Hemlagad frekvensomvandlare för elmotor. Frekvens för att arbeta med en asynkron motor. Anslutningsfrekvensomvandlare - Steg-för-steg-instruktion

Skapat i slutet av XIX-talet blev en trefasens asynkronmotor en oumbärlig del av modern industriproduktion.

För en jämn start och stopp av sådan utrustning krävs en speciell enhet - frekvensomriktare. Speciellt relevant närvaron av en omvandlare för stora motorer med hög effekt. Med den här extra enheten kan du justera startströmmarna, det vill säga, kontrollera och begränsa deras värde.

Om startströmmen endast ska justeras på det mekaniska sättet, kommer det inte att vara möjligt att undvika energiförluster och minska utrustningen för livslängden. Indikatorerna för denna ström är fem till sju gånger högre än den nominella spänningen, som är oacceptabel för den normala driften av utrustningen.

Principen om drift av den moderna frekvensomriktaren innebär användning av elektronisk kontroll. De ger inte bara en mjukstart, men justerar också jämnt driften av drivningen, vidhäftande till förhållandet mellan spänningen och frekvensen av strängt enligt den angivna formeln.

Den största fördelen med enheten är besparingarna i elförbrukningen, som är i genomsnitt 50%. Och även möjligheten att justera, med beaktande av behoven hos specifik produktion.

Enheten fungerar på principen om dubbel spänningsomvandling.

1. Räter och filtreras av kondensorns system.
2. Då kommer den elektroniska kontrollen i drift - strömmen är formad med den angivna (programmerade) frekvensen.

Rektangulära impulser utfärdas vid utgången, som under påverkan av motorstatorens lindning (dess induktans) blir nära sinusoiden.

Vad uppmärksammar när du väljer?

Tillverkare fokuserar på omvandlarens kostnader. Därför är många alternativ endast tillgängliga i dyra modeller. När du väljer en enhet bestämmer de grundläggande kraven för specifik användning.

• Förvaltningen kan vara vektor eller skalär. Den första gör det möjligt att noggrann anpassning. Den andra stöder endast ett angivet förhållande mellan frekvensen och utloppsspänningen och är endast lämplig för enkla anordningar, som en fläkt.
• Ju högre den angivna effekten, universaliteten kommer att vara enheten - utbytesbarhet säkerställs och underhåll av utrustning kommer att förenkla.
• Nätverksspänningsområdet måste vara så brett som möjligt, vilket kommer att skyddas när det ändras sina normer. Minskningen är inte så farlig för enheten som en ökning. I det sista kan nätverkskondensatorerna väl explodera.
• Frekvensen måste fullt ut följa produktionens behov. Den nedre gränsen indikerar drivhastighetsregleringsområdet. Om du behöver mer bred, vektorkontroll. I praktiken tillämpas frekvenser från 10 till 60 Hz, mindre ofta upp till 100 Hz.
• Förvaltningen utförs genom olika ingångar och utgångar. Vad de är mer desto bättre. Men ett större antal kontakten ökar signifikant kostnaden för enheten och komplicerar sin inställning.

Diskreta ingångar (utgångar) används för att mata in kontrollkommandon och utmatningsmeddelanden (till exempel överhettning), digital - för att komma in i digitala (högfrekventa) signaler, analog-till-ingång återkopplingssignaler.

• Kontrollbussen av plugin-modulen ska matcha funktionerna hos frekvensomriktaren med antalet ingångar och utgångar. Det är bättre att ha en liten leverans för uppgradering.
• Överbelastning av förmågor. Optimerat urval av en enhet med en effekt på 15% mer ström. I alla fall måste du läsa dokumentationen. Tillverkare indikerar alla grundläggande motorparametrar. Om toppbelastningar är viktiga bör du välja en omvandlare med en indikator på toppströmmen med 10% mer specificerad.

Montering av frekvensomriktaren för en asynkron motor med egna händer

Du kan samla in en växelriktare eller omvandlare själv. För närvarande finns det många instruktioner och system för sådan montering.

Huvuduppgiften är att få en "folk" -modell. Billig, pålitlig och konstruerad för hushållsbruk. För driften av utrustning i industriell skala är det givetvis bättre att föredra att appliceras av butiker.
Förfarande för montering av frekvensomriktaren för den elektriska motorn

Att arbeta med hemledningar, med en spänning på 220V och en fas. Exempel på motorens ström upp till 1kw.

På en anteckning. Långa ledningar måste vara försedda med interferensringar.

Justering av motorns rotationsrotor är lämplig i frekvensområdet 1:40. För små frekvenser krävs en fast spänning (IR-ersättning).

Anslut frekvensomvandlaren till elmotorn

För enfas ledning för 220V (användning hemma), utförs anslutningen enligt "triangeln" -schemat. Utgångsströmmen får inte överstiga 50% av den nominella!

För trefaskabeln till 380V (industriellt bruk) utförs motorns anslutning till frekvensomvandlaren enligt "Star" -schemat.

Omvandlaren (eller) har lämpliga terminaler markerade med bokstäver.

• R, s, t- är ansluten till nätverkstrådarna, scenen spelar ingen roll;
• U, V, W - För att möjliggöra en asynkron motor (om motorn roterar i motsatt riktning måste du byta i några av de två ledningarna på dessa terminaler).
• Separat tillhandahåller en markterminal.

För att förlänga konverterets livslängd måste följande regler följas:

1. För att regelbundet rengöra insidan av enheten från damm (det är bättre att blåsa den med en liten kompressor, eftersom dammsugaren med förorening inte alltid kommer att klara - damm är komprimerad).
2. Byt noder i tid. Elektrolytkondensatorer beräknas i fem år, säkringar i tio års drift. Och kylfläktar i två eller tre års användning. Interna slingor bör ersättas en gång om sex år.
3. Styr den inre temperaturen och spänningen på DC-bussen.

En ökning av temperaturen leder till att torka den termiska ledande pastaen och förstörelsen av kondensatorerna. På drivkraften i enheten ska den ändras eller mindre än en gång vart tredje år.

4. Hålla fast vid driftsförhållanden. Omgivningstemperaturen bör inte överstiga +40 grader. Hög luftfuktighet och dammning av luft är oacceptabla.

Förvaltningen av en asynkronmotor (till exempel) är en ganska komplicerad process. Omvandlare gjorda av hantverk, billigare industriella analoger och är ganska lämpade för användning i hushållsändamål. Det är emellertid att föredra att etablera omvandlare som samlats in i fabriksförhållanden för användning i produktion. Service av sådana dyra modeller kan bara vara välutbildad teknisk personal.

För närvarande har en asynkron elmotor blivit huvudanordningen i de flesta elektriska enheter. Det används alltmer - omvandlare med PWM-förordning. Sådan ledning ger många fördelar, men skapar också några problem med att välja vissa tekniska lösningar. Låt oss försöka räkna ut dem mer detaljerat.

Frekvensomriktareanordning

Utvecklingen och produktionen av det brett utbudet av kraftfulla högspänningstransistor IGBT-moduler gav möjlighet att implementera multiphasströmbrytare som styrs direkt med hjälp av digitala signaler. Programmerbara beräkningsorgan tillåtna på ingångarna av omkopplare för att bilda numeriska sekvenser som tillhandahåller signaler. Utvecklings- och massproduktionen av enstaka mikrokontroller med stora datasurser ledde till möjligheten att övergå till spårning av elektriska enheter med digitala regulatorer.

Effektfrekvensomvandlare implementeras vanligtvis enligt ett diagram som innehåller en likriktare på kraftfulla kraftdioder eller transistorer och en inverterare (styrd switch) på IGBT-transistorer, shuntdioder (fig 1).

Fikon. 1. Frekvensomriktningsschema

Ingångskaskaden rivar den sinusformade spänningen hos nätverket, som efter utjämning med användning av ett induktivt kapacitivt filter, tjänar som en strömförsörjning av en kontrollerad inverter som alstrar en signal med en signal C som genererar en sinusformad form i statorlindningarna med parametrar som säkerställer det erforderliga driftsättet för den elektriska motorn.

Digital styrning av strömomvandlaren utförs med hjälp av mikroprocessorhårdvara och lämpliga programvaruuppgifter. Beräkningsanordningen i realtid producerar styrsignaler 52 moduler, och tillverkar även mätsystemsignaler som styr drivoperationen.

Strömanordningar och styrmedel kombineras som en del av en strukturellt dekorerad industriprodukt, kallad frekvensomriktaren.

I industriell utrustning används två huvudtyper av frekvensomformare:

märkesomvandlare för specifika typer av utrustning.

universella frekvensomformare är avsedda för multipurpose kontroll av AD: s arbete i de användardefinierade lägena.

Installation och kontroll av frekvensomvandlaren på frekvensomriktaren kan utföras med hjälp av kontrollpanelen utrustad med en skärm för att ange den angivna informationen. I en enkel variant av skalärfrekvenskontrollen kan du använda uppsättningen av enkla logiska funktioner som finns tillgängliga i fabrikskontrollinstallationerna och den inbyggda PID-kontrollen.

För att utföra mer komplexa kontrolllägen med hjälp av signaler från återkopplingssensorer är det nödvändigt att utveckla en Sau och algoritmstruktur, som ska programmeras med en ansluten extern dator.

De flesta tillverkare producerar en rad frekvensomformare, med inmatnings- och utmatnings elektriska egenskaper, kraft, konstruktiv prestanda och andra parametrar. Ytterligare externa element kan användas för att ansluta till extern utrustning (elnät): magnetiska förrändare, transformatorer, chokes.

Typer av styrsignaler

Det är nödvändigt att göra skillnader mellan signalerna av olika typer och för var och en av dem använder en separat kabel. Olika typer av signaler kan påverka varandra. I praktiken uppstår denna separation ofta, till exempel en kabel från kan anslutas direkt till frekvensomriktaren.

Fikon. 2. Ett exempel på anslutning av strömkretsar och frekvensomriktare kontrollkretsar

Du kan välja följande typer av signaler:

analog - spänning eller strömsignaler (0 ... 10 V, 0/4 ... 20 mA), vars värde varierar långsamt eller sällan, är vanligtvis kontrollsignaler eller mätning;

diskret spänning eller nuvarande signaler (0 ... 10 V, 0/4 ... 20 mA), som endast kan ta två sällan förändrade värden (hög eller låg);

digitala (data) - spänningssignaler (0 ... 5 V, 0 ... 10 V), som förändras snabbt och med hög frekvens, vanligtvis är dessa portar av portar RS232, RS485, etc;

relä - Reläkontakter (0 ... 220 V AC) kan innehålla induktiva strömmar beroende på den anslutna belastningen (externa reläer, lampor, ventiler, bromsanordningar etc.).

Frekvensomvandlarens strömval

Vid val av frekvensomvandlarens kraft är det nödvändigt att baseras inte bara på elmotorns kraft utan också på de nominella strömmarna och omvandlarens och motorns spänningar. Faktum är att den angivna effekten av frekvensomvandlaren endast gäller dess funktion med en standard 4-polig asynkron elektrisk motor som standard.

Verkliga enheter har många aspekter som kan leda till en ökning av den aktuella körbelastningen, till exempel vid start. I allmänhet möjliggör användningen av frekvensdrivningen att reducera ström och mekaniska belastningar på grund av en jämn start. Till exempel reduceras startströmmen från 600% till 100-150% av den nominella.

Körningsoperation med låg hastighet

Man måste komma ihåg att även om frekvensomvandlaren lätt ger en hastighetsreglering på 10: 1, men när motorn är igång på låga kraftväxlar av sin egen fläkt, kanske det inte är tillräckligt. Det är nödvändigt att övervaka motortemperaturen och säkerställa tvångsventilation.

Elektromagnetisk kompabilitet

Eftersom frekvensomvandlaren är en kraftfull källa till högfrekvent harmonisk, sedan för att ansluta de motorer du behöver använda en skärmad kabel med minsta längd. Packningen av en sådan kabel måste utföras på ett avstånd av minst 100 mm från andra kablar. Detta minimerar spetsen. Om du behöver korsa kablarna, görs korsningen i en vinkel på 90 grader.

Nödgenerator drivs

Smidig start, vilket ger en frekvensomvandlare reducerar den nödvändiga generatorns effekt. Eftersom, med en sådan start, minskar strömmen 4-6 gånger, då kan generatorns effekt minskas till ett liknande antal gånger. Men ändå, mellan generatorn och enheten måste installeras kontaktorn som styrs från frekvensomriktarens reläutgång. Det skyddar frekvensomvandlaren från farliga överspänningar.

Strömförsörjning av en trefasomvandlare från ett enfasnätverk

Trefasfrekvensomvandlare kan beslagtagas från ett enfasnät, men deras utgångsström får inte överstiga 50% av den nominella.

El och pengar sparande

Besparingar sker av flera skäl. Först på grund av tillväxten före värdena på 0,98, dvs. Maximal effekt används för att göra användbart arbete, minimum går i förluster. För det andra erhålls koefficienten nära detta på alla metoder för motordrift.

Utan en frekvensomvandlare har asynkrona motorer på små belastningar cosinusfi 0,3-0,4. För det tredje är det inte nödvändigt med ytterligare mekaniska justeringar (dämpare, chokes, ventiler, bromsar, etc.), allt görs elektroniskt. Med en sådan regleringsanordning kan besparingarna nå 50%.

Synkronisering av flera enheter

På grund av de ytterligare ingångarna i frekvensdrivningskontrollen kan du synkronisera processerna på transportören eller ställa in förhållandena för förändringen i vissa värden beroende på den andra. Till exempel, tillsätt hastigheten på rotationshastigheten hos maskinspindeln från skärhastigheten hos skäraren. Processen kommer att optimeras, eftersom Med en ökning av belastningen på skäraren kommer matningen att minskas och vice versa.

Nätverksskydd från högre övertoner

För ytterligare skydd, förutom korta skärmade kablar, används nätverkskokare och shuntkondensatorer. Dessutom begränsar strömmen när du slår på.

Korrekt säkerhetsklass

För den problemfria funktionen av frekvensdrivningen krävs en tillförlitlig kylfläns. Om du använder hög säkerhetsklasser, till exempel IP 54 och högre är det svårt eller dyrt att uppnå en sådan kylfläns. Därför kan du använda ett separat skåp med en hög säkerhetsklass där du kan lägga moduler med en mindre klass och träna övergripande ventilation och kylning.

Parallell anslutning av elmotorer till en frekvensomvandlare

För att minska kostnaderna kan du använda en frekvensomvandlare för att styra flera elmotorer. Dess makt måste väljas med en reserv på 10-15% av den totala effekten av alla elmotorer. Samtidigt är det nödvändigt att minimera längderna på motorkablarna och det är mycket önskvärt att sätta en motorkoke.

De flesta frekvensomvandlare tillåter dig inte att inaktivera eller ansluta motorerna med kontaktorerna under frekvensomriktarens funktion. Detta görs bara via kommandot Drive Stop.

Ställa in regleringsfunktionen

För att få maximala operatörer av den elektriska enheten, till exempel: Effektfaktor, effektivitet, överbelastningskapacitet, smidig styrning, hållbarhet, måste du korrekt välja förhållandet mellan förändringen i driftsfrekvensen och spänningen vid frekvensomvandlaren.

Spänningsändringsfunktionen beror på lastens natur. Vid ett konstant ögonblick måste spänningen vid den elektriska motorns stator justeras i proportion till frekvensen (skalärreglering U / F \u003d CONST). För en fläkt, till exempel ett annat förhållande - U / F * F \u003d Const. Om vi \u200b\u200bökar frekvensen 2 gånger, måste spänningen ökas i 4 (vektorreglering). Det finns enheter och med mer komplexa kontrollfunktioner.

Fördelar med att använda en justerbar elektrisk enhet med frekvensomriktare

Förutom att öka effektiviteten och energibesparingen kan en sådan elektrisk enhet få ny kvalitetshantering. Detta uttrycks i vägran av ytterligare mekaniska anordningar som skapar förluster och minskar systemets tillförlitlighet: bromsar, dämpare, chokes, ventiler, justeringsventiler etc. Bromsning kan till exempel utföras genom omvänd rotation av det elektromagnetiska fältet i den elektriska motorns stator. Genom att bara ändra det funktionella beroendet mellan frekvensen och spänningen får vi en annan enhet utan att ändra någonting i mekaniken.

Läs dokumentation

Det bör noteras att även om frekvensomvandlarna liknar varandra och har behärskat en, är det lätt att hantera den andra, men det är nödvändigt att noggrant läsa dokumentationen. Vissa tillverkare ställer in restriktioner för användningen av sina produkter, och när de störs, tas produkterna bort från garantin.

Asynkron elektrisk motor är konstruktivt enkel och opretentiös i drift. Men har ett antal väsentliga brister:

• strömmen vid tidpunkten för start (startström) överstiger de nominella flera gånger;
• frekvensen av rotation av den elektriska motoraxeln kan inte ändras.

Dessa brister saknar asynkrona elmotorer med en fasrotor och likströmsmotorer. Men deras design är mer komplicerad, och hanteringen av arbetslägen kräver installation av skrymmande resistansbutiker, kraftfulla kontaktorer. Förvaltning av lägen uppstår med hjälp av relä-contact-contact-system, vilket minskar driftsäkerheten.

Design och princip för frekvensomvandlarens funktion

Ett attraktivt inslag i omvandlaren är det faktum att för honom det kräver inte allvarliga ändringar i kontroll- och ström- och strömförsörjningsplanen. I det enklaste fallet är det installerat istället för en elektrisk motorstyrning: en starter eller kontaktor. Signaler från kontrollknappar är omkopplade från kontrollspolar till lämpliga ingångar.

Men här är kabeln till elmotorn och kabeln från distributionsenheten till omvandlaren måste byt ut avskärmad. I annat fall kommer villkoren för frekvensens elektromagnetiska kompatibilitet, som är en halvledaranordning inte att utföras.

Det förekommer två huvudprocess: första trefas (eller enfas) matningsspänningen rätar, omvandlas till konstant. Därefter bildas en sinusformad matningsspänning av den elektriska motorn av den önskade frekvensen och storleken på den här spänningen. Detta görs på flera sätt, varav de vanligaste är en latitud och impulsmodulering. Styrkretsen bildas vid utgången från förpackningen med korta pulser, vilka utjämning på induktansen hos den elektriska lindningen är som ett resultat av praktiskt taget sinusformad spänning.

För att räta ut på inmatningen av frekvensomriktaren installerad halvledardioderberäknat på enhetens nominella ström. Innan dem är nödvändigtvis etablerad interferensfilterFör att skydda både frekvensresponset själv från yttre störningar är det inte möjligt att penetrera störningen från det i själva nätverket, till vilket det är anslutet. Likriktardioderna har kondensatorer utjämnar spänningen av krusningar.

För strömkretsen av utgångsspänningen används kraftfulla transistorer eller tyristorer. Eftersom i driftsprocessen i omvandlarens hölje är värme markerad, den är inbäddad till den i den kylareOch själva anordningen är installerad bort från heta ytor. Från ovan, underifrån och på sidorna av enheten på avstånd som anges i växtens pass, bör det finnas ledigt utrymme.

För att ansluta kablar i frekvensomriktaren finns det tre typer av terminaler:

• pOWER-terminaler: För att ansluta strömkabeln och kabeln till elmotorn;
• terminaler för anslutning av ingångs- och utsignaler, både diskret och analog;
• anslutningar för anslutning till automatiska processkontrollsystem (APC).

Diskreta ingångar Foderstyrsignaler från knappar eller reläer.

Diskreta utgångar Överför frekvensinformationsinformation.

Analoga ingångar Konstruerad för den externa uppgiften för rotationsfrekvens från ACS-enheterna eller mottagandet av frekvensomvandlaren av signaler från sensorerna, på basis av vilken den bestämmer på storleken på den motorvarvtal som krävs för tillfället.

Analoga utgångar Krävs för att ansluta till informationsdisplayenheter. På dem kan frekvensen ge de värden som anges i sina installationer: Utgångsström, kraft, rotationshastighet.

Hanterar frekvensomvandlarens arbete sin hjärna - kontrollblock. För att fungera behöver det källdata: parametrarna för elmotorn och logiken enligt vilken den justerar frekvensen. För deras vatten på frontpanelen på enheten finns det visa och knapparSå att dessa data kan komma in.

Enkelastem

Med motorparametrarna är allt enkelt: den nominella effekten, spänningen, strömmen och rotationshastigheten omskrivs från elmotorn. Då är de in i enhetens minne. Men med kontrollparametrar, beroende på komplexiteten i frekvensomvandlarens konstruktion, är allt svårare. Det beror på komplexiteten hos den tekniska processen, styrkretsen och kontrollen, såsom en omvandlare, närvaron av ASUTP.

Det enklaste ledningssystemet är manuell lansering med fast frekvens. För att starta används knapparna på själva frekvensen, rotationshastigheten justeras manuellt med samma knappar, beroende på önskat. För dess genomförande behövs inga dyra enheter, det är ganska enkelt och billigt.

Använder sig av tryckknappsstation För att styra start- och stoppmotorn är systemet alltmer komplicerat. Kabeln från kontrollknapparna är ansluten till de diskreta ingångarna enligt frekvenskretsen. Samtidigt innehåller inställningen ett alternativ som tillåter extern diskret kontroll.

Metoder för automatisk frekvenskontroll med hjälp av sensorer

Men sådan användning av enheten som låter dig bestämma vilken frekvens som ska väljas i en eller annan är orimlig. Tänk på ett exempel på dess användning för upprätthålla en konstant vattennivå i tanken av vattentornet.

Det traditionella styrsystemet en sådan pump innefattar närvaron av två nivå sensorer: övre och nedre. När vattennivån minskar till ett minimum leder sensorutlösaren till lanseringen av pumpen, när toppen är uppnått - till stoppet. Med en liten volym av tanken och ökad vattenförbrukning slås pumpen ofta på och frånkopplad.

När du använder en frekvensomvandlare till tanken kraschar tryckmätare Vid den lägsta punkten. Signalen från sensorn är proportionell mot tryckkolonnens tryck, det vill säga vattennivån i tanken. Sensorn ansluts till den analoga ingången Frekvensomvandlaren, motsvarande makro väljs i sina inställningar (logiskt arbetsschema), metoden för att ställa in frekvensen väljs och de parametrar som behövs för att implementera den är inställda. I vårt fall är detta utbud av pumprotationshastigheter på en minsta nivå i tanken och maximalt. I det första fallet är detta den maximala möjliga rotationsfrekvensen för pumpens elektriska motorn, i det andra - det lägsta möjliga antalet varvtal för själva pumpen (när den fortfarande skakar något och inte slipar vatten).

Nu kommer pumpen att fungera ständigt, men med rotationshastigheten, beroende på mängden vattenförbrukning från tanken.

På samma sätt kan du organisera pumpens funktion som matar vattenförsörjningsnätet med tryckgivare i tryckvägen. I det här fallet kommer det att upprätthålla ett konstant vattentryck i det.

Frekvensomriktaren kan styra arbetet inte bara pumpar, men också fans. Det enklaste exemplet: fläktar kylning. Ju snabbare de roterar, ju mer allvarliga luftflödet de skapar, rummet (värmeväxlarens yta) kyls i större utsträckning. För att reglera behöver du inte mäta flödeshastigheten eller volymen på den pumpade luften. Tillräckligt temperatursensorfixar den på önskad punkt i rummet (eller vid utgången av värmeväxlaren). Frekvensomvandlaren ändrar fläktrotationshastigheten för att upprätthålla det angivna temperaturvärdet eller hålla det i det tillåtna intervallet.

Kontroll av elmotorer av lyftmekanismer

Så där du behöver ändra rotationshastigheten hos de elektriska motorerna, så det är på kranarna. För detta används asynkrona motorer med en fasrotor. Men den elektriska fyllningen av kranen kan bli lättare och mer kompakt, samtidigt som den har erhållit som en bonus och oöverträffad jämnhet av hastighetskontrollen av rörelsen.

Och allt detta gör att du kan göra frekvensomvandlare. För att hantera sin operation i kabinkabinen installeras lämpliga enheter, som bildarrna. För var och en av enheterna i enheterna (lyft, flytta vagnen är broens rörelse) inställd på frekvensomriktaren. Som ett resultat minimeras antalet kontaktorer i kranstyrkretsen, vilket ökar dess tillförlitlighet.

Nackdelarna inkluderar endast behovet av att skydda skåp med frekvenser från dammMen samtidigt måste du ge dem kyl- pågående.

Industriella installationer med ASUTP-system

Gå in i icke-existens av tider när operatörerna roterade manuellt ventiler, och justeringen av tillförseln av råmaterial på transportören utfördes, överlappade sin ström. Moderna tekniska installatörer i ren specialutrustning sitter bakom bildskärmarna hos en vanlig dator i samband med skärmarna. Varje processparameter ändrar musklick, vars resultat konverteras till antingen kommandot "Aktivera / inaktivera" eller ändra styrsignalen. Frekvensomvandlarna spelar en viktig roll i det här paradiset.

Asynkrona elmotorer användes alltid för att driva samma transportör. För att överföra det för att styra med en frekvensomvandlare krävs inte globala ändringar, även om motorn kan lämnas densamma. Men det visar sig att förstärkningen erhålls i processens noggrannhet (mängden av produkten som flyttas ställs in med rotationshastigheten hos enheten, det vill säga hastigheten på tejprörelsen), och också - el är sparade.

För justering används två metoder:

• använda en analog ingång när ASUTP visar en personlig styrsignal till varje frekvensomvandlare;
• använda gränssnittsmoduler när kontrollen uppstår på en buss till flera enheter i digital form med systemprotokollet.

Ett viktigt inslag i detta är det faktum att frekvensen löser inte längre någonting, allt utförs av ACS. Det accepterar signaler från sensorer som karakteriserar processen. Då fattar det angivna programmet ett beslut att göra nästa.

Trefasa asynkrona motorer hittade det bredare tillämpningen inom industrin och andra områden. Modern utrustning är helt enkelt omöjligt att skicka in utan dessa aggregat. En av de viktigaste komponenterna i arbetscykeln för maskiner och mekanismer är deras smidiga start och samma smidiga stopp efter att ha utfört uppgiften. Detta läge tillhandahålls med hjälp av frekvensomformare. Dessa enheter manifesterade sig mest effektiva i stora elmotorer med hög effekt.

Med hjälp av frekvensomformare utförs startströmmar framgångsrikt med möjlighet att styra och begränsa deras värde till de önskade värdena. För att korrekt använda den här utrustningen är det nödvändigt att känna till principen om drift av frekvensomriktaren för en asynkronmotor. Dess tillämpning gör det möjligt att öka utrustningen avsevärt och minska elförlusten. Elektronisk styrning, med undantag för mjukstart, ger en jämn justering av drivoperationen i enlighet med det etablerade förhållandet mellan frekvensen och spänningen.

Vad är en frekvensomvandlare

Huvudfunktionen hos frekvensomformare är jämn justering av rotationshastigheten för asynkronmotorer. För detta ändamål skapas en trefasspänning med en variabel frekvens vid utgången från enheten.

Frekvensomvandlare är ofta. Deras grundläggande operationsprincip är att räta ut den växlande spänningen hos det industriella nätverket. För detta används korrigerande dioder i kombination i en gemensam enhet. Aktuell filtrering utförs av kondensatorer med hög kapacitet, vilket minskar till ett minimum av krusningen av den inkommande spänningen. Detta är svaret på den fråga som du behöver en frekvensomvandlare.

I vissa fall kan diagrammet innefatta den så kallade energiavloppskedjan bestående av en transistor och ett motstånd med en hög dispersionskraft. Detta schema används i bromsläge för att återbetala spänningen som alstras av elmotorn. Således förhindras det genom laddningskondensatorer och ett för tidigt sätt ur ordning. Som ett resultat av användningen av frekvenser ersätter asynkrona motorer framgångsrikt DC-elektriska enheter som har allvarliga nackdelar. Trots enkelheten i justeringen anses de opålitliga och dyra i drift. I arbetsprocessen glider borsten ständigt, och elektroerationen leder till kollektorns slitage. DC-motorer är absolut inte lämpliga för explosiva och dammiga miljöer.

Till skillnad från dem är asynkrona motorer mycket lättare genom sin enhet och mer tillförlitlig, på grund av bristen på mobila kontakter. De är mer kompakta och billiga i drift. Den huvudsakliga nackdelen kan hänföras till den komplexa justeringen av rotationshastigheten på traditionella sätt. För att göra detta var det nödvändigt att ändra matningsspänningen och införa ytterligare motstånd mot lindningskedjan. Dessutom tillämpades även andra metoder, vilket i praktiken visade sig vara oekonomiska och inte tillhandahöll högkvalitativ hastighetsjustering. Men efter att frekvensomvandlaren uppträdde för en asynkron motor, vilket gör att du enkelt kan justera hastigheten i ett brett område, löstes alla problem.

Samtidigt med frekvensen ändras de medföljande spänningsförändringarna, vilket gör att du kan öka elmotorns effektfaktor. Allt detta gör att du kan få höga energiindikatorer för asynkrona motorer, förlänger sitt liv.

Frekvensomvandlarens princip

Effektiv och högkvalitativ hantering av asynkrona elmotorer har blivit möjligt genom användning av frekvensomformare tillsammans med dem. Den övergripande konstruktionen är en frekvensjusterbar enhet, vilket gjorde det möjligt att avsevärt förbättra de tekniska egenskaperna hos maskiner och mekanismer.

Som ett kontrollelement i detta system är frekvensomriktaren vars huvudsakliga funktion är att ändra frekvensen för matningsspänningen. Dess konstruktion är gjord i form av en statisk elektronnod, och bildandet av växelspänning med en given variabel frekvens utförs på utgångsterminalerna. På grund av förändringar i spännings- och frekvensens amplitud regleras således rotationshastigheten hos den elektriska motorn.

Hantering av asynkrona motorer utförs på två sätt:

• Skalärskontroll verkar i enlighet med den linjära lagen, enligt vilken amplitud och frekvens är i proportionell beroende bland dem själva. Den förändrade frekvensen leder till förändringar i amplituden för den inkommande spänningen, som påverkar vridmomentnivån, effektiviteten och effektfaktorn hos enheten. Beroendet av utgångsfrekvensen och matningsspänningen på belastningen på motoraxeln bör beaktas. För att momentets vridmoment ska vara alltid likformigt bör förhållandet mellan spänningen på spänningen till utgångsfrekvensen vara permanent. Denna jämvikt stöds bara av frekvensomriktaren.
• Vektor kontroll håller ögonblicket av belastning i konstant form i hela frekvensjusteringsområdet. Kontrollens noggrannhet ökar, den elektriska enheten reagerar mer flexibelt till den byte av utmatningsbelastningen. Som ett resultat är momentets rotationsmoment under direkt kontroll av omvandlaren. Man bör komma ihåg att rotationsmomentet bildas beroende på statorens ström, eller snarare - från det magnetfält som skapas av det. Under vektorns styrning av fasen av statorströmmen ändras. Denna fas styr direkt rotationsmomentet.

Ställa in frekvensomvandlaren för elmotorn

För att frekvensomvandlaren för en asynkronmotor i sin helhet uppfyller sina funktioner måste den vara ordentligt ansluten och konfigurerad. I början av nätverksanslutningen placeras en automatisk omkopplare framför enheten. Dess benämning måste sammanfalla med värdet av den nuvarande förbrukningen av motorn. Om det antas drivas i ett trefasnät, måste maskinen också vara trefas, med en gemensam spak. I det här fallet, med kort stängning på en av faserna, kan du snabbt stänga av andra faser.

Utlösningsströmmen måste ha egenskaper som är helt motsvarande den elektriska sektionsfasen. Om frekvensomriktaren är planerad att användas i ett enfasnät, rekommenderas i det här fallet att använda en enda automatisk maskin, vars benämning måste vara tre gånger strömmen av samma fas. Oavsett antal faser, vid installation av frekvensen, ska automaten inte inkluderas i gapet i jordning eller nolltråd. Det rekommenderas att endast använda direktanslutning.

Med korrekt konfiguration och anslutning av frekvensomriktaren måste dess faskablar vara anslutna till motsvarande motorer. Förlindning i motorn, beroende på spänningen som utfärdats av omvandlaren. Om det sammanfaller med det mindre värdet som anges på motorhuset används anslutningen av triangeln. Med ett högre värde används "Star" -systemet.

Därefter är frekvensomriktaren ansluten till styrenheten och kontrollpanelen, som ingår i förpackningen. Alla anslutningar utförs i enlighet med det schema som visas i bruksanvisningen. Handtaget måste vara i ett neutralt läge, varefter maskinen är påslagen. Normal inklusion bekräftas av en ljusindikator som sola på fjärrkontrollen. För att omvandlaren ska kunna tjäna, trycks den körknapp som är programmerad som standard.

Efter en liten vridning av handtaget börjar motorn att rotera gradvis. För att byta rotation i motsatt riktning finns det en speciell omvänd knapp. Därefter justeras den önskade rotationshastigheten med användning av handtaget. På vissa konsoler istället för frekvensen av elmotorn visas spänningsfrekvensdata. Därför rekommenderas att noggrant noggrant undersöka gränssnittet för den installerade utrustningen.

Frekvensomvandlare för asynkrona motorer

Tack vare frekvensomformare kännetecknas arbetet med moderna asynkrona motorer av hög effektivitet, resistent och säkerhet. Detta är särskilt viktigt eftersom varje elmotor kännetecknas av individuella egenskaper i operationsläget. Därför, optimering av strömparametrarna för aggregaten med hjälp av frekvensomvandlare, med stor betydelse. När frekvensomvandlaren väljs för några specifika ändamål, i vilket fall dess driftsparametrar måste beaktas.

Den normala driften av anordningen beror på typen av elmotor, dess effekt, intervall, hastighet och noggrannhet av justeringar, såväl som att bibehålla det stabila rotationen av axeln. Dessa indikatorer är av största vikt och måste vara organiskt kombinerad med dimensioner och form av anordningen. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt hur kontroller är belägna och om det kommer att vara bekvämt att använda den.

När du väljer en enhet behöver du i förväg veta i förväg, under vilka förhållanden den kommer att drivas. Om nätverket är enfas, måste omvandlaren vara densamma. Detsamma gäller för trefasanordningarna. Mycket beror på kraften av asynkrona motorer. Om en hög utgångspunkt krävs vid starten av axeln, måste frekvensomriktaren beräknas för ett längre nuvärde.

Denna artikel kommer att överväga frekvensen för elmotorn, principen om sitt arbete och huvudkomponenterna. Huvudbetoningen kommer att göras på teorin så att du förstår och kan ytterligare genomföra designen och tillverkningen med egna händer. Men för en början kommer en liten introduktionskurs att krävas, där det kommer att beskrivas om vad Freaknost är och för vilka ändamål är det nödvändigt.

Frekvensomriktarefunktioner

Lionens andel är i industrins asynkrona motorer. Och de har alltid varit svåra att kontrollera, eftersom de har en konstant rotorhastighet, och det är mycket svårt att ändra ingångsspänningen, och ibland är det även omöjligt. Men frekvensen ändrar helt bilden. Och om det var tidigare för att ändra transportörens hastighet, till exempel, användes en mängd växellådor, idag är det tillräckligt att applicera en elektronisk anordning.

Dessutom tillåter frekvenserna att du inte bara får möjlighet att ändra drivametrarna utan också några ytterligare skyddsgrader. Det finns inget behov av och ibland är det inte ens nödvändigt att ha ett trefasnät för att säkerställa normal drift av en asynkron motor. Alla dessa uppgifter i samband med omkoppling och aktivering av den elektriska enheten flyttas till frekvensomriktaren. Det låter dig ändra utgångsfaserna, den aktuella frekvensen (följaktligen ändras rotorns hastighet), för att justera start och bromsning, och du kan också implementera många andra funktioner. Allt beror på mikrokontrollern som används i styrkretsen.

Driftsprincip

Gör en frekvens för elmotorn med egna händer, vars schema ges i artikeln, ganska enkelt. Det möjliggör omvandlingen av en fas till tre. Följaktligen visas ett tillfälle att använda asynkron elektrisk motor. Det kommer inte att förloras sin effektivitet och kraft. När allt kommer omkring vet du att när motorn är påslagen, är nätverket med en fas en minskning av dessa parametrar nästan två gånger. Men alla fallet i flera omvandlingar av spänningen som appliceras på ingången.

Den första enligt schemat är ett likriktarblock. Det kommer att beskrivas mer detaljerat nedan. Efter den rätade spänningen filtreras. Och kommer ren till omformaren omformaren. Det förvandlar DC till variabel med det nödvändiga fassynet. Denna kaskad kan justeras. Den består av halvledare som styrkretsen på mikrokontroller är ansluten. Men nu om alla noder mer detaljerat.

Likriktarblock

Det kan vara två typer - singel och trefas. Den första vyn av likriktaren kan användas på vilket nätverk som helst. Om du har trefas, är det tillräckligt att ansluta till en. Frekvensdiagrammet för elmotorn är inte utan rektifierande block. Eftersom det finns en skillnad i antalet faser, betyder det att det är nödvändigt att använda ett visst antal halvledardioder. Om vi \u200b\u200bpratar om frekvensomvandlare som matas från en fas krävs en likriktare av fyra dioder. De ingår i trottoarprogrammet.

Det låter dig minska skillnaden mellan spänningsvärdet vid ingången och utgången. Det är självklart möjligt att använda ett enda -tresket diagram, men det är ineffektivt, ett stort antal oscillationer uppstår. Men om vi pratar om en trefasanslutning är det nödvändigt att använda sex halvledare i systemet. Exakt samma schema i likriktaren av bilgeneratorn, det finns inga skillnader. Det enda du kan lägga till här är en annan tre ytterligare diod som är utformad för att skydda mot den omvända spänningen.

Filtreringselement

Efter likriktaren finns ett filter. Dess huvudsakliga syfte är avstängningen av hela variabelkomponenten för en tydligare bild, du måste göra ett substitutionssystem. Så plus passerar genom spolen. Och sedan ingår den elektrolytiska kondensatorn mellan plus och minus. Så det är intressant i substitutionssystemet. Om spolen ersätts med en kondensor i närvaro av olika strömmar kan vara antingen ledare eller ett gap.

Som det sägs, i likriktaren vid utloppet av strömströmmen. Och när den applicerar den på en elektrolytisk kondensator, händer ingenting, eftersom den senare är en paus av kedjan. Men det finns en liten variabel i strömmen. Och om växelströmmen strömmar, blir kondensorn en ledare i substitutionsschemat. Därför finns det en nedläggning av plus för minus. Dessa resultat görs enligt Kirchhoffs lagar, som är huvudsakliga inom elteknik.

Inverter på krafttransistorer

Men nu kom de till den viktigaste noden - Cascade of Transistors. Omformaren är gjord - DC-omvandlaren till variabeln. Om Tartar-änden är gjord för elmotorn med egna händer, rekommenderas att du använder IGBT-transistoraggregat, du kan hitta dem på alla butikskomponenter. Dessutom kommer kostnaden för alla komponenter för tillverkning av frekvensen att vara i tiotals gånger mindre än priset på den färdiga produkten, även kinesisk produktion.

För varje fas används två transistorer. De ingår mellan plus och minus, som avbildas i det schema som visas i artikeln. Men det finns en egenskap hos varje transistor - kontrollutgången. Beroende på hur signalen är inlämnad förändras egenskaperna hos halvledarelementet. Dessutom är det möjligt att producera det både med manuell växling (till exempel flera mikroswitches för att mata spänning till nödvändiga kontrollutgångar) och automatiskt. Det är det sista och fortsätter.

Kontrollschema

Och om du helt enkelt utför anslutningen av frekvensomvandlaren till elmotorn, är det tillräckligt att ansluta motsvarande slutsatser, då är allt mycket mer komplicerat med styrkretsen. Saken är att det finns ett behov av att programmera enheten för att uppnå de högsta möjliga justeringar från den. Mikrokontrollern är baserad på, läsanordningarna och verkställande är anslutna till den. Således är det nödvändigt att ha aktuella transformatorer som ständigt kommer att övervaka den ström som konsumeras av den elektriska enheten. Och i händelse av att frekvensen är avstängd.

Anslutning av styrkretsen

Dessutom är skydd mot överhettning planerat. En IGBT-transistorkontrollutgångar är anslutna till mikrokontrollers utgång (montering av Darlington). Dessutom måste du visuellt kontrollera parametrarna, så du måste aktivera i LED-visningssystemet. Från läsanordningarna måste du lägga till knappar som låter dig byta mellan programmeringslägen, såväl som variabelt motstånd, ändras rotationshastigheten för elmotorn.

Slutsats

Jag skulle vilja notera att det är möjligt att göra en oberoende frekvens för elmotorn, priset på den beredda produkten börjar från 5000 rubel. Och detta för elmotorer, vars kraft inte överstiger 0,75 kW. Om du behöver styra en mer kraftfull enhet behöver du frekvensfrekvens. För användning i vardagen är det system som diskuteras nedan. Anledningen är inte nödvändigt med ett stort antal funktioner och inställningar, det viktigaste är möjligheten att ändra rotorns hastighet.