Ena glavnih pomanjkljivosti indukcijskih motorjev je težava pri prilagajanju hitrosti. Spremenimo jo lahko na tri načine: s spremembo števila polnih parov, s spremembo zdrsa in s spreminjanjem frekvence. V zadnjem času se za nadzor hitrosti vrtenja asinhronega motorja s kletko v kletki spreminja trenutna frekvenca s frekvenčnimi pretvorniki za električni motor.

Koncept načela delovanja chastotnika

V zadnjem času se v proizvodnji pogosto uporabljajo visoke frekvence, za številne neizkušene začetnike, ki jih v praksi srečujejo, se pogosto poraja vprašanje, kaj je frekvenčni pretvornik in zakaj je potreben. Prednosti frekvenčnega pogona za elektromotor so:

  • zmanjšanje porabe energije motorja;
  • izboljšanje kazalnikov učinkovitosti: gladko nastavitev hitrosti zagona in vrtenja;
  • razen možnih preobremenitev.

Pretvornik omogoča gladek zagon zaradi zmanjšanja njegovega začetnega toka, ki brez frekvenčnega pretvornika preseže nazivni tok za 5-7 krat.

Glavni deli pretvorniške naprave so razsmernik in kondenzatorji. Pretvornik je običajno izdelan iz diodnih mostov. Njegova naloga je usmeriti vhodno napetost, ki lahko sprejme vrednost 220V ali 380V, odvisno od števila faz, hkrati pa vzdržuje valovanje. Nato se rektificirani napetostni kondenzatorji zgladijo in filtrirajo.

Nato se enosmerni tok pošlje na mikrovezja in izhodni most IGBT ključ. Običajno je mostni IGBT ključ šest tranzistorjev, povezanih z mostnim vezjem. Zaščita napetosti od povratne polarnosti se izvaja z diodami. V prejšnjih tokokrogih so namesto tranzistorjev uporabljali tiristorje, katerih pomembne pomanjkljivosti so bile nekaj upočasnitve delovanja in motenj.

Zahvaljujoč tem napravam se pojavi zaporedje širine impulzov z zahtevano frekvenco. Na izhodu chastotnika imajo napetostni impulzi pravokotno obliko. In potem, ko gredo skozi navijanje statorja, zaradi njegove induktivnosti prevzamejo sinusoidno obliko.

Da bi razumeli, zakaj je potrebno pretvornik, je treba razumeti, da je tok stalen in spremenljiv. Če se pri delu z izmeničnim tokom uporabljajo frekvenčni pretvorniki, je za krmiljenje enosmernega električnega motorja potreben električni pogon z enosmernim tokom. Imenuje se razsmernik, njegov namen v tokokrogu pa je nadzor nad vzbujevalnim tokom. In tudi lahko, ne glede na spremembe obremenitve, vzdržuje hitrost rotorja v zahtevanih mejah in izvaja zaviranje.

Nasveti za izbiro chastotnika

Pri izbiri chastotnika najnižji strošek določa niz minimalnih funkcij. Povečanje vrednosti je sorazmerno z njihovim povečanjem.

Pretvorniki so sprva razvrščeni po moči . Nič manj pomembni parametri so preobremenitvena zmogljivost in vrsta izvedbe.

Moč chastotnika ne sme biti manjša od največje moči naprave. Za hitro popravilo ali zamenjavo v primeru okvare frekvenčnega pogona za električni motor je zaželeno, da se servisni center nahaja v neposredni bližini.

Pri izbiri pretvornika je pomemben dejavnik njegova napetost. Če dvignete chastotnik določene napetosti in se v omrežju izkaže, da je nižji, potem se bo izklopil. Če omrežna napetost dlje časa dopušča dovoljeno napetost, potem bo to povzročilo poškodbe in nemogoče nadaljnje delo. Glede na ta tveganja je treba izbrati chastotnike z velikim intervalom dovoljene napetosti.

Obstajata dve vrsti krmilnih pretvornikov: vektorski in skalarni.

S skalarnim nadzorom se ohranja konstantnost med napetostno vrednostjo in izhodno frekvenco. To je najpreprostejša vrsta chastotnika in zato cenejša.

Z vektorskim nadzorom se zaradi zmanjšanja statične napake nadzor izvaja bolj natančno. Toda stroški asinhronega frekvenčnega pretvornika s to vrsto krmiljenja so višji v primerjavi s skalarnim krmiljenjem.

Območje regulacije trenutne frekvence mora biti znotraj potrebnih meja. Za obsege s frekvenčnim nadzorom več kot 10-krat je bolje izbrati vektorsko krmiljenje.

Število vhodov bi moralo biti optimalno, saj če je njihovo število preveliko, bo cena naprave za spreminjanje frekvence nerazumno precenjena, pri nastavitvi pa lahko pride tudi do nekaterih težav.

Upoštevati je treba preobremenitvene zmogljivosti chastotnika v tok in moč. Tok chastotnika mora biti nekoliko večji od nazivnega toka motorja. V primeru udarnih obremenitev je potrebna zgornja meja toka, ki mora znašati vsaj 10% udarnega toka.

Izračun chastotnika za elektromotor

Da bi frekvenčni pretvornik lahko zanesljivo deloval in izpolnjeval nastavljene vrednosti, je treba izračunati njegove glavne parametre:

  • vrsta izvedbe;
  • trenutni;
  • moč.

Izračun toka pretvornika se izvede po formuli:

kjer je P nazivna moč motorja, kW;

U - napetost, V

cosφ - vrednost faktorja moči

Pravilna izbira moči naprave za spreminjanje frekvence vpliva na učinkovitost namestitve. Z majhno močjo frekvenčnega pretvornika bo produktivnost opreme nizka. Dolgotrajne preobremenitve med delovanjem lahko poškodujejo frekvenčni pretvornik.

Če je moč frekvenčnega pretvornika previsoka in se moč poveča ali preobremeni, zaščita motorja ne bo delovala, kar bo povzročilo poškodbe. U

Moč chastotnika mora biti 15% večja od nazivne moči ustreznega motorja.

Potrebni materiali za domači chastotnik

Naredite sami, je skoraj mogoče narediti chastotnik. Če želite to narediti, se morate odločiti o glavnih podrobnostih, jih kupiti, preučiti diagram montaže. Nato nadaljujte s proizvodnim postopkom.

Na začetku dela se morate založiti na dveh deskah. Na eno od plošč morate namestiti mikrokrmilnik in indikator. Na drugem - tranzistorji, diodni most, vhodni sponki, napajalnik in gonilnik. Med seboj morajo biti plošče povezane s prožno žico.

Napajanje se napaja s pomočjo impulzne enote .

Za krmiljenje motorja z majhno močjo bo dovolj, da namestite tokovni motiv in nanj priključen ojačevalnik DA-1. Presek sedanjih jedrskih jeder je pol milimetra. Pri motorjih z večjo močjo namestitev tokovnega mostička ni dovolj, zato je treba namestiti transformator.

Če je moč motorja večja od 0, 4 kW, je potrebna namestitev temperaturnih senzorjev.

Linearna izolacija čipa IL300 vam omogoča nadzor parametrov elektromotorja.

Optični spoji tipa OS2–4 so potrebni za presnimavanje nadzornih gumbov.

Zaradi delovanja lahko pride do motenj zaradi dolžine žic. Odstranite jih lahko s posebnimi obroči, da odstranite motnje.

Povezava in nastavitev

Pri priključitvi asinhronega frekvenčnega pretvornika na enofazno tokovno omrežje je treba priključke motorja priključiti v "trikotniku". Ta shema povezave vključuje povezavo konca in začetka sosednjih navitij. Napajalna napetost bo 220 V. Izhodni tok mora biti v največ polovici njegove nazivne vrednosti.

Če je chastotnik priključen na trifazno omrežje, so motorni terminali priključeni na "zvezdo". S to shemo povezave so konci treh faz navitij povezani v eni točki. Napetost iz omrežja prevzame vrednost 380V.

Zaporedje za povezavo skupnega električnega tokokroga je naslednje:

  1. diferenčni tokokrog, katerega tok sovpada z nazivnim tokom motorja;
  2. frekvenčni pretvornik;
  3. elektromotor.

Pri delu s trifaznim omrežjem mora biti odklopnik opremljen s skupno ročico v vseh treh fazah. V tem primeru se preobremenitev ene od faz odpravi z izklopom vse moči. Dovoljeni odklopni tok je treba izračunati na podlagi vrednosti toka motorja v eni fazi.

Pri nameščanju pretvornika v enofazno omrežje mora biti dovoljeni tok odklopnika večji od trikratne vrednosti faznega toka.

Pretvornik je z magnetnim zaganjalnikom povezan z električnim motorjem. Za omrežno napetost in nazivni tok je izbran magnetni zaganjalnik.

Pred namestitvijo nadzorne plošče mora biti njen ročica v položaju „Off“. Ko je ročica vklopljena, je pogoj videz signala na indikatorski luči. Tipka RUN zažene chastotnik. In ročaj nadzorne plošče nadzoruje spremembo števila vrtljajev rotorja motorja.

Treba je s posebno pozornostjo preučiti vrednost frekvence na chastotniku, saj je na nekaterih modelih navedena frekvenca vrtenja rotorja elektromotorja, pri drugih pa je podana frekvenca toka pretvornika.

Nastavitev frekvenčnega pretvornika za električni motor se začne s skrbnim preučevanjem navodil, saj kaže zaporedje teh operacij.

Za konfiguracijo frekvenčnega pretvornika za električni motor je treba pravilno izbrati vrsto žic in pravilno velikost njihovega preseka.

Pred nastavitvijo chastotnika je potrebno pravilno zaznati in povezati vhodne in izhodne sponke. Vhodni sponki sta označeni s črko L s fazno oštevilčenjem. Izhodni sponki so označeni z latiničnimi črkami - U, V, W.

Ker ima tovarniški pretvornik veliko parametrov, se deloma njegova prilagoditev opravi v tovarni. Preostali parametri so ročno konfigurirani. Glavni koraki za nastavitev frekvenčnega pretvornika:

  • napajanje frekvenčnega pretvornika;
  • izbira določenega načina delovanja;
  • nastavitev učinkovitosti opreme

Operacija Chastotnik

Pravilen postopek delovanja frekvenčnega pretvornika je, da izvede osnovne operacije:

  • Sistematično čiščenje frekvenčnega pogona za elektromotor pred prahom in umazanijo.
  • Redno menjajte dele, ki se iztekajo.
  • Stalno krmiljenje napetosti in temperature.
  • Delovanje naprave mora potekati pod določenimi pogoji: ne sme presegati dovoljene ravni prahu, vlažnosti, temperature okolice.

Neželeno je neposredna sončna svetloba na chastotniku, pomanjkanje ustreznega prezračevanja. Materiali in tekočine, ki so lahko vnetljivi, ne smejo biti v bližini. V sobi je treba redno izvajati zdravljenje proti glodalcem. Mesto namestitve frekvenčnega pogona za elektromotor ne sme imeti hrapavosti, omogočati vibracije.

Frekvence za motor z močjo približno 3 kW so najpogostejše zaradi njihove kompaktnosti, sorazmerno nizke cene, enostavnosti namestitve in vzdrževanja

Ročno sestavljanje chastotnikov za motorje z močjo 3 kW in ni več smisla - cenovno bodo precej drage in ne bodo vedno zagotavljale potrebne natančnosti pri delovanju.

Pri motorjih s 3 kW se uporabljajo frekvenčni pretvorniki:

  • v prezračevalnih sistemih za nadzor hitrosti ventilatorja;
  • za hkratno delovanje sprejemnih in dovajalnih transporterjev;
  • za dobavo surovin z nadzorom njegove prostornine;
  • za nadzor več črpalk;
  • za nadzor delovanja potopne črpalke;
  • za prilagoditev hitrosti dovajanja v drobilnicah.

Chastotniki za motorje večje moči se razlikujejo po največji izhodni frekvenci, prisotnosti filtra z elektromagnetno združljivostjo (EMC), vrsti krmilnega načina.

Na primer, pri frekvenčnem pogonu za 15 kW električni motor je največja izhodna frekvenca manjša od pretvornika za 3 kW motor. Za tak motor ni predviden EMC filter. Način upravljanja je le skalarni.

Kategorija:

Tehnologija