Един от основните недостатъци на индукционните двигатели е трудността да се регулира скоростта. Може да се променя по три начина: чрез промяна на броя на двойките полюси, чрез промяна на плъзгането и чрез промяна на честотата. Напоследък, за да се управлява скоростта на въртене на асинхронен мотор с клетка с клечка, текущата честота се променя с помощта на честотни преобразуватели за електрически двигател.

Концепцията за принципа на работа на chastotnik

Напоследък високите честоти се използват широко в производството, за много неопитни начинаещи, които ги срещат на практика, често възниква въпросът какво е честотен преобразувател и защо е необходим. Предимствата на честотното задвижване на електромотора са:

  • намаляване на консумираната мощност на двигателя;
  • подобряване на показателите за работа: плавно регулиране на скоростта на стартиране и въртене;
  • с изключение на възможни претоварвания.

Гладкото стартиране се осигурява от преобразувателя поради намаляване на неговия пусков ток, който без честотен преобразувател надвишава номиналния ток от 5-7 пъти.

Основните части в преобразуващото устройство са инвертора и кондензаторите. Инверторът обикновено е направен от диодни мостове. Задачата му е да коригира входното напрежение, което може да приеме стойността 220V или 380V в зависимост от броя на фазите, но в същото време да поддържа пулсации. След това изправените кондензатори на напрежението се изглаждат и филтрират.

Тогава постоянен ток се изпраща към микросхемите и изходните мостове IGBT клавиши. Обикновено мост IGBT ключ е шест транзистора, свързани чрез мостова верига. Защитата на напрежението с обратна полярност се извършва от диоди. В по-ранните вериги тиристорите се използват вместо транзистори, значителни недостатъци на които бяха известно забавяне на работата и смущения.

Благодарение на тези устройства се появява последователност на широчината на импулса с необходимата честота. На изхода на chastotnik импулсите на напрежението имат правоъгълна форма. И след като преминат през намотката на статора, поради неговата индуктивност, те приемат синусоидална форма.

За да разберете защо е необходим инвертор, е необходимо да се разбере, че токът е постоянен и променлив. И ако се използват честотни преобразуватели при работа с променлив ток, тогава за управление на постоянен токов електрически двигател е необходимо електрическо задвижване с постоянен ток. Нарича се инвертор и неговото предназначение във веригата е да контролира тока на възбуждане. И също така, независимо от промените в натоварването, може да поддържа скоростта на ротора в необходимите граници и да осъществява спирането си.

Съвети за избор на chastotnik

При избора на chastotnik най-ниската цена се определя от набор от минимални функции. Увеличението на стойността е пропорционално на тяхното увеличение.

Първоначално преобразувателите са класифицирани по мощност . Не по-малко важни параметри са капацитетът на претоварване и видът на изпълнение.

Мощността на chastotnik не трябва да бъде по-малка от максималната мощност на инсталацията. За бърз ремонт или подмяна в случай на повреда на честотното задвижване на електрически мотор е желателно сервизният център да бъде разположен в непосредствена близост.

При избора на преобразувател важен фактор е неговото напрежение. Ако вземете chastotnik с определено напрежение и в мрежата се окаже по-ниско, тогава той ще се изключи. Ако напрежението на мрежата за дълго време позволява допустимото напрежение, тогава това ще доведе до повреда и невъзможна по-нататъшна работа. С оглед на тези рискове е необходимо да се избират chastotniks с голям интервал от допустимо напрежение.

Има два типа контролни преобразуватели: векторни и скаларни.

Със скаларен контрол се поддържа постоянството между стойността на напрежението и изходната честота. Това е най-простият тип chastotnik и, следователно, по-евтин.

При векторното управление, поради намаляването на статичната грешка, контролът се осъществява по-точно. Но цената на асинхронен честотен преобразувател с този тип управление е по-висока в сравнение със скаларното управление.

Зоната на регулиране на текущата честота трябва да бъде в необходимите граници. За диапазони с честотен контрол повече от 10 пъти е по-добре да изберете векторно управление.

Броят на входовете трябва да бъде оптимален, тъй като ако техният брой е твърде голям, цената на устройството за промяна на честотата ще бъде необосновано надценена и също така може да има някои трудности при настройването му.

Необходимо е да се вземат предвид претоварващите мощности на chastotnik в ток и мощност. Токът на chastotnik трябва да е малко по-голям от номиналния ток на двигателя. В случай на ударни натоварвания се изисква максимална граница на тока, която трябва да бъде най-малко 10% от ударния ток.

Изчисляване на chastotnik за електромотор

За да може честотният преобразувател да работи надеждно и да отговаря на зададените стойности, е необходимо да се изчислят основните му параметри:

  • вид изпълнение;
  • ток;
  • мощност.

Изчисляването на тока на преобразувателя се извършва по формулата:

където P е номиналната мощност на двигателя, kW;

U - напрежение, V

cosφ - стойност на коефициента на мощност

Правилният избор на мощност на устройството за промяна на честотата влияе върху ефективността на инсталацията. При ниска мощност на честотния преобразувател, производителността на оборудването ще бъде ниска. Продължителните претоварвания по време на работа могат да повредят честотния преобразувател.

Ако мощността на честотния преобразувател е твърде висока и мощността се пренасели или претовари, защитата на двигателя няма да работи, което ще доведе до повреда. U

Мощността на chastotnik трябва да бъде с 15% по-висока от номиналната мощност на съответния двигател.

Необходимите материали за домашен chastotnik

Направете го сами е почти възможно да направите chastotnik. За да направите това, трябва да вземете решение за основните детайли, да ги закупите, да проучите схемата за монтаж. След това продължете с производствения процес.

В началото на работата е необходимо да се запасите на две дъски. На една от платките трябва да инсталирате микроконтролер и индикатор. На втория - транзистори, диоден мост, входни клеми, захранване и драйвер. Между помещенията дъските трябва да бъдат свързани с гъвкав проводник.

Захранването ще се захранва с помощта на импулсен блок .

За да управлявате мотор с ниска мощност, ще бъде достатъчно да инсталирате токов шунт и свързан към него усилвател DA-1. Напречното сечение на настоящите шунт ядра е половин милиметър. За двигатели с по-висока мощност инсталирането на токов шунт не е достатъчно и затова е необходимо да се инсталира трансформатор.

Ако мощността на двигателя е повече от 0, 4 кВт, е необходима инсталация на температурни сензори.

Линейната изолация чип IL300 ви позволява да контролирате параметрите на електродвигателя.

Оптроните от тип OS2–4 са необходими за презапис на контролни бутони.

В резултат на работа могат да възникнат смущения поради дължината на проводниците. Можете да ги премахнете с помощта на специални пръстени, за да премахнете смущения.

Връзка и настройка

Когато свързвате асинхронен честотен преобразувател към еднофазна токова мрежа, клемите на двигателя трябва да бъдат свързани в „триъгълник“. Тази схема на свързване включва свързване на края и началото на съседни намотки. Захранващото напрежение ще бъде 220 V. Изходният ток трябва да се поддържа не повече от половината от номиналната му стойност.

Ако chastotnik е свързан към трифазна мрежа, тогава терминалите на двигателя са свързани към "звезда". С тази схема на свързване краищата на трите фази на намотките са свързани в една точка. Напрежението от мрежата взема стойност 380V.

Последователността за свързване на общата електрическа верига ще бъде следната:

  1. прекъсвач на диференциалната верига, токът на който съвпада с номиналния ток на двигателя;
  2. честотен преобразувател;
  3. електрически мотор.

Когато работите с трифазна мрежа, прекъсвачът трябва да бъде оборудван с общ лост и в трите фази. В този случай претоварването на една от фазите ще бъде елиминирано чрез изключване на цялата мощност. Допустимият ток на изключване трябва да се изчислява въз основа на стойността на тока на двигателя в една фаза.

Когато инсталирате преобразувателя в еднофазна мрежа, допустимият ток на прекъсвача трябва да надвишава три пъти стойността на фазовия ток.

Преобразувателят е свързан към електродвигателя с помощта на магнитен стартер. За мрежовото напрежение и номиналния ток се избира магнитен стартер.

Преди да монтирате контролния панел, лостът му трябва да бъде в положение „Изключено“. Когато лостът е включен, задължително условие е появата на сигнал върху светлината на индикатора. Ключът RUN стартира chastotnik. А дръжката на контролния панел контролира промяната в броя на оборотите на ротора на двигателя.

Необходимо е да се изследва с особено внимание честотната стойност на chastotnik, тъй като при някои модели е посочена честотата на въртене на ротора на електродвигателя, а при други е дадена честотата на тока на преобразувателя.

Настройката на честотния преобразувател за електродвигателя започва с внимателно проучване на инструкциите, тъй като показва последователността на тези операции.

За да конфигурирате честотния преобразувател за електродвигателя, е необходимо да направите правилния избор на типа проводници и правилния размер на тяхното напречно сечение.

Преди да настроите chastotnik, е необходимо правилно да откриете и свържете входните и изходните терминали. Входните клеми са маркирани с буквата L с фазова номерация. Изходните клеми са обозначени с латински букви - U, V, W.

Тъй като фабрично направеният конвертор има много параметри, отчасти настройката му се извършва във фабриката. Останалите параметри се конфигурират ръчно. Основните стъпки за настройка на честотния преобразувател:

  • захранване на честотния преобразувател;
  • избор на конкретен режим на работа;
  • настройка на производителността на оборудването

Частотническа операция

Правилната процедура на работа на честотния преобразувател е да извърши основните операции:

  • Систематично почистване на честотното задвижване на електромотора от прах и мръсотия.
  • Редовно сменяйте части, които предстои да изтекат.
  • Постоянен контрол на напрежението и температурата.
  • Работата на устройството трябва да се извършва при определени условия: да не надвишава допустимото ниво на прах, влажност, температура на околната среда.

Нежелателно е пряката слънчева светлина върху chastotnik, липсата на адекватна вентилация. Материалите и течностите, които са лесно запалими, не трябва да са близо до него. В стаята трябва редовно да се провежда лечение срещу гризачи. Местоположението на инсталацията на честотното задвижване на електродвигателя не трябва да има грапавост, да позволява вибрации.

Честотите за двигател с мощност около 3 кВт са най-често срещаните поради тяхната компактност, сравнително ниска цена, лекота на инсталиране и поддръжка

Ръчно сглобяване на chastotniks за двигатели с мощност 3 kW и няма повече смисъл - те ще бъдат доста скъпи в цената и не винаги ще осигурят необходимата точност при работа.

За двигатели с мощност 3 kW се използват честотни преобразуватели:

  • във вентилационни системи за контрол на скоростта на вентилатора;
  • за едновременна работа на транспортьорите за приемане и подаване;
  • за доставка на суровини с контрол на нейния обем;
  • за управление на няколко помпи;
  • за контрол на работата на потопяема помпа;
  • за регулиране на скоростта на подаване в трошачките.

Chastotniki за двигатели с по-висока мощност се различават по максималната изходна честота, наличието на филтър за електромагнитна съвместимост (EMC), вида на режима на управление.

Например, при честотно задвижване за електродвигател с мощност 15 кВт, максималната изходна честота е по-малка от конвертор за двигател с мощност 3 кВт. За такъв двигател не е предвиден EMC филтър. Режимът на управление е само скаларен.

Категория:

На технологиите