viața de zi cu zi motor electric asincron. În același timp, eficiența și puterea nu se pierd. La urma urmei, știți că atunci când porniți motorul într-o rețea cu o singură fază, reducerea acestor parametri aproape se dublează. Și este vorba despre mai multe transformări ale tensiunii care ajung la intrarea dispozitivului.

Primul este blocul redresorului. Mai multe detalii despre acesta vor fi descrise mai jos. După ce tensiunea rectificată este filtrată. Și este curat curent continuu la intrarea invertorului. Aceasta efectuează conversia unui curent direct într-un curent alternativ cu numărul necesar de faze. Această cascadă poate fi supusă ajustărilor. Se compune din semiconductori, la care este conectat un circuit de control al microcontrolerului. Dar acum despre toate nodurile în detaliu.

Blocul redresorului

Acesta poate fi de două tipuri - unul și trei faze. Primul tip de redresor poate fi utilizat în orice rețea. Dacă aveți o rețea trifazată, este suficient să vă conectați la una. Schema chastotnika pentru motorul electric nu este completă fără o unitate de rectificare. Deoarece există o diferență în numărul de faze, înseamnă că este necesar să se utilizeze un anumit număr de diode semiconductoare. Dacă vorbim despre convertoare de frecvență, care sunt alimentate dintr-o singură fază, este necesar un redresor de patru diode. Acestea sunt activate de circuitul de pod.

Vă permite să reduceți diferența dintre valoarea de tensiune la intrare și ieșire. Desigur, poate fi folosit un circuit cu jumătate de undă, dar este ineficient, apare un număr mare de oscilații. Dar dacă este vorba de o conexiune trifazată, atunci este necesar să folosiți șase semiconductori în circuit. Exact aceeași schemă în redresorul generatorului de mașini, nu există diferențe. Singurul lucru pe care pot fi adăugați aici sunt trei diode suplimentare proiectate pentru a proteja împotriva tensiunii inverse.

Elemente de filtrare

După redresor există un filtru. Scopul său principal este de a întrerupe întreaga componentă variabilă a curentului rectificat. Pentru o imagine mai clară, este necesar să se elaboreze o schemă de înlocuire. Deci, plus, trece prin bobină. Și apoi între plus și minus condensatorul electrolitic este pornit. Aici este și este interesant în schema de înlocuire. Dacă bobina este înlocuită rezistență reactivă, condensatorul, în prezența unui curent diferit, poate fi fie un conductor, fie o ruptură.

Așa cum sa spus, există un curent direct în redresor. Și când este alimentat la condensatorul electrolitic, nu se întâmplă nimic, deoarece acesta din urmă este o pauză în circuit. Dar există o mică variabilă în curent. Și dacă un curent alternativ curge, atunci în circuitul de înlocuire, condensatorul devine un conductor. În consecință, semnul plus este închis la minus. Aceste concluzii se fac în conformitate cu legile din Kirchhoff, care sunt de bază în ingineria electrică.

Convertizor invertor invertor

Dar acum am ajuns la nodul principal - o cascadă de tranzistori. Ei au făcut un invertor - un convertor DC-to-AC. În cazul în care motorul se face chastotnik mâinile proprii, este recomandat să se folosească de asamblare IGBT-tranzistori, le puteți găsi în orice componente magazin de radio. Iar costul tuturor componentelor pentru fabricarea unui chastotnik va fi de zece ori mai mic decât prețul produsului finit, chiar și al producției chinezești.

Două tranzistoare sunt utilizate pentru fiecare fază. Acestea sunt incluse între plus și minus, așa cum este ilustrat în diagrama dată în articol. Dar fiecare tranzistor are o caracteristică - o ieșire de control. În funcție de ce semnal este aplicat, proprietățile elementului semiconductor se schimbă. Mai mult decât atât, acest lucru se poate face atât cu ajutorul comutării manuale (de exemplu, prin aplicarea mai multor microîntrerupătoare pentru a aplica tensiunea la bornele de comandă necesare), fie automat. Iată ultimele și vor merge mai departe.

Schema de control

Și dacă conectarea convertizorului de frecvență la motorul electric este simplă, este necesar doar conectarea terminalelor corespunzătoare, atunci totul este mult mai complicat cu circuitul de comandă. Problema este că este nevoie să programați dispozitivul pentru a obține ajustările maxime posibile din partea acestuia. La bază este microcontrolerul, care leagă cititorii și executivul. Astfel, este necesar să avem transformatoare de curent, care va monitoriza în mod constant puterea consumată de unitatea electrică. În caz de depășire, cronograful trebuie deconectat.

Conectarea circuitului de comandă

În plus, este asigurată protecția împotriva supraîncălzirii. La ieșirea microcontrolerului cu ajutorul lui dispozitiv de potrivire (Asamblare Darlington), sunt conectate terminalele de comandă ale tranzistorilor IGBT. În plus, trebuie să monitorizați vizual parametrii, deci trebuie să includeți un afișaj LED în circuit. De la dispozitivele de citire pentru a adăuga butoane care permit trecerea între modul de programare și o rezistență variabilă variază rata de rotație a rotorului motorului.

concluzie

Aș dori să menționez că este posibil să se producă o roată liberă pentru motorul electric, iar prețul produsului finit începe de la 5000 de ruble. Și acest lucru este valabil pentru motoarele electrice a căror putere nu depășește 0,75 kW. Dacă doriți să controlați unitatea mai puternică, aveți nevoie de o cricare liberă. Pentru utilizarea în viața de zi cu zi, este suficientă următoarea schemă. Motivul este că nu este nevoie de un număr mare de funcții și setări, cea mai importantă fiind posibilitatea de a schimba viteza rotorului.