Chastotnik за електрическия мотор със собствените си ръце: схема, инструкция и връзка

В тази статия ще разгледаме кастатника за електрическия мотор, принципа на функционирането му и основните компоненти. Основният акцент ще бъде поставен върху теорията, така че да разберете принципа на честотния преобразувател и по-късно да извършите дизайна и производството със собствените си ръце. Но първо имате нужда от малък учебен курс, който ще ви каже какъв е chastotnik и за каква цел е необходимо.

Функции на честотния преобразувател

Дялът на лъва е зает в индустрията от асинхронни двигатели. И те винаги са били трудни за контрол, защото те имат постоянна скорост на ротора и промяната на входното напрежение е много трудна и понякога дори невъзможна. Но частотникът обръща напълно картината. И ако по-рано да се промени скоростта на конвейера, например, използва различни редуктори, а днес е достатъчно да се приложи едно електронно устройство.

В допълнение, честотната лента ви позволява да получите не само възможността за промяна на параметрите на задвижването, но и няколко допълнителни степени на защита. Няма нужда от електромагнитни стартери и понякога дори не се нуждаят от трифазна мрежа, за да се осигури нормална работа на индукционния двигател. Всички тези задължения, свързани с включването и включването на електрическото задвижване, преминават към честотния преобразувател. Той ви позволява да променяте фазите на изхода, честотата на тока (и следователно скоростта на ротора варира), да извършите настройката на старта и спирачките и да изпълнявате много други функции. Всичко зависи от микроконтролера, използван в управляващата верига.

Принцип на действие

Да се направи частотник за електрически мотор със собствени ръце, чиято схема е дадена в статията, е съвсем проста. Тя ви позволява да преобразувате една фаза на три. Следователно става възможно да се използва асинхронен двигател в ежедневието . В същото време неговата ефективност и мощност не се губят. В края на краищата знаете, че когато включите мотора в мрежа с една фаза, намаляването на тези параметри почти се удвоява. И всичко това е за няколко трансформации на напрежението, идващо на входа на устройството.

Първият е токоизправителният блок. Повече подробности за него ще бъдат описани по-долу. След като ректифицираното напрежение се филтрира. И един чист постоянен ток преминава към входа на инвертора. Извършва преобразуването на постоянен ток в променлив ток с необходимия брой фази. Тази каскада може да бъде подложена на корекции. Състои се от полупроводници, към които е свързана микроконтролерна управляваща схема. Но сега за всички възли по-подробно.

Блок изправител

Той може да бъде от два вида - едно- и трифазен. Първият тип токоизправител може да се използва във всяка мрежа. Ако имате трифазни, тогава е достатъчно да се свържете с един. Схемата chastotnika за електрическия мотор не е завършена без поправка. Тъй като има разлика в броя на фазите, това означава, че е необходимо да се използва определен брой полупроводникови диоди. Ако говорим за честотни преобразуватели, които се подават от една фаза, тогава се изисква токоизправител на четири диода. Те се включват от веригата на моста.

Тя ви позволява да намалите разликата между стойността на напрежението на входа и изхода. Разбира се, може да се използва половин вълнова схема, но тя е неефективна, възниква голям брой колебания. Но ако това е въпрос на трифазен връзка, тогава е необходимо да се използват шест полупроводници във веригата. Точно същата схема в токоизправителя на автомобилния генератор, няма разлика. Единственото нещо, което може да се добави тук, са три допълнителни диода, предназначени да предпазват от обратно напрежение.

Филтърни елементи

След токоизправителя има филтър. Основната му цел е да прекъсне целия променлив компонент на ректифицирания ток. За по-ясна картина трябва да се изготви модел за заместване. Така че, плюс преминава през серпентината. След това се добавя електролитен кондензатор между плюс и минус. Тук е и е интересно в схемата на заместване. Ако намотката е заменена от реактивно съпротивление, кондензаторът може да бъде или проводник, или прекъсване в присъствието на различен ток.

Както беше казано, в токоизправителя има постоянен ток. И когато се подава към електролитния кондензатор, нищо не се случва, тъй като последното е прекъсване в схемата. Но има малка променлива в тока. И ако протича променлив ток, тогава в заместващата верига кондензаторът става проводник. Следователно знакът плюс е затворен до минус. Тези констатации са направени в съответствие със законите на Kirchhoff, които са основни в електротехниката.

Инвертор на инвертора на захранването

Но сега стигнахме до главния възел - каскада от транзистори. Те направиха инвертор - конвертор DC-to-AC. Ако произвеждате chastotnik за електрическия мотор със собствените си ръце, тогава се препоръчва да използвате IGBT-транзисторни възли, можете да ги намерите във всеки магазин на радио компоненти. И цената на всички компоненти за производство на частотник ще бъде десет пъти по-ниска от цената на крайния продукт, дори и на китайското производство.

Два транзистора се използват за всяка фаза. Те са включени между плюс и минус, както е показано на диаграмата, дадена в статията. Но всеки транзистор има характеристика - контролен изход. В зависимост от това кой сигнал се прилага към него, свойствата на полупроводниковия елемент се променят. Освен това, това може да се извърши както чрез ръчно превключване (например чрез прилагане на няколко микропревключвателя за подаване на напрежение към необходимите контролни терминали), така и чрез автоматична настройка. Ето последното и ще продължим.

Схема за контрол

И ако връзката на честотния преобразувател с електрическия мотор е проста, е необходимо само да се свържат съответните клеми, тогава всичко е много по-сложно с управляващата верига. Работата е там, че е необходимо да програмирате устройството, за да постигнете възможно най-много от него. В основата е микроконтролерът, който свързва читателите и изпълнителната власт. Затова е необходимо да имате токови трансформатори, които да наблюдават непрекъснато енергията, консумирана от електрическото задвижване. В случай на превишаване, хронографът трябва да бъде изключен.

Свързване на управляващата верига

Освен това е осигурена защита срещу прегряване. На изхода на микроконтролера, използвайки съответното устройство (комплект "Дарлингтън"), се свързват управляващите клеми на транзисторите IGBT. Освен това, трябва визуално да следите параметрите, така че трябва да включите LED дисплей във веригата. От читателите трябва да добавите бутони, които ви позволяват да превключвате между режимите на програмиране, както и променливото съпротивление, като завъртите и промените скоростта на ротора на двигателя.

заключение

Искам да отбележа, че е възможно да се създаде свободно колело за електрическия мотор, цената на крайния продукт започва от 5000 рубли. И това е за електродвигатели, чиято мощност не надвишава 0.75 kW. Ако искате да контролирате по-мощното задвижване, имате нужда от скъпоструващо колело. За употреба в ежедневието е достатъчна следната схема. Причината е, че няма нужда от голям брой функции и настройки, най-важната от които е възможността за промяна на скоростта на ротора.