Van dit artikel leer je wat een frequentieomvormer voor een elektromotor is, overweeg je het circuit, het werkingsprincipe en leer je ook over de instellingen van industriële ontwerpen. De belangrijkste focus ligt op het maken van een frequentieomvormer met uw eigen handen. Hiervoor moet u natuurlijk op zijn minst een algemeen idee hebben van de geleidertechnologie. Het is noodzakelijk om te beginnen met het doel waarvoor frequentieomvormers worden gebruikt.
Wanneer de behoefte zich voordoet aan de IF
Moderne frequentieomvormers zijn hightech apparaten die bestaan uit elementen op basis van halfgeleiders. Daarnaast is er een elektronisch regelsysteem gebouwd op een microcontroller. Met zijn hulp worden alle belangrijke parameters van de elektromotor geregeld. Met name met behulp van een frequentieomvormer is het mogelijk om het toerental van de elektromotor te wijzigen. Er is een idee om een frequentieomvormer aan te schaffen voor:elektrische motor. De prijs van een dergelijk apparaat voor motoren met een vermogen van 0,75 kW zal ongeveer 5-7 duizend roebel zijn.
Het is vermeldenswaard dat u de rotatiesnelheid kunt wijzigen met behulp van een versnellingsbak die is gebouwd op basis van een variator of een versnellingstype. Maar dergelijke ontwerpen zijn erg groot, het is niet altijd mogelijk om ze te gebruiken. Bovendien moeten dergelijke mechanismen tijdig worden onderhouden en is hun betrouwbaarheid extreem laag. Door het gebruik van een frequentieomvormer kunt u de onderhoudskosten van een elektrische aandrijving verlagen en de mogelijkheden vergroten.
De belangrijkste componenten van de frequentieomvormer
Elke frequentieomvormer bestaat uit vier hoofdmodules:
- Gelijkrichtereenheid.
- DC-filterapparaten.
- Invertereenheid.
- Microprocessor-besturingssysteem.
Ze zijn allemaal met elkaar verbonden en de besturingseenheid regelt de werking van de eindtrap - de omvormer. Het is met zijn hulp dat de uitgangskarakteristieken van de wisselstroom worden gewijzigd.
Het zal hieronder in detail worden beschreven, er wordt een diagram gegeven. De frequentieomvormer voor de elektromotor heeft nog meer eigenschappen. Opgemerkt moet worden dat het apparaat verschillende beschermingsniveaus bevat, die ook worden bestuurd door een microcontroller-apparaat. In het bijzonder wordt de temperatuurregeling van vermogenshalfgeleiderelementen uitgevoerd. Bovendien is er een functie van bescherming tegen kortsluiting en overstroom. FrequentieDe omvormer moet door middel van beveiligingsinrichtingen op het voedingsnet worden aangesloten. Er is geen magnetische starter nodig.
Frequentieomvormer gelijkrichter
Dit is de allereerste module waar stroom doorheen stroomt. Met zijn hulp wordt wisselstroom gelijkgericht - omgezet in gelijkstroom. Dit gebeurt door het gebruik van elementen zoals halfgeleiderdiodes. Maar nu is het de moeite waard om een kleine functie te noemen. U weet dat de meeste inductiemotoren worden aangedreven door een driefasig wisselstroomnet. Maar dit is niet overal beschikbaar. Natuurlijk hebben grote ondernemingen het, maar het wordt zelden gebruikt in het dagelijks leven, omdat het gemakkelijker is om een eenfasige fase uit te voeren. Ja, en rekening houdend met elektriciteit is het makkelijker.
En frequentieomvormers kunnen zowel worden gevoed vanuit een driefasig netwerk als vanuit een enkelfasig netwerk. Wat is het verschil? En het is onbeduidend, er worden verschillende soorten gelijkrichters gebruikt in het ontwerp. Als we het hebben over een enkelfasige frequentieomvormer voor een elektromotor, dan is het noodzakelijk om een circuit te gebruiken op vier halfgeleiderdiodes die in een brugtype zijn aangesloten. Maar als er stroom nodig is van een driefasig netwerk, moet u een ander circuit kiezen, bestaande uit zes halfgeleiderdiodes. Twee elementen in elke arm, als resultaat krijgt u AC-rectificatie. De uitvoer toont plus en min.
DC-spanningsfiltering
Op weg naar buitengelijkrichter, je hebt een constante spanning, maar het heeft grote rimpelingen, het variabele onderdeel slipt nog steeds. Om al deze "ruwheden" van de stroom glad te strijken, moet u ten minste twee elementen gebruiken: een inductor en een elektrolytische condensator. Maar alles moet in meer detail worden verteld.
De inductor heeft een groot aantal windingen, hij heeft enige reactantie, waardoor je de rimpeling van de stroom die er doorheen vloeit enigszins kunt afvlakken. Het tweede element is een condensator die tussen twee polen is aangesloten. Het heeft een aantal echt interessante eigenschappen. Wanneer er een gelijkstroom vloeit, moet deze volgens de wet van Kirchhoff worden vervangen door een onderbreking, dat wil zeggen, er is als het ware niets tussen plus en min. Maar als er wisselstroom vloeit, is het een geleider, een stuk draad zonder weerstand. Zoals hierboven vermeld, vloeit er gelijkstroom, maar er zit een klein deel wisselstroom in. En het sluit, waardoor het gewoon verdwijnt.
Omvormermodule
De omvormerassemblage is, om precies te zijn, het belangrijkste in het hele ontwerp. Het wordt gebruikt om de parameters van de uitgangsstroom te wijzigen. Met name de frequentie, spanning, enz. De omvormer bestaat uit zes gestuurde transistoren. Voor elke fase twee halfgeleiderelementen. Het is vermeldenswaard dat moderne assemblages van IGBT-transistoren worden gebruikt in de inverterfase. Zelfs zelfgemaakte, zelfs de Delta-frequentieomvormer, de meest budgettaire en betaalbare vandaag, bestaat uit dezelfde knooppunten. De mogelijkheden zijn gewoon anders.
Ze hebben drie ingangen, hetzelfde aantal uitgangen en zes verbindingspunten met het bedieningsapparaat. Opgemerkt moet worden dat het bij de onafhankelijke fabricage van een frequentieomvormer noodzakelijk is om een assemblage te selecteren op basis van vermogen. Daarom moet u onmiddellijk beslissen welk type motor op de frequentieomvormer wordt aangesloten.
Microprocessorbesturingssysteem
Met zelfproductie is het onwaarschijnlijk dat het mogelijk zal zijn om dezelfde parameters te bereiken die industriële ontwerpen hebben. De reden hiervoor ligt helemaal niet in het feit dat de vervaardigde assemblages van vermogenstransistoren inefficiënt zijn. Het feit is dat het thuis vrij moeilijk is om een besturingsmodule te maken. Het gaat natuurlijk niet om het solderen van elementen, maar om het programmeren van een microcontroller-apparaat. De eenvoudigste optie is om een besturingseenheid te maken waarmee je de rotatiesnelheid, achteruit, stroom en oververhittingsbeveiliging kunt aanpassen.
Om de rotatiesnelheid te wijzigen, moet u een variabele weerstand gebruiken, die is aangesloten op de invoerpoort van de microcontroller. Dit is een master-apparaat dat een signaal naar de microschakeling stuurt. De laatste analyseert het niveau van spanningsverandering in vergelijking met de referentie, die 5 V is. Het besturingssysteem werkt volgens een bepaald algoritme dat vóór het programmeren wordt geschreven. Strikt genomen vindt het werk van het microprocessorsysteem plaats. Zeer populaire besturingsmodules voor bedrijvenSiemens. De frequentieomvormer van deze fabrikant heeft een hoge betrouwbaarheid en kan in elk type elektrische aandrijving worden gebruikt.
De frequentieomvormer instellen
Tegenwoordig zijn er veel fabrikanten van dit apparaat. Maar het afstemmingsalgoritme is bijna voor iedereen hetzelfde. Het zal natuurlijk niet werken om de frequentieomvormer af te stemmen zonder enige kennis. Je moet twee dingen hebben - ervaring met afstellen en een gebruiksaanwijzing. Deze laatste heeft een bijlage waarin alle functies beschreven staan die geprogrammeerd kunnen worden. Er zijn meestal meerdere knoppen op de behuizing van de frequentieomvormer. Er moeten minimaal vier stuks aanwezig zijn. Twee zijn bedoeld voor het schakelen tussen functies, met behulp van de andere worden parameters geselecteerd of de ingevoerde gegevens worden geannuleerd. Om over te schakelen naar de programmeermodus, moet u op een specifieke knop drukken.
Elk model frequentieomvormer heeft zijn eigen algoritme voor het openen van de programmeermodus. Daarom is het onmogelijk om zonder de handleiding te doen. Het is ook vermeldenswaard dat de functies zijn onderverdeeld in verschillende subgroepen. En het is gemakkelijk om erin te verdwalen. Probeer de instellingen die de fabrikant niet aanraadt aan te raken, niet te wijzigen. Deze instellingen dienen alleen in uitzonderlijke gevallen te worden gewijzigd. Wanneer u een programmeerfunctie selecteert, ziet u de alfanumerieke aanduiding op het display. Naarmate u meer ervaring opdoet, zal het afstemmen van de frequentieomvormer u heel eenvoudig lijken.
Conclusies
Wanneerbediening, onderhoud of fabricage van de frequentieomvormer, moeten alle veiligheidsmaatregelen in acht worden genomen. Houd er rekening mee dat het ontwerp van het apparaat elektrolytische condensatoren bevat die hun lading behouden, zelfs nadat ze zijn losgekoppeld van het lichtnet. Daarom is het voor demontage noodzakelijk om te wachten op de ontlading. Houd er rekening mee dat er elementen in het ontwerp van frequentieomvormers zijn die bang zijn voor statische elektriciteit. Dit geldt in het bijzonder voor het microprocessorbesturingssysteem. Daarom moet het solderen met alle voorzorgsmaatregelen gebeuren.
