• Tek fazlı asenkron motorun frekans regülasyonu. Frekans dönüştürücü kullanarak tek fazlı asenkron motorun düzenlenmesi

    Bu makaleden ne olduğunu öğrenecek, devresini, çalışma prensibini ele alacak ve ayrıca endüstriyel tasarımların ayarlarını öğreneceksiniz. Ana vurgu üretim üzerinde olacak, elbette bunun için en azından kablolama teknolojisi hakkında temel bir anlayışa sahip olmanız gerekecek. Frekans dönüştürücülerin kullanılma amaçlarıyla başlamanız gerekir.

    İnverter ihtiyacı ne zaman ortaya çıkar?

    Modern frekans dönüştürücüler, yarı iletken tabanlı elemanlardan oluşan yüksek teknolojiye sahip cihazlardır. Ayrıca mikrodenetleyici üzerine kurulu elektronik kontrol sistemi bulunmaktadır. Onun yardımıyla elektrik motorunun en önemli parametrelerinin tümü kontrol edilir. Özellikle bir frekans dönüştürücü kullanarak dönüş hızını değiştirebilirsiniz.Bir elektrik motoru için frekans dönüştürücü satın alma fikri ortaya çıkıyor. 0,75 kW gücündeki motorlar için böyle bir cihazın fiyatı yaklaşık 5-7 bin ruble olacak.

    Bir değiştirici veya dişli tipine dayalı bir dişli kutusu kullanarak dönüş hızını değiştirebileceğinizi belirtmekte fayda var. Ancak bu tür yapılar çok büyüktür, bunları kullanmak her zaman mümkün olmamaktadır. Ayrıca bu tür mekanizmalara zamanında bakım yapılması gerekir ve güvenilirlikleri son derece düşüktür. Frekans dönüştürücünün kullanılması, elektrikli sürücüye bakım maliyetini azaltmanıza ve yeteneklerini artırmanıza olanak tanır.

    Frekans dönüştürücünün ana bileşenleri

    Herhangi bir frekans dönüştürücü dört ana modülden oluşur:

    1. Doğrultucu bloğu.
    2. DC voltaj filtreleme cihazları.
    3. İnvertör ünitesi.
    4. Mikroişlemcili kontrol sistemi.

    Hepsi birbirine bağlıdır ve kontrol ünitesi çıkış aşamasının - invertörün çalışmasını kontrol eder. Alternatif akımın çıkış özelliklerinin değişmesi onun yardımıyla olur.

    Aşağıda ayrıntılı olarak tartışılacak ve bir diyagram sağlanacaktır. Bir elektrik motoru için frekans dönüştürücünün birkaç özelliği daha vardır. Cihazın, aynı zamanda bir mikro denetleyici cihazı tarafından da kontrol edilen birkaç koruma derecesi içerdiğini belirtmekte fayda var. Özellikle güç yarı iletken elemanlarının sıcaklığı izlenir. Ayrıca kısa devreye ve aşırı akıma karşı koruma fonksiyonu bulunmaktadır. Frekans dönüştürücü, koruyucu cihazlar kullanılarak güç kaynağına bağlanmalıdır. Ona ihtiyaç yok.

    Frekans dönüştürücü doğrultucu

    Bu, içinden akımın aktığı ilk modüldür. Onun yardımıyla alternatif akım düzeltilir - doğru akıma dönüştürülür. Bu, yarı iletken diyotlar gibi elemanların kullanılması sayesinde gerçekleşir. Ancak şimdi küçük bir özelliğe değinmekte fayda var. Gücün çoğunun üç fazlı bir AC şebekesinden geldiğini biliyorsunuz. Fakat bu her yerde mevcut değildir. Elbette büyük işletmeler buna sahiptir, ancak tek aşamalı olanı gerçekleştirmek daha kolay olduğu için bunu günlük yaşamda nadiren kullanırlar. Ve elektriği hesaba katarsak işler daha basit.

    Frekans dönüştürücülere hem üç fazlı bir ağdan hem de tek fazlı bir ağdan güç verilebilir. Fark ne? Ancak önemsizdir, tasarımda çeşitli tiplerde redresörler kullanılmaktadır. Bir elektrik motoru için tek fazlı frekans dönüştürücüden bahsediyorsak, köprü tipinde bağlı dört yarı iletken diyotlu bir devre kullanmak gerekir. Ancak üç fazlı bir ağdan güce ihtiyaç duyulursa altı yarı iletken diyottan oluşan farklı bir devre seçmelisiniz. Her kolda iki eleman var, sonuç AC düzeltmesidir. Çıktı “artı” ve “eksi” olarak görünecektir.

    DC voltaj filtreleme

    Doğrultucunun çıkışında sabit bir voltaj var, ancak büyük dalgalanmalar var ve değişken bileşen hala kayıyor. Akımdaki tüm bu "düzensizlikleri" düzeltmek için en az iki elemanın kullanılması gerekecektir - bir indüktör ve bir elektrolitik kapasitör. Ancak her şey daha ayrıntılı olarak konuşmaya değer.

    İndüktörün çok sayıda dönüşü vardır, içinden akan akımın dalgalanmalarını hafifçe düzeltmenize olanak tanıyan bazı dönüşlere sahiptir. İkinci eleman iki kutup arasına bağlanan bir kapasitördür. Gerçekten ilginç özellikleri var. Doğru akım aktığında Kirchhoff yasasına göre bunun yerini bir kesinti alması gerekir, yani artı ile eksi arasında hiçbir şey yoktur. Ancak alternatif akım aktığında bu bir iletkendir, dirençsiz bir tel parçasıdır. Yukarıda da bahsettiğimiz gibi doğru akım akar ancak içerisinde az miktarda alternatif akım da bulunur. Ve kendini kapatır, bunun sonucunda da ortadan kaybolur.

    İnvertör modülü

    Daha doğrusu invertör ünitesi tüm tasarımdaki en önemli ünitedir. Çıkış akımının parametrelerini değiştirmek için kullanılır. Özellikle frekansı, voltajı vb. İnvertör altı kontrollü transistörden oluşur. Her faz için iki yarı iletken eleman vardır. İnvertör kademesinin modern IGBT transistör düzeneklerini kullandığını belirtmekte fayda var. Ev yapımı bile olsa, bugün en uygun fiyatlı ve erişilebilir olan Delta frekans dönüştürücü bile aynı bileşenlerden oluşur. Olasılıklar sadece farklı.

    Üç girişi, aynı sayıda çıkışı ve kontrol cihazına altı bağlantı noktası vardır. Frekans dönüştürücüyü kendiniz yaparken, düzeneği güce göre seçmeniz gerektiğini belirtmekte fayda var. Bu nedenle frekans dönüştürücüye ne tür elektrik motorunun bağlanacağına hemen karar vermelisiniz.

    Mikroişlemcili kontrol sistemi

    Bağımsız üretimle endüstriyel tasarımların sahip olduğu parametrelerin aynısını elde etmek mümkün olmayacaktır. Bunun nedeni üretilen güç transistör düzeneklerinin verimsiz olması değildir. Gerçek şu ki, evde bir kontrol modülü yapmak oldukça zor. Elbette lehimleme elemanlarından değil, bir mikrodenetleyici cihazın programlanmasından bahsediyoruz. En basit seçenek, dönüş hızını, ters, akım ve aşırı ısınma korumasını ayarlayabileceğiniz bir kontrol ünitesi yapmaktır.

    Değiştirmek için mikro denetleyicinin giriş portuna bağlı değişken bir direnç kullanılması gerekir. Bu, mikro devreye sinyal gönderen bir ana cihazdır. İkincisi, 5 V olan referansa kıyasla voltaj değişiminin seviyesini analiz eder. Kontrol sistemi, programlama başlamadan önce yazılan özel bir algoritmaya göre çalışır. Mikroişlemci sistemi kesinlikle buna göre çalışır. Siemens kontrol modülleri çok popüler. Bu üreticinin frekans dönüştürücüsü son derece güvenilirdir ve her türlü elektrikli sürücüde kullanılabilir.

    Frekans dönüştürücü nasıl kurulur

    Bugün bu cihazın birçok üreticisi var. Ancak kurulum algoritması herkes için neredeyse aynıdır. Elbette belli bir bilgi olmadan frekans dönüştürücüyü yapılandırmak mümkün olmayacaktır. İki şeye sahip olmanız gerekir: ayarlama deneyimi ve kullanım kılavuzu. İkincisi, programlanabilecek tüm fonksiyonları açıklayan bir uygulamaya sahiptir. Genellikle frekans dönüştürücünün kasası üzerinde birkaç düğme bulunur. En az dört adet bulunmalıdır. Bunlardan ikisi işlevler arasında geçiş yapmak için tasarlanmıştır; geri kalanı parametreleri seçmek veya girilen verileri iptal etmek için kullanılır. Programlama moduna girmek için belirli bir düğmeye basmanız gerekir.

    Her frekans dönüştürücü modelinin programlama moduna girmek için kendi algoritması vardır. Bu nedenle kullanım kılavuzu olmadan yapmak imkansızdır. Ayrıca fonksiyonların birkaç alt gruba ayrıldığını da belirtmekte fayda var. Ve onlarla kafa karıştırmak zor olmayacak. Üreticinin dokunmayı önermediği ayarları değiştirmemeye çalışın. Bu parametrelerin yalnızca istisnai durumlarda değiştirilmesi gerekir. Bir programlama fonksiyonunu seçtiğinizde, ekranda onun alfanümerik gösterimini göreceksiniz. Tecrübe kazandıkça frekans dönüştürücü kurmak size çok basit gelecektir.

    sonuçlar

    Frekans dönüştürücüyü çalıştırırken, bakımını yaparken veya üretirken tüm güvenlik önlemlerine uyulmalıdır. Cihazın, AC şebekesiyle bağlantısı kesildikten sonra bile şarjını koruyan elektrolitik kapasitörler içerdiğini unutmayın. Bu nedenle sökmeden önce deşarjın beklenmesi gerekir. Frekans dönüştürücülerin tasarımının statik elektrikten korkan unsurlar içerdiğini lütfen unutmayın. Bu özellikle mikroişlemci kontrol sistemi için geçerlidir. Bu nedenle lehimleme tüm önlemler alınarak yapılmalıdır.

    Bu makale bir elektrik motoru için frekans dönüştürücüyü, çalışma prensibini ve ana bileşenlerini tartışacaktır. Ana vurgu teori üzerinde olacaktır, böylece tasarımı ve üretimi kendi ellerinizle anlayabilir ve daha sonra gerçekleştirebilirsiniz. Ancak önce, size bir frekans üretecinin ne olduğunu ve hangi amaçlarla gerekli olduğunu anlatacak kısa bir giriş kursuna ihtiyacınız olacak.

    Frekans dönüştürücü işlevleri

    Asenkron motorlar endüstride aslan payını işgal ediyor. Sabit bir rotor hızına sahip oldukları ve giriş voltajını değiştirmek çok zor, hatta bazen imkansız olduğu için onları kontrol etmek her zaman zor olmuştur. Ancak frekans sürücüsü resmi tamamen değiştiriyor. Ve daha önce, örneğin bir konveyörün hızını değiştirmek için çeşitli dişli kutuları kullanılıyorsa, bugün tek bir elektronik cihazın kullanılması yeterlidir.

    Ek olarak, frekans sürücüleri yalnızca sürücü parametrelerini değiştirmenize değil, aynı zamanda birkaç ek koruma derecesini de değiştirmenize olanak tanır. Asenkron bir motorun normal çalışmasını sağlamak için üç fazlı bir ağa gerek yoktur ve hatta bazen sahip olmak bile gerekli değildir. Elektrikli sürücünün anahtarlanması ve açılmasıyla ilgili tüm bu sorumluluklar frekans dönüştürücüye aktarılır. Çıkıştaki fazları, akımın frekansını değiştirmenize (bu nedenle rotor dönüş hızı değişir), çalıştırma ve frenlemeyi ayarlamanıza ve ayrıca birçok başka işlevi de uygulamanıza olanak tanır. Her şey kontrol devresinde kullanılan mikro denetleyiciye bağlıdır.

    Çalışma prensibi

    Makalede diyagramı verilen bir elektrik motoru için kendi ellerinizle frekans anahtarı yapmak oldukça basittir. Bir fazı üçe dönüştürmenizi sağlar. Sonuç olarak asenkron elektrik motorunun günlük yaşamda kullanılması mümkün hale gelir. Aynı zamanda verimliliği ve gücü de kaybolmayacaktır. Sonuçta, bir motoru tek fazlı bir ağa bağladığınızda bu parametrelerin neredeyse yarı yarıya azaldığını biliyorsunuz. Ve her şey cihazın girişine gelen voltajın birkaç dönüşümüyle ilgili.

    Diyagramdaki ilk doğrultucu bloğudur. Aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır. Daha sonra düzeltilen voltaj filtrelenir. Ve invertör girişine temiz bir şekilde gider. Gerekli sayıda faz ile doğru akımı alternatif akıma dönüştürür. Bu kademe ayarlanabilir. Bir mikrodenetleyici üzerindeki kontrol devresinin bağlı olduğu yarı iletkenlerden oluşur. Ama şimdi tüm düğümler hakkında daha ayrıntılı olarak.

    Doğrultucu bloğu

    İki tip olabilir - tek ve üç fazlı. İlk tip doğrultucu herhangi bir ağda kullanılabilir. Üç fazlı bir taneniz varsa, birine bağlanmanız yeterlidir. Bir elektrik motorunun frekans dönüştürücü devresi, doğrultucu ünitesi olmadan yapamaz. Faz sayısında farklılık olduğundan belirli sayıda yarı iletken diyot kullanılması gerektiği anlamına gelir. Tek fazdan beslenen frekans dönüştürücülerden bahsediyorsak dört diyottan oluşan bir doğrultucu gereklidir. Bir köprü devresi aracılığıyla bağlanırlar.

    Giriş ve çıkıştaki voltaj değeri arasındaki farkı azaltmanıza olanak tanır. Elbette yarım dalga devresini kullanabilirsiniz, ancak bu etkisizdir ve çok sayıda salınım meydana gelir. Ancak üç fazlı bir bağlantıdan bahsediyorsak devrede altı yarı iletken kullanmak gerekir. Bir araba jeneratörünün redresöründe tamamen aynı devre, hiçbir fark yoktur. Buraya eklenebilecek tek şey, ters voltaja karşı koruma sağlamak üzere tasarlanmış üç ek diyottur.

    Filtre elemanları

    Doğrultucudan sonra bir filtre var. Ana amacı değişken bileşenin tamamını kesmektir.Daha net bir resim için eşdeğer bir devre çizmeniz gerekir. Böylece artı bobinden geçer. Daha sonra artı ve eksi arasına bir elektrolitik kondansatör bağlanır. Değiştirme planının ilginç yanı da budur. Bobin değiştirilirse, farklı bir akımın varlığında kapasitör ya iletken ya da kopuk olabilir.

    Söylendiği gibi doğrultucunun çıkışı doğru akımdır. Ve bir elektrolitik kapasitöre uygulandığında hiçbir şey olmuyor çünkü ikincisi açık devredir. Ama akımda küçük bir değişken var. Ve eğer alternatif akım akarsa, eşdeğer devrede kapasitör bir iletken haline gelir. Sonuç olarak artı ile eksi arasında kısa devre vardır. Bu sonuçlar, elektrik mühendisliğinde temel olan Kirchhoff yasalarına göre yapıldı.

    Güç transistörlerine dayalı invertör

    Ama şimdi en önemli düğüme, bir dizi transistöre ulaştık. Üzerlerinde bir invertör yapılır - bir DC-AC dönüştürücü. Bir elektrik motoru için frekans anahtarını kendi ellerinizle yapıyorsanız, IGBT transistör düzeneklerini kullanmanız önerilir, bunları herhangi bir radyo parça mağazasında bulabilirsiniz. Dahası, bir frekans jeneratörünün üretimi için tüm bileşenlerin maliyeti, bitmiş bir ürünün, hatta Çin ürününün fiyatından onlarca kat daha az olacaktır.

    Her faz için iki transistör kullanılır. Yazıda verilen şemada görüldüğü gibi artı ve eksi arasına dahil edilmişlerdir. Ancak her transistörün bir özelliği vardır; bir kontrol çıkışı. Kendisine hangi sinyalin uygulandığına bağlı olarak yarı iletken elemanın özellikleri değişir. Üstelik bu, manuel olarak (örneğin, gerekli kontrol terminallerine voltaj sağlamak için birkaç mikro anahtar kullanılarak) veya otomatik olarak yapılabilir. Daha fazla tartışılacak olan ikincisidir.

    Kontrol devresi

    Frekans dönüştürücüyü bir elektrik motoruna bağlamak basitse, yalnızca ilgili terminalleri bağlamanız gerekir, ancak kontrol devresinde her şey çok daha karmaşıktır. Bütün mesele şu ki, mümkün olan maksimum ayarlamaları elde etmek için cihazı programlamaya ihtiyaç var. Tabanda bir mikrodenetleyici var, ona okuma cihazları ve aktüatörler bağlı. Bu nedenle elektrikli sürücünün tükettiği gücü sürekli izleyecek akım transformatörlerine sahip olmak gerekir. Eğer aşılırsa frekans anahtarı kapatılmalıdır.

    Kontrol devresi bağlantısı

    Ayrıca aşırı ısınmaya karşı koruma sağlanır. IGBT transistörlerinin kontrol pinleri, Darlington düzeneği kullanılarak mikro denetleyicinin çıkışına bağlanır. Ayrıca parametrelerin görsel olarak kontrol edilmesi gerektiğinden devreye bir LED ekran dahil etmeniz gerekir. Okuma cihazlarından, programlama modları arasında geçiş yapmanızı sağlayacak düğmelerin yanı sıra değişken bir direncin döndürülmesiyle elektrik motor rotorunun dönüş hızının değişmesini sağlayacak düğmelerin eklenmesi gerekir.

    Çözüm

    Bir elektrik motoru için kendi frekans anahtarınızı yapabileceğinizi ancak bitmiş ürünün fiyatının 5.000 ruble'den başladığını belirtmek isterim. Bu da gücü 0,75 kW'ı aşmayan elektrik motorları içindir. Daha güçlü bir sürücüyü kontrol etmeniz gerekiyorsa daha pahalı bir frekans sürücüsüne ihtiyacınız olacaktır. Günlük kullanım için aşağıda tartışılan şema yeterlidir. Bunun nedeni çok sayıda fonksiyona ve ayara gerek olmamasıdır; en önemlisi rotor hızını değiştirebilme yeteneğidir.

    Asenkron elektrik motoru yapısal olarak basit ve kullanımı iddiasızdır. Ancak bir takım önemli dezavantajları vardır:

    • başlatma anındaki akım (başlatma akımı) nominal akımı birkaç kez aşıyor;
    • Motor mili dönüş hızı değiştirilemez.

    Sargı rotorlu asenkron elektrik motorları ve DC motorlarda bu dezavantajlar yoktur. Ancak tasarımları daha karmaşıktır ve çalışma modlarının kontrolü, büyük direnç depolarının ve güçlü kontaktörlerin kurulumunu gerektirir. Modlar, çalışmanın güvenilirliğini azaltan röle kontaktör devreleri kullanılarak kontrol edilir.

    Frekans dönüştürücünün tasarımı ve çalışma prensibi

    Dönüştürücünün çekici bir özelliği, Motorun kontrol devresinde ve güç kaynağında büyük bir değişiklik yapılması gerekmez. En basit durumda, bir elektrik motoru kontrol elemanı yerine monte edilir: bir marş motoru veya kontaktör. Kontrol düğmelerinden gelen sinyaller kontrol bobinlerinden ilgili girişlere aktarılır.

    Ancak elektrik motoruna giden kablo ve şalt cihazından dönüştürücüye giden kablonun aynı olması gerekecektir. korumalı olanlarla değiştirin. Aksi halde yarı iletken bir cihaz olan frekans vericinin elektromanyetik uyumluluk koşulları sağlanmayacaktır.

    İçinde iki ana işlem gerçekleşir: Birincisi, üç fazlı (veya tek fazlı) besleme voltajı düzeltilir, sabit voltaja dönüştürülür. Daha sonra bu voltajdan elektrik motoruna gerekli frekans ve büyüklükte sinüzoidal bir güç kaynağı voltajı oluşturulur. Bu, en yaygın olanı darbe genişliği modülasyonu olan çeşitli yollarla yapılır. Kontrol devresi, çıkışta, motor sargılarının endüktansı ile yumuşatılan ve sonuçta neredeyse sinüzoidal bir voltaj veren bir kısa darbe paketi üretir.

    Frekans dönüştürücünün girişindeki düzeltme için, yarı iletken diyotlar, cihazın nominal akımı için tasarlanmıştır. Önlerine kurulum yapılması gerekiyor gürültü filtreleri hem frekans vericinin kendisini dış müdahalelerden korumak hem de kendisinden gelen müdahalelerin bağlı olduğu ağa sızmasını önlemek amacıyla. Dalgalanma voltajını düzeltmek için doğrultucu diyotların arkasına kapasitörler monte edilir.


    Çıkış voltajını üretmek için güç devresi için kullanıyoruz güç transistörleri veya tristörleri. Çalışma sırasında konvertör mahfazasında ısı oluştuğundan, onu uzaklaştırmak için ısı onun içine yerleştirilmiştir. soğutucular ve cihazın kendisi sıcak yüzeylerden uzağa kurulur. Üreticinin pasaportunda belirtilen mesafelerde cihazın üstünde, altında ve yanlarında boş alan bulunmalıdır.

    Frekans dönüştürücüdeki kabloları bağlamak için üç tip terminal vardır:

    • güç terminalleri: güç kablosunu ve kabloyu elektrik motoruna bağlamak için;
    • hem ayrık hem de analog giriş ve çıkış sinyallerini bağlamak için terminaller;
    • bağlanmak için konektörler otomatik proses kontrol sistemleri(APC).

    Ayrık girişler, düğmelerden veya rölelerden kontrol sinyallerini alır.

    Ayrık çıkışlar saatin durumu hakkında bilgi iletir.

    Analog girişler ACS cihazlarından dönüş hızını harici olarak ayarlamak veya frekans dönüştürücü tarafından sensörlerden sinyaller almak için tasarlanmıştır; buna göre o anda gerekli motor dönüş hızı miktarına karar verir.

    Analog çıkışlar bilgi görüntüleme cihazlarına bağlanmak için gereklidir. Frekans üreteci, ayarlarında belirtilen değerleri verebilir: çıkış akımı, güç, dönüş hızı.


    Beyni frekans dönüştürücünün çalışmasını kontrol ediyor - Kontrol bloğu. Çalıştırmak için ilk verilere ihtiyacı var: elektrik motorunun parametreleri ve frekansı düzenleyeceği mantık. Onlar için cihazın ön panelinde su var ekran ve düğmeler, bu verileri girmenizi sağlar.

    Frekans dönüştürücü için en basit kontrol devreleri

    Elektrik motorunun parametreleriyle her şey basittir: Nominal güç, voltaj, akım ve dönüş hızı, elektrik motorunun isim plakasından kopyalanır. Daha sonra cihazın hafızasına girilirler. Ancak frekans dönüştürücü tasarımının karmaşıklığına bağlı olarak kontrol parametreleriyle her şey daha karmaşıktır. Bu, teknolojik prosesin karmaşıklığına, kontrol ve düzenleme devresine, dönüştürücünün tipine ve otomatik proses kontrol sistemlerinin mevcudiyetine bağlıdır.

    En basit kontrol şeması sabit frekansla manuel başlatma. Başlamak için frekans üretecinin üzerindeki düğmeler kullanılır, dönüş hızı, gerekli olana bağlı olarak aynı düğmeler kullanılarak manuel olarak ayarlanır. Bunu uygulamak için pahalı ekipmanlara ihtiyacınız yok; en basit ve en ucuzu yeterli.

    Kullanma basmalı düğme istasyonu Motorun çalıştırılmasını ve durdurulmasını kontrol etmek için devre biraz daha karmaşık hale gelir. Kontrol butonlarından gelen kablo, frekans devre şemasına göre ayrık girişlere bağlanır. Aynı zamanda ayarlarında harici ayrık kontrole izin veren bir seçenek etkinleştirilmiştir.

    Sensörleri kullanarak otomatik frekans kontrolü yöntemleri

    Ancak bir anda hangi frekansı seçeceğinize bağımsız olarak karar vermenizi sağlayan bir cihazın bu şekilde kullanılması mantıksızdır. Kullanımına bir örnek verelim su kulesi tankında sabit bir su seviyesinin korunması.

    Böyle bir pompanın geleneksel kontrol şeması iki seviye sensörünün varlığını içerir: üst ve alt. Su seviyesi minimum seviyeye düştüğünde sensör pompayı tetikler, en üst seviyeye ulaştığında ise durur. Küçük tank hacmi ve artan su tüketimi ile pompa sıklıkla açılıp kapanır.

    Frekans dönüştürücü kullanırken tanka çarpıyor basınç ölçer en düşük noktasında. Sensörden gelen sinyal, sıvı sütununun basıncıyla, yani tanktaki su seviyesiyle orantılıdır. Sensör analog girişe bağlı frekans dönüştürücü, ayarlarında ilgili makro (mantıksal çalışma şeması) seçilir, frekans ayarlama yöntemi seçilir ve uygulanması için gerekli parametreler ayarlanır. Bizim durumumuzda bu, tanktaki minimum seviyedeki ve maksimumdaki pompa dönüş hızlarının aralığıdır. İlk durumda bu, pompa motorunun mümkün olan maksimum dönüş hızıdır, ikincisinde ise pompanın kendisi için mümkün olan minimum devir sayısıdır (hala bir şey pompalarken ve suyu öğütmediğinde).

    Artık pompa sürekli çalışacak, ancak tanktan tüketilen su miktarına bağlı olarak dönüş hızında çalışacaktır.

    Aynı şekilde su şebekesini besleyen pompanın çalışmasını da kullanarak düzenleyebilirsiniz. basınç hattındaki basınç sensörü. Bu durumda içindeki su basıncını sabit tutacaktır.


    Frekans dönüştürücü yalnızca pompaların değil aynı zamanda fanların çalışmasını da kontrol edebilir. En basit örnek: Soğutma fanları. Ne kadar hızlı dönerlerse, oluşturdukları hava akışı o kadar güçlü olur ve oda (ısı eşanjörü yüzeyi) daha fazla soğutulur. Düzenleme için pompalanan havanın akış hızının veya hacminin ölçülmesine gerek yoktur. Yeterli Sıcaklık sensörü, odanın istenilen noktasına (veya ısı eşanjörünün çıkışına) sabitleyerek. Frekans dönüştürücü, ayarlanan sıcaklığı korumak veya kabul edilebilir bir aralıkta tutmak için fan hızını değiştirecektir.

    Kaldırma mekanizmalarının elektrik motorlarının kontrolü

    Elektrik motorlarının dönüş hızının değiştirilmesinin gerekli olduğu yer vinçlerdir. Bu amaçla yara rotorlu asenkron motorlar kullanılır. Ancak vincin elektrikle doldurulması daha basit ve daha kompakt hale getirilebilir, aynı zamanda hız kontrolünün eşsiz düzgünlüğü de bonus olarak alınabilir.

    Ve frekans dönüştürücüler tüm bunları yapmanıza olanak tanıyacak. Çalışmalarını kontrol etmek için sürücü kabinine, frekans operatörünün anlayabileceği kontrol sinyalleri üreten uygun cihazlar yerleştirilmiştir. Tahrik elektrik motorlarının her birine (kaldırma, araba hareketi, köprü hareketi) bir frekans dönüştürücü takılıdır. Sonuç olarak vinç kontrol devresindeki kontaktör sayısı minimuma indirilir ve bu da güvenilirliği arttırır.

    Tek dezavantajları frekans dönüştürücülü dolapları tozdan koruma ihtiyacı ama aynı zamanda bunları sağlamak da gerekiyor soğutma devam etmekte.

    Otomatik proses kontrol sistemlerine sahip endüstriyel kurulumlar

    Operatörlerin vanaları manuel olarak döndürdüğü ve konveyörün akışını bir kapakla engelleyerek ham madde tedarikini ayarladığı günler geride kaldı. Temiz tulumlardaki teknolojik tesislerin modern operatörleri, kontrol paneli otomatik kontrol sistemine bağlı sıradan bir bilgisayarın monitörlerinin başında oturuyor. Herhangi bir proses parametresi bir fare tıklamasıyla değiştirilebilir; bunun sonucu ya bir "açma/kapama" komutuna ya da kontrol sinyalinde bir değişikliğe dönüştürülür. Frekans dönüştürücüler bu cennette önemli bir rol oynamaktadır.


    Asenkron elektrik motorları her zaman aynı konveyörü tahrik etmek için kullanılmıştır. Bu nedenle, bunu bir frekans dönüştürücü kullanarak kontrole aktarmak için büyük bir değişiklik yapılmasına gerek yoktur; hatta motor aynı bırakılabilir. Ancak aynı zamanda prosesin doğruluğunda da kazanç sağlanır (taşınan ürün miktarı sürücünün dönüş hızına, yani bandın hızına göre belirlenir) ve aynı zamanda enerji tasarrufu da sağlar.


    Ayarlama için iki yöntem vardır:

    • proses kontrol sistemi her frekans dönüştürücüye kişisel bir kontrol sinyali gönderdiğinde analog bir giriş kullanılması;
    • arayüz modülleri kullanarak, kontrol bir sistem protokolü kullanılarak dijital formda birkaç cihazla bir veri yolu üzerinde gerçekleştiğinde.

    Bu yaklaşımın önemli bir özelliği, Frekans operatörü artık hiçbir şeye kendisi karar vermiyor, her şey onun adına ACS tarafından yapılıyor. Teknolojik sürecin durumunu karakterize eden sensörlerden sinyaller alır. Daha sonra verilen programa göre bundan sonra ne yapılacağına karar verir.

    Asenkron motor ilk kez 19. yüzyılın sonunda kullanıldı. Başarılı kullanımı, bu ekipmanın hemen hemen her tesise, fabrikaya veya herhangi bir endüstriye tanıtılmasını mümkün kılmıştır. Ancak bu cihazı çalıştırmanın, özellikle başlatma ve durdurmanın oldukça sorunlu olduğu ortaya çıktı. Bir frekans dönüştürücüyü çalıştırmanın asıl amacı ve yaratılışının amacı, tam olarak asenkron motoru kontrol eden bir cihaza duyulan ihtiyaçtı.

    Genel bilgi

    Oldukça yüksek güç değerine sahip cihazlara bir frekans dönüştürücü (FC) sağlanması en çok tavsiye edilir. Bu tür ekipmanların kullanılmasının asıl amacı ani akımı değiştirmektir. Acil durum, motorun daha sorunsuz durdurulmasını ve çalıştırılmasını sağlayan bu parametre için bir değerin ayarlanmasını mümkün kılar.

    Çift olarak çalışan bu iki cihazın, DC elektrikli sürücüler gibi cihazların yerini almasını mümkün kıldığını da belirtmekte fayda var. Bir yandan böyle bir sistemin hızını düzenlemek çok basittir, ancak böyle bir ağda da zayıf bir nokta vardır - elektrik motorunun kendisi. DC elektrikli sürücülerde bu cihaz en pahalı ve güvenilmezdir. Asenkron ekipmanı doğru akım cihazıyla karşılaştırırsanız, açık avantajları vurgulayabilirsiniz: daha basit ve daha güvenilir bir cihaz; asenkron bir cihazın ağırlığı, maliyeti ve boyutları, aynı güce sahip bir doğru akım cihazından çok daha düşük olacaktır.

    Frekans dönüştürücü nedir

    Akımın sayısal değerini manuel olarak ayarlayabileceğinizi söylemekte fayda var. Ancak insan herhangi bir değişime tıpkı bir makine gibi anında tepki veremeyeceği için bu belli bir zaman alacaktır. Bu da belirli bir miktarda enerjinin boşa harcanmasına ve motorun enerji kaynağının daha hızlı tükenmesine yol açacaktır.

    Bir elektrik motoru için frekans dönüştürücü pratik olarak gerekli bir parçadır, çünkü buna sahip olmayan cihazlar nominal voltajı 5-7 kat aşan bir akım değerine sahipti. Böyle bir fark, motorun çalıştırılması için kabul edilebilir koşulların yaratılmasına izin vermeyecektir.

    Frekans dönüştürücünün çalışma prensibi, asenkron motorun çalışmasını kontrol eden özel bir elektronik mekanizma kullanması gerçeğinde yatmaktadır. Acil durumun yalnızca sorunsuz bir başlangıç ​​​​yapmanıza değil, aynı zamanda voltaj ve frekans arasındaki en uygun göstergeyi seçmenize de olanak tanıdığını unutmamak da önemlidir. Bu özellik belirli bir formül kullanılarak hesaplanır.

    Bir motor için frekans dönüştürücü kullanmanın temel avantajı, değeri %50'ye varan elektrik enerjisinden tasarruf edilmesidir. Özel bir işletmenin bir diğer önemli avantajı, işini her sektöre en uygun şekilde özelleştirebilme yeteneğidir. Böyle bir cihazın kullanımı çift voltaj dönüşümünün çalışma prensibine dayanmaktadır.

    İlk aşama şebekeden gelen voltajın ayarlanmasıdır. Düzeltilir ve süzülür. Bu işlemler bir kapasitör sistemi aracılığıyla gerçekleştirilir.

    İkinci aşama, sistemin elektronik kontrolünün dahil edilmesidir. Bu eleman, önceden seçilen çalışma modunun yanı sıra frekansa karşılık gelecek mevcut değeri ayarlar.

    Gördüğünüz gibi frekans dönüştürücünün çalışma prensibi oldukça basittir.

    Montaj malzemeleri

    Günümüzde teknolojilerin ve ekipmanların yayılması ve iyileştirilmesi, elektronik ve beceriler konusunda biraz bilgi sahibi olarak, tek fazlı bir motor için acil durumu kendi ellerinizle oluşturabileceğiniz gerçeğine yol açmıştır.

    Bu cihazı monte etmek için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

    • üç fazlı köprü sürücüsü modeli IR2135 veya 2133;
    • AT90SPWM3B modelinde PWM jeneratörü olarak kullanılacak bir mikro denetleyiciye ihtiyacınız olacak;
    • bir diğer önemli detay ise programcıdır;
    • üç çift transistör;
    • sıvı kristal ekran;
    • sistemi kontrol etmek için altı düğme.

    Cihazın montajı

    Başlamak için bir frekans dönüştürücü devresine sahip olmanız gerekir. Bu belgeye sahipseniz montaj çok daha rahat ve hızlı olacaktır.

    İlk montaj adımı motor sargılarının bağlanmasıdır. Bunu yapmak için elektrik mühendisliğinde üçgen adı verilen bir bağlantı seçeneğini kullanmanız gerekir.

    Bir frekans dönüştürücüyü kendi ellerinizle monte ederken temel iki kart olacaktır. Bunlardan biri (ilki), güç kaynağı, sürücü ve transistörler gibi elemanların yerleştirilmesinin temeli olacaktır. Güç terminalleri de bu panele bağlanacaktır. Mikrodenetleyici ve göstergenin montajı için ikinci kart gereklidir. Bu iki elemanı birbirine bağlamak için esnek bir kablo kullanmanız gerekir. Darbe ünitesi yapmak için en basit devreyi kullanabilirsiniz.

    Motorun çalışmasını kontrol etmek için harici cihazlar eklemenize gerek yoktur. Ancak yine de böyle bir arzunuz varsa o zaman IL300 devresini tasarıma ekleyebilirsiniz.

    Frekans dönüştürücüyü kendi ellerinizle monte etmenin bir sonraki önemli unsuru ortak bir radyatör olacaktır. Bu cihazların devresinde bu eleman üzerine transistörler ve bir diyot köprüsü yerleştirmek için kullanılır. Gerekli adımlardan biri OS2-4 optokuplörlerin kurulumudur. Bu elemanların temel amacı kontrol düğmelerini çoğaltmaktır.

    400 W'a kadar güce sahip bir motor için kendi ellerinizle frekans dönüştürücü yaparken, sıcaklık sensörü olmadan da yapabilirsiniz. Gerilimi ölçmek için normal bir amplifikatör (DA-1-2) kullanabilirsiniz. Ayrıca tüm kontrol düğmelerinin korunması da gereklidir. Bunun için plastik iticiler kullanılır. Cihaz bir optik kuplör kullanılarak kontrol edilir.

    Frekans dönüştürücüyü kendiniz yaparken yapmanız gereken son şey, gürültüyü bastırmaya dikkat etmektir. Bunun yalnızca sistem çok uzun kablolar kullanıyorsa yapılması gerekir. Motor rotoru zaten çalışıyorken, 1 ile 40 arasındaki frekans aralığında yer alan herhangi bir dönüş hızını seçebilirsiniz.

    Bağlantı

    Acil bir durumu toplamak işin sadece yarısıdır. İkinci yarı, dönüştürücünün motora doğru bağlanmasıdır. Asenkron motor kullanarak çalışan bir pompanın frekans dönüştürücüsü iki yöntem kullanılarak bağlanabilir. Yöntem seçimi ağ voltajına bağlıdır.

    220 V voltajı ve sadece bir fazı varsa, en avantajlı bağlantı şeması bir üçgendir. Burada bir şeyi hatırlamak önemli. Çıkış akımı nominal akımı %50'den fazla aşamaz.

    380 V ve üç fazlı bir frekans dönüştürücü bağlarsanız, motora bağlanmak için yıldız gibi bir devreye başvurmak en iyisidir. Bu süreci olabildiğince basitleştirmek için satın alınan PE'lerde gerekli işaretlere sahip özel terminaller bulunur. Ev yapımı olanda bu olmadan yapmak zorunda kalacaksınız.

    Ev yapımı veya satın alınan herhangi bir sistemde topraklama terminali olan bir devrenin bulunması gerektiğini unutmamak önemlidir.

    Cihaz bakımı

    Daha önce de belirtildiği gibi, acil bir durumu basitçe bir araya getirmek ve bağlamak yeterli değildir. Cihazın uzun ömürlü olmasını sağlayan bir diğer önemli kısım ise cihazın bakımıdır. Bir pompa, motor veya başka bir cihaza ait frekans dönüştürücünün bakımı dikkatli bir şekilde yapılmalıdır:

    1. Elektronik ekipmanların en büyük düşmanı tozdur. Dahili temas noktalarında birikmemesini sağlamak önemlidir. Bu döküntü parçacıklarını gidermek için düşük güçlü bir kompresör kullanılabilir. Yoğun bir toz tabakasını temizleyemeyeceği için elektrikli süpürge kullanılması tavsiye edilmez.
    2. Tüm bileşenlerin işlevselliğini düzenli olarak kontrol etmek gerekir. Sorun ortaya çıkarsa derhal değiştirin. Elektrolitik kapasitörün normal ömrü 5 yıl, sigorta için ise 10 yıldır. Cihazın içinde çalışan fanların 2-3 yılda bir, dahili kabloların ise 6 yılda bir değiştirilmesi gerekir.
    3. Dahili elemanların sıcaklığı ve DC barasındaki voltaj gibi parametrelerin izlenmesi çok önemlidir. Sıcaklık çok fazla yükselirse termal macun muhtemelen kuruyacak ve kapasitörlerin arızalanmasına neden olacaktır. Bu sorunu önlemek için termal macunun üç yılda bir değiştirilmesi tavsiye edilir.
    4. Aşağıdaki çalışma kurallarına uymak önemlidir: ortam sıcaklığı +40 dereceden yüksek olmamalıdır; oda kuru olmalı, yüksek nem kabul edilemez; Artan toz da cihazı olumsuz etkileyecektir.

    Acil durumların yapısal cihazı

    Frekans dönüştürücünün nasıl yapılacağı sorusuna doğru cevap verebilmek için bir noktayı daha anlamanız gerekiyor. Bu, bu cihazın yapısal cihazıdır.

    Üretim sırasında satın alınan modellere odaklanmanız gerektiğinden diyagramın uygun olması gerekir. Bu da çift dönüşümlü bir yapı üzerinde çalışması gerektiği anlamına geliyor. Bu devrenin ana parçaları vardır: bir DC bağlantısı, bir güç darbe invertörü ve bir kontrol sistemi.

    Daha detaylı ele alırsak doğru akım kısmı iki bağlantıdan oluşur: kontrolsüz doğrultucu ve filtre. Ağda çalışan alternatif voltajın doğrudan voltaja dönüştürüleceği bu elemandadır.

    İkinci eleman bir güç darbesi invertörüdür. Üç fazlıdır ve altı transistörlü anahtardan oluşur. İlgili motor sargısını hem pozitif hem de negatif anahtarların her birine bağlamak için tasarlanmıştır. Bu eleman, gelen doğrudan voltajın üç fazlı ve alternatif voltaja dönüştürülmesinden sorumludur. Bu cihaz aynı zamanda istenilen frekansı ve genliği de ayarlar.

    Son unsur ise kontrol sistemidir. Burada güç IGBT transistörleri kullanılır. Geleneksel tristörlerle karşılaştırıldığında transistörlerin anahtarlama frekansı daha yüksektir. Bu, çıkış sinyalinin minimum bozulmayla sinüs dalgası biçiminde üretilmesine olanak tanır.

    Mikrodenetleyicideki frekans dönüştürücüler

    Bu tür cihazların çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Başlangıçta, tüm mikro denetleyicilerin (MC'ler) özellikleri 200 V voltaj ve 50 Hz alan frekansı ile birlikte çalışacak şekilde yapılandırılmıştır. Başka bir deyişle, varsayılan olarak en ilkel 220 V/50 Hz asenkron motorlarla birlikte çalışacak şekilde yapılandırılmışlardır. Frekans kazanım hızı gibi bir gösterge de var. Varsayılan olarak bu değer 15 Hz/sn olarak ayarlanmıştır. Bu, MK'yi 50 Hz'ye hızlandırmanın 3 saniyeden biraz daha uzun süreceği ve örneğin 150 Hz'ye tam 10 saniyede hızlanacağı anlamına gelir. Ayrıca, olağanüstü halin başlangıçta skaler olduğunu da belirtmekte fayda var. Başka bir deyişle, motorun çıkış frekansı ne kadar yüksek olursa voltajı da o kadar yüksek olacaktır.

    Cihaz onarımı ve ayarlanması

    Frekans dönüştürücülerin onarımı bu cihazlarla çalışmanın ayrılmaz bir parçasıdır. Çoğu zaman frenleme direncinin arızalanması gibi bir sorun ortaya çıkar. Böyle bir durumda OHAL tam kapasite ile çalışamayacaktır. Fren elemanının arızalı olup olmadığını belirlemek için tüm eleman tipleri için tüm nominal değerleri gösteren bir tablo bulunmaktadır. Bu belgeyi kontrol ettikten sonra herhangi bir parametrenin eşleşmediği ortaya çıkarsa, direncin değiştirilmesi gerekir.

    Acil durumun çok güçlü olması veya ağın bu model için çok zayıf olması durumunda da arızalar yaşanabilir. Burada önemli olan acil durum elemanlarının çalışma prensibidir. Sabit yüksek voltajda çalışmak üzere tasarlanmıştır. Ağ parametreleri çalışma için gereken minimum göstergelere ulaşmazsa işlevlerini yerine getiremeyecektir. Bu nedenle frekans dönüştürücünün onarımına gerek yoktur, daha az güçlü bir cihaz satın almanız gerekir.

    Dönüştürücülerin ana göstergeleri

    Bu cihazların ana özellikleri aşağıdakileri içerir:

    • 220 ila 480 V arasında değişen çalışma voltajı;
    • tüm modellerde IP54 koruması vardır;
    • normal çalışma için gereken sıcaklık koşulları +10 ila +40 santigrat derece arasındadır;
    • satın alınan modellerin çoğunun gücü 1 kW'tır.

    Ayrıca iki bağlantılı frekans dönüştürücü gibi modellerin yanı sıra matris ve vektör cihazları gibi çeşitleri de bulunmaktadır. Örneğin, vektör tipi bir alternatif akım frekans kaynağıdır ve ona sağlanan voltaj, istenen genliği oluşturmak için gereklidir. Bu tip cihaz, acil durum çalıştırmasından 2 saniye sonra motorun çalışmasını sağlar. Ancak dezavantajı oldukça pahalı olması ve bu nedenle popülaritesinin hızla düşmesidir.

    Sadece güçlü bir cihaz seçmenin yanlış olduğunu unutmamak çok önemlidir. Seçim ağın çalışma parametrelerine uygun olarak yapılmalıdır. Bir elektrik motoru için fazla güçlü bir frekans dönüştürücü satın alırsanız, ünitenin çalışmasını düzenlemek yerine tehdit oluşturacak ekipmanlara fazla ödeme yapmış olursunuz.

    Bir elektrik motorunun rotoru, armatür sargısının neden olduğu dönen manyetik alandan kaynaklanan elektromanyetik kuvvetleri kullanarak dönmeye başlar. Devir sayısı ağdaki akımın frekansına göre belirlenir. Standart akım frekansı 50 hertz'dir. Bu, 1 saniyede 50 periyotluk salınım meydana geldiği anlamına gelir. Dakikadaki titreşim sayısı 50 x 60 = 3000 olacaktır. Bu da rotorun 3000 devir/dakika döneceği anlamına gelir.

    Akımın frekansını değiştirmeyi öğrenirseniz motorun hızını ayarlayabileceksiniz. Frekans dönüştürücüler bu prensiple çalışır.

    Frekans dönüştürücülerin modern tasarımı, yarı iletken cihazlardan ve elektronik sistemin mikro denetleyicisinden oluşan yüksek teknolojili bir cihaza benziyor. Bu kontrol sisteminin yardımıyla devir sayısı gibi önemli parametreler değiştirilir.

    Tahrik hızını, dişli tipi bir mekanik redüktör kullanarak veya bir değiştiriciye dayalı olarak değiştirebilirsiniz. Ancak bu tür mekanizmaların hantal bir tasarımı vardır ve bakımının yapılması gerekir. Frekans dönüştürücünün (invertör) kullanılması bakım maliyetlerini azaltır ve mekanizma tahrikinin işlevselliğini artırır.

    çeşitler

    Tasarım özelliklerine göre frekans dönüştürücüler aşağıdakilere ayrılır:

    • İndüksiyon.
    • Elektronik.

    Jeneratör moduna bağlı bir sargı rotoruna sahip asenkron elektrik motorları, bir endüksiyon frekans dönüştürücüsüne benzer. Verimliliği ve verimliliği düşüktür. Bu bağlamda, bu tür dönüştürücüler kullanımda popülerlik bulamamıştır.

    Elektronik frekans dönüştürücü türleri, elektrik motorlarının hızının sorunsuz bir şekilde değiştirilmesini mümkün kılar.

    Bu durumda iki olası kontrol ilkesi uygulanır:

    1. Hızın akım frekansına belirli bir bağımlılığına göre.
    2. Vektör kontrol yöntemine göre.

    İlk prensip en basit olanıdır ancak mükemmel değildir. İkinci prensip motor devrini doğru bir şekilde değiştirmek için kullanılır.

    Tasarım özellikleri

    Pirinç. 1

    Frekans dönüştürücüler aşağıdaki ana modülleri içerir:

    • Doğrultucu.
    • Gerilim filtresi.
    • İnvertör ünitesi.
    • Mikroişlemcili sistem.

    Tüm modüller birbirine bağlıdır. Çıkış aşamasının (invertör) hareketi, alternatif akımın özelliklerinin değiştiği bir kontrol ünitesi tarafından kontrol edilir. Bir elektrik motorunun frekans dönüştürücüsünün kendine has özellikleri vardır. Bir mikrodenetleyici tarafından kontrol edilen çeşitli korumalar içerir. Örneğin yarı iletkenlerin sıcaklığı kontrol edilir ve aşırı akım ve kısa devreye karşı koruma devreye girer. Frekans jeneratörü, koruma cihazları aracılığıyla güç kaynağına bağlanır. Elektrik motorunu çalıştırmak için manyetik marş motoruna gerek yoktur.

    Doğrultucu

    Bu, akımın aktığı ilk modüldür. Yarı iletken diyotlar sayesinde alternatif akımı doğru akıma dönüştürür. Frekans üretecinin özel bir özelliği, onu tek fazlı bir ağdan besleyebilmesidir. Tasarımdaki fark, farklı redresör tiplerinde yatmaktadır.

    Bir motor için tek fazlı frekans dönüştürücüden bahsediyorsak, köprü devresindeki doğrultucuda dört diyot kullanmamız gerekir. Üç fazlı güç kaynağı için altı diyottan oluşan bir devre seçilir. Sonuç, alternatif akımın düzeltilmesidir, iki kutup ortaya çıkar: artı ve eksi.

    Gerilim filtresi

    Alternatif akımdan ödünç alınan önemli dalgalanmalara sahip olan doğrultucudan doğrudan bir voltaj çıkar. Bunları düzeltmek için elektrolitik kapasitör ve indüktör gibi elemanlar kullanılır.

    Bobinin birçok dönüşü vardır ve reaktansı vardır. Bu, mevcut darbelerin yumuşatılmasını mümkün kılar. İki kutba bağlı bir kapasitör ilginç özelliklere sahiptir. Doğru akım geçtiğinde, Kirgoff yasasına göre sanki kutuplar arasında hiçbir şey yokmuş gibi bunun yerini bir kopukluk alması gerekir. Alternatif akımı geçirirken iletken olması yani direncinin olmaması gerekir. Sonuç olarak AC kısmı kısa devre yapar ve kaybolur.

    İnvertör modülü

    Bu, frekans dönüştürücüdeki en önemli bileşendir. Çıkış akımı parametrelerini değiştirir ve altı transistörden oluşur. Her faza iki transistör bağlanır. İnverter aşamasında modern IGBT transistörleri kullanılır.

    Frekans dönüştürücüleri kendi ellerinizle yaparsanız, güç tüketimine göre tasarım öğelerini seçmeniz gerekir. Bu nedenle frekans dönüştürücü tarafından çalıştırılacak elektrik motorunun tipini hemen belirlemeniz gerekir.

    Mikroişlemci sistemi

    Ev yapımı bir tasarımda, evde kontrol modülü yapmak zor olduğundan fabrika modellerinde bulunan parametrelere ulaşmak mümkün olmayacaktır. Bu, parçaların lehimlenmesi meselesi değil, mikrodenetleyici için bir program oluşturulması meselesidir. Bunun basit bir yolu, motor devrini düzenlemek, geri vitesi düzenlemek ve motoru aşırı ısınma ve aşırı akımdan korumak için kullanılabilecek bir kontrol ünitesi yapmaktır.

    Motor hızını değiştirmek için mikrodenetleyici girişine bağlı değişken bir direnç kullanmanız gerekir. Bu cihaz, voltaj değişimini analiz eden ve bunu standartla (5 volt) karşılaştıran bir mikro devreye bir sinyal gönderir. Sistem, programın oluşturulmasına başlamadan önce oluşturulan bir algoritmaya göre çalışır. Mikroişlemcili bir sistemle çalıştırılır.

    Siemens kontrol modülleri çok popüler hale geldi. Bu şirketin frekans dönüştürücüleri güvenilirdir ve herhangi bir elektrik motoru için kullanılabilir.

    Çalışma prensibi

    İnverterin çalışmasının temeli, elektrik akımının şeklindeki çifte değişikliktir.

    Gerilim, güçlü diyotlara sahip bir düzeltme ünitesine beslenir. Harmonik titreşimleri ortadan kaldırırlar ancak sinyal darbeleri bırakırlar. Bunları ortadan kaldırmak için, voltaj dalga biçimini stabilize eden bir filtre oluşturmak üzere bir kapasitör ve bir indüktör bağlanır.

    Daha sonra sinyal frekans dönüştürücüye gider. Gerilim bozulmasına karşı koruma sağlayan diyotlu altı güçlü transistörden oluşur. Daha önce tristörler bu tür amaçlar için kullanılıyordu ancak bu kadar hıza sahip değillerdi ve parazit oluşturuyorlardı.

    Motor yavaşlama modunu etkinleştirmek için devreye, enerjiyi dağıtan dirençli bir kontrol transistörü takılıdır. Bu yöntem, filtre kapasitörlerini aşırı şarj nedeniyle arızalanmaya karşı korumak için motor tarafından üretilen voltajın ortadan kaldırılmasını mümkün kılar.

    İnverterin vektör tipi frekans kontrol yöntemi, sinyali otomatik olarak düzenleyen bir devre oluşturulmasını mümkün kılar. Bunun için bir kontrol sistemi kullanılır:

    • Genlik.
    • Darbe genişliği.

    Genlik kontrolü, giriş voltajını ve girişte sabit bir voltajda anahtarlama transistörlerinin eylem sırasını değiştirerek çalışır.

    PWM'yi düzenlerken, armatür sargısı sırayla doğrultucunun terminallerine bağlandığında bir modülasyon süresi oluşturulur. Jeneratörün saat frekansı yüksek ve 2-15 kilohertz aralığında olduğundan, endüktansa sahip motor sargısındaki voltaj normal sinüzoide yumuşatılır.

    Anahtarları transistörlere bağlama prensibi

    Transistörlerin her biri anti-paralel bir devre ile diyota bağlanır (Şekil 1). Elektrik motorunun aktif akımı transistör devresinden akar, reaktif kısım diyotlara gider.

    İnvertörün ve elektrik motorunun çalışması üzerindeki parazitin etkisini ortadan kaldırmak için devreye bir filtre bağlanır ve bu filtre şunları ortadan kaldırır:

    • Radyo Girişimi.
    • Elektrikli ekipmanlardan kaynaklanan parazit.

    Kontrolör bunların oluşumunu bildirir; paraziti azaltmak için motordan invertör çıkışına kadar korumalı kablolar kullanılır.

    Asenkron motorların çalışma doğruluğunu optimize etmek için invertör kontrol devresine aşağıdakiler bağlanır:

    • Bir bağlantıya giriliyor.
    • Denetleyici.
    • Hafıza kartı.
    • Programı.
    • Görüntülemek.
    • Filtreli fren kıyıcı.
    • Devrenin fan ile soğutulması.
    • Motorun ısıtılması.
    Bağlantı şemaları

    Frekans dönüştürücüler 1 fazlı ve 3 fazlı şebekelerde çalışmak için kullanılır. Ancak 220 volt DC'ye sahip endüstriyel güç kaynakları mevcutsa, bunlara invertörler de bağlanabilir.

    3 fazlı bir ağ için frekans dönüştürücüler 380 volt için tasarlanmıştır, motora beslenirler. 1 fazlı frekans jeneratörleri 220 volt şebekeden çalışır ve çıkışta 3 faz üretir. Frekans jeneratörü şemaya göre elektrik motoruna bağlanabilir.

    Motor sargıları, 380 voltluk üç fazda çalışan bir frekans jeneratörü için bir "yıldız" şeklinde bağlanmıştır.

    İnverter 1 fazlı bir ağdan beslendiğinde motor sargıları üçgen şeklinde bağlanır.

    Bir elektrik motorunu bir frekans jeneratörüne bağlamak için bir yöntem seçerken, yavaş mod ve zor çalıştırma dahil olmak üzere motorun farklı modlarda oluşturduğu gücü belirlemek gerekir. Frekans dönüştürücü uzun süre aşırı yükte çalıştırılmamalıdır. Gücü yedekte olmalı, daha sonra operasyon kazasız olacak ve servis ömrü uzayacaktır.

    Başvuru

    Frekans dönüştürücüler motor hız kontrolü gerektiren cihazlarda kullanılır.

    • Pompa sürücüleri. Isı ve su kaybını %10 azaltır. Kaza sayısını azaltır, elektrik motorlarını korur.
    • Havalandırma sistemleri. Güçlü fanları çalıştırmak için güçlü ünite sürücüleri kullanıldığından, tasarruf pompalarla çalışmaya göre daha fazladır. Tasarruf, atıl kayıpların azaltılmasıyla sağlanır.
    • Taşıyıcılar. İnverterler motor hızını sürekli değişen proses sisteminin hızına göre ayarlar. Yumuşak başlatma, ekipmana zarar verecek şok yükler olmadığından sistem sürücüsünün servis ömrünü uzatır.
    • Kompresörler.
    • Duman aspiratörleri.
    • Santrifüjler.
    • Asansör ekipmanları.
    • Ağaç işleme ekipmanları.
    • Robotik.
    Avantajları
    • Çalıştırma ve frenleme sırasında motor çalışmasının düzgünleştirilmesi.
    • Bir grup motoru kontrol edebilme.
    • Dişli kutuları ve diğer mekanik sistemler kullanılmadan elektrik motorlarının hızının düzgün kontrolü. Bu, yönetimi basitleştirmenize, daha ucuz ve daha güvenilir hale getirmenize olanak tanır.
    • DC sürücülerin yerine asenkron motorlarla birlikte kullanılır.
    • Çok fonksiyonlu tahrik kontrol sistemlerinin geliştirilmesi.
    • Ayarları çalışırken, durmadan doğrudan değiştirin.
    Devamını oku: