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

În acest articol, vom lua în considerare amotorul electric, principiul funcționării acestuia și componentele principale. Principalul accent va fi pus pe teorie, astfel încât să înțelegeți principiul de funcționare a convertorului de frecvență și să puteți realiza mai târziu proiectarea și fabricarea cu mâinile proprii. Dar mai întâi aveți nevoie de un mic curs introductiv, care vă va spune ce este un chastotnik și în ce scop este necesar.

Funcțiile convertorului de frecvență

Cota leului este în industriemotoare 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, frecvențanumai posibilitatea de a modifica parametrii unității, dar și câteva grade suplimentare de protecție. Eliminând nevoia de pornire electromagnetice, și, uneori, nici măcar nu trebuie să aibă o rețea de trei faze 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

Faceți un chastotnik pentru motorul electricDiagramele care sunt date în articol sunt destul de simple. Vă permite să convertiți o fază în trei. În consecință, este posibil să se utilizeze un motor asincron în viața de zi cu zi. În același timp, eficiența și puterea nu se pierd. La urma urmei, tu știi că există o reducere a acestor parametri aproape sa dublat atunci când motorul este pornit în rețea cu o singură fază. 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. Iar un curent pur direct curge 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 valoaretensiune 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 cu rezistență reactivă, atunci condensatorul, în prezența unui curent diferit, poate fi fie un conductor, fie o ruptură.

Așa cum sa spus, în redresorul de la ieșirecurent continuu. 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 site-ul principal -cascadă de tranzistori. Ei au făcut un invertor - un convertor DC-to-AC. Dacă faceți un chastotnik pentru motorul electric cu propriile mâini, atunci se recomandă utilizarea ansamblurilor tranzistor IGBT, le puteți găsi în orice magazin de componente 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 conexiunea convertorului de frecvență lamotorul electric este simplu, conectați doar terminalele corespunzătoare, atunci schema de control este mult mai complicată. 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. Deci, este necesar să avem transformatoare de curent care să monitorizeze 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, folosind dispozitivul de potrivire (ansamblul 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 cititori, trebuie să adăugați butoane care vă permit să comutați între modurile de programare, precum și rezistența variabilă, prin rotirea acesteia schimbând viteza rotorului motorului.

concluzie

Vreau să observ că puteți face șieste o roată liberă pentru motorul electric, 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.