Artikel ini akan membahas konverter frekuensi untuk motor listrik, prinsip pengoperasiannya dan komponen utamanya. Penekanan utama akan ditempatkan pada teori, sehingga Anda memahami prinsip pengoperasian konverter frekuensi dan dapat merancang dan membuat lebih lanjut dengan tangan Anda sendiri. Tetapi pertama-tama, Anda memerlukan kursus pengantar kecil, yang akan memberi tahu Anda apa itu konverter frekuensi dan untuk tujuan apa konverter itu dibutuhkan.
Fungsi inverter
Bagian terbesar dalam industri ini ditempati oleh motor asinkron. Dan selalu sulit untuk mengelolanya, karena mereka memiliki kecepatan rotor yang konstan, dan mengubah tegangan input ternyata sangat sulit, dan terkadang bahkan tidak mungkin. Tetapi konverter frekuensi benar-benar mengubah gambar. Dan jika sebelumnya, misalnya, berbagai gearbox digunakan untuk mengubah kecepatan konveyor, hari ini cukup menggunakan satu perangkat elektronik.
Selain itu, chastotniki memungkinkan Anda mendapatkan tidak hanya kemampuan untuk mengubah parameter drive, tetapi juga beberapa tingkat perlindungan tambahan. Tidak perlu starter elektromagnetik, dan terkadangbahkan tidak perlu memiliki jaringan tiga fase untuk memastikan operasi normal motor induksi. Semua tugas yang terkait dengan peralihan dan pengaktifan penggerak listrik ini ditransfer ke konverter frekuensi. Ini memungkinkan Anda untuk mengubah fase pada output, frekuensi arus (dan karenanya kecepatan rotor berubah), untuk menyesuaikan start dan rem, dan Anda juga dapat menerapkan banyak fungsi lainnya. Itu semua tergantung pada mikrokontroler yang digunakan dalam rangkaian kontrol.
Prinsip operasi
Membuat konverter frekuensi untuk motor listrik dengan tangan Anda sendiri, diagram yang diberikan dalam artikel, cukup sederhana. Ini memungkinkan Anda untuk mengubah satu fase menjadi tiga. Oleh karena itu, menjadi mungkin untuk menggunakan motor listrik asinkron dalam kehidupan sehari-hari. Pada saat yang sama, efisiensi dan kekuatannya tidak akan hilang. Lagi pula, Anda tahu bahwa ketika Anda menghidupkan motor dalam jaringan dengan satu fase, parameter ini berkurang hampir setengahnya. Dan ini semua tentang beberapa transformasi tegangan yang disuplai ke input perangkat.
Unit penyearah adalah yang pertama dalam skema. Lebih detail akan dibahas di bawah ini. Setelah tegangan diperbaiki disaring. Dan arus searah yang bersih disuplai ke input inverter. Ini mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik dengan jumlah fase yang diperlukan. Kaskade ini dapat mengalami penyesuaian. Ini terdiri dari semikonduktor yang sirkuit kontrol pada mikrokontroler terhubung. Tapi sekarang tentang semua node secara lebih rinci.
Unit penyearah
Ini dapat terdiri dari dua jenis - satu dan tiga fase. Jenis penyearah pertama dapat digunakan di jaringan apa pun. Jika Anda memiliki tiga fase, maka cukup terhubung ke satu. Rangkaian chastotnik untuk motor listrik tidak lengkap tanpa unit penyearah. Karena ada perbedaan jumlah fase, itu berarti sejumlah dioda semikonduktor harus digunakan. Jika kita berbicara tentang konverter frekuensi yang ditenagai oleh satu fase, maka diperlukan penyearah empat dioda. Mereka dijembatani.
Ini memungkinkan Anda untuk mengurangi perbedaan antara nilai tegangan pada input dan output. Tentu saja, sirkuit setengah gelombang juga dapat digunakan, tetapi tidak efisien, dan sejumlah besar osilasi terjadi. Tetapi jika kita berbicara tentang koneksi tiga fase, maka perlu menggunakan enam semikonduktor di sirkuit. Sirkuit yang sama persis di penyearah generator mobil, tidak ada perbedaan. Satu-satunya hal yang dapat ditambahkan di sini adalah tiga dioda tambahan untuk perlindungan tegangan balik.
Filter elemen
Setelah penyearah datang filter. Tujuan utamanya adalah untuk memotong seluruh komponen variabel dari arus yang disearahkan. Untuk gambaran yang lebih jelas, Anda perlu membuat rangkaian ekivalen. Jadi, plus melewati koil. Dan kemudian kapasitor elektrolit dihubungkan antara plus dan minus. Inilah yang menarik di sirkuit pengganti. Jika kumparan diganti dengan reaktansi, maka kapasitor, jika ada,arus yang berbeda dapat berupa penghantar atau pemutus.
Seperti yang dikatakan, keluaran penyearah adalah arus searah. Dan ketika diterapkan pada kapasitor elektrolitik, tidak ada yang terjadi, karena yang terakhir adalah rangkaian terbuka. Tapi ada variabel kecil di arus. Dan jika arus bolak-balik mengalir, maka pada rangkaian ekivalen, kapasitor menjadi konduktor. Oleh karena itu, ada penutupan plus ke minus. Kesimpulan ini dibuat menurut hukum Kirchhoff, yang mendasar dalam teknik listrik.
Inverter Transistor Daya
Dan sekarang kita telah mencapai simpul terpenting - kaskade transistor. Mereka membuat inverter - konverter DC-ke-AC. Jika Anda membuat konverter frekuensi untuk motor listrik dengan tangan Anda sendiri, maka disarankan untuk menggunakan rakitan transistor IGBT, Anda dapat menemukannya di toko suku cadang radio mana pun. Selain itu, biaya semua komponen untuk pembuatan konverter frekuensi akan sepuluh kali lebih murah daripada harga produk jadi, bahkan buatan China.
Dua transistor digunakan untuk setiap fase. Mereka termasuk antara plus dan minus, seperti yang ditunjukkan pada diagram di artikel. Tetapi setiap transistor memiliki fitur – output kontrol. Bergantung pada sinyal mana yang diterapkan padanya, sifat-sifat elemen semikonduktor berubah. Selain itu, ini dapat dilakukan baik dengan bantuan sakelar manual (misalnya, menerapkan tegangan ke output kontrol yang diperlukan dengan beberapa sakelar mikro), dan otomatis. itu tentangyang terakhir dan akan dibahas lebih lanjut.
Skema kontrol
Dan jika koneksi konverter frekuensi ke motor listrik sederhana, Anda hanya perlu menghubungkan terminal yang sesuai, maka semuanya jauh lebih rumit dengan rangkaian kontrol. Masalahnya adalah ada kebutuhan untuk memprogram perangkat untuk mencapai penyesuaian semaksimal mungkin darinya. Di jantung adalah mikrokontroler, yang pembaca dan aktuator terhubung. Jadi, perlu memiliki transformator arus yang akan terus memantau daya yang dikonsumsi oleh penggerak listrik. Dan jika melebihi, konverter frekuensi harus dimatikan.
Menghubungkan rangkaian kontrol
Selain itu, perlindungan overheating disediakan. Output kontrol transistor IGBT dihubungkan ke output mikrokontroler menggunakan perangkat yang cocok (perakitan Darlington). Selain itu, perlu untuk mengontrol parameter secara visual, jadi Anda perlu menyertakan tampilan LED di sirkuit. Dari pembaca, Anda perlu menambahkan tombol yang memungkinkan Anda untuk beralih di antara mode pemrograman, serta resistansi variabel, dengan memutarnya, kecepatan putaran rotor motor listrik berubah.
Kesimpulan
Saya ingin mencatat bahwa Anda juga dapat membuat konverter frekuensi sendiri untuk motor listrik, harga produk jadi mulai dari 5000 rubel. Dan ini untuk motor listrik yang dayanya tidak melebihi 0,75 kW. Jika Anda perlu mengelola lebih banyakdrive yang kuat, Anda akan membutuhkan chastotnik lebih mahal. Untuk penggunaan dalam kehidupan sehari-hari, skema yang dibahas di bawah ini sudah cukup. Alasannya tidak perlu banyak fungsi dan pengaturan, yang terpenting adalah kemampuan untuk mengubah kecepatan rotor.
