Бұл мақалада электр қозғалтқышына арналған жиілік түрлендіргіші, оның жұмыс істеу принципі және негізгі компоненттері талқыланады. Сіз жиілік түрлендіргішінің жұмыс принципін түсініп, әрі қарай өз қолыңызбен жобалап, жасай алатындай етіп теорияға басты назар аударылады. Бірақ алдымен сізге жиілікті түрлендіргіштің не екенін және оның қандай мақсатта қажет екенін көрсететін шағын кіріспе курс қажет.
Инвертор функциялары
Өнеркәсіптегі негізгі үлесті асинхронды қозғалтқыштар алады. Оларды басқару әрқашан қиын болды, өйткені олар тұрақты ротор жылдамдығына ие, ал кіріс кернеуін өзгерту өте қиын, кейде тіпті мүмкін емес. Бірақ жиілік түрлендіргіші суретті толығымен өзгертеді. Ал егер бұрын, мысалы, конвейердің жылдамдығын өзгерту үшін әртүрлі редукторлар қолданылса, бүгінде бір электронды құрылғыны пайдалану жеткілікті.
Сонымен қатар, chastotniki сізге диск параметрлерін өзгерту мүмкіндігін ғана емес, сонымен қатар бірнеше қосымша қорғаныс дәрежесін алуға мүмкіндік береді. Электромагниттік стартерлердің қажеті жоқ, кейдеасинхронды қозғалтқыштың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін үш фазалы желі болуы да қажет емес. Электр жетекті қосу және қосумен байланысты барлық осы міндеттер жиілік түрлендіргішіне беріледі. Ол шығыстағы фазаларды, ток жиілігін өзгертуге (демек, ротордың жылдамдығын өзгертуге), іске қосу мен тежеуді реттеуге мүмкіндік береді, сонымен қатар көптеген басқа функцияларды жүзеге асыруға болады. Мұның бәрі басқару тізбегінде қолданылатын микроконтроллерге байланысты.
Жұмыс принципі
Өзіңіздің қолыңызбен электр қозғалтқышы үшін жиілік түрлендіргішін жасау өте қарапайым, оның диаграммасы мақалада келтірілген. Ол бір фазаны үшке түрлендіруге мүмкіндік береді. Сондықтан күнделікті өмірде асинхронды электр қозғалтқышын пайдалану мүмкін болады. Сонымен бірге оның тиімділігі мен қуаты жоғалмайды. Ақыр соңында, сіз бір фазасы бар желіде қозғалтқышты қосқанда, бұл параметрлер екі есеге дерлік төмендейтінін білесіз. Мұның бәрі құрылғының кірісіне берілетін кернеудің бірнеше түрлендірулері туралы.
Түзеткіш құрылғы схемадағы бірінші болып табылады. Ол төменде толығырақ талқыланады. Түзетілген кернеу сүзілгеннен кейін. Ал инвертордың кірісіне таза тұрақты ток беріледі. Ол тұрақты токты қажетті фазалар санымен айнымалы токқа түрлендіреді. Бұл каскадты түзетуге болады. Ол микроконтроллердегі басқару тізбегі қосылған жартылай өткізгіштерден тұрады. Бірақ енді толығырақ барлық түйіндер туралы.
Түзеткіш құрылғы
Ол екі түрлі болуы мүмкін - бір және үш фазалы. Түзеткіштің бірінші түрін кез келген желіде қолдануға болады. Егер сізде үш фазалы болса, онда біреуіне қосылу жеткілікті. Электр қозғалтқышына арналған частотник схемасы түзеткіш қондырғысыз толық емес. Фазалар санында айырмашылық болғандықтан, бұл жартылай өткізгіш диодтардың белгілі бір санын пайдалану керек дегенді білдіреді. Егер біз бір фазадан қуат алатын жиілік түрлендіргіштері туралы айтатын болсақ, онда төрт диодты түзеткіш қажет. Олар көпірленген.
Бұл кіріс пен шығыстағы кернеу мәні арасындағы айырмашылықты азайтуға мүмкіндік береді. Әрине, жарты толқынды тізбекті де қолдануға болады, бірақ ол тиімсіз және тербелістердің үлкен саны пайда болады. Бірақ егер біз үш фазалы қосылым туралы айтатын болсақ, онда тізбекте алты жартылай өткізгішті пайдалану қажет. Автомобиль генераторының түзеткішіндегі дәл осындай схема, айырмашылықтар жоқ. Мұнда қосуға болатын жалғыз нәрсе - кері кернеуден қорғау үшін қосымша үш диод.
Сүзгі элементтері
Түзеткіштен кейін сүзгі келеді. Оның негізгі мақсаты түзетілген токтың барлық айнымалы құрамдас бөлігін кесу болып табылады. Түсінікті сурет үшін эквивалентті схеманы салу керек. Сонымен, плюс катушка арқылы өтеді. Содан кейін плюс пен минус арасында электролиттік конденсатор қосылады. Бұл ауыстыру схемасында қызықты нәрсе. Егер катушка реактивтілікпен ауыстырылса, онда конденсатор, егер бар болса,әртүрлі ток өткізгіш немесе үзіліс болуы мүмкін.
Жоғарыда айтылғандай, түзеткіштің шығысы тұрақты ток болып табылады. Ал оны электролиттік конденсаторға қолданғанда ештеңе болмайды, өйткені соңғысы ашық тізбек. Бірақ токта шағын айнымалы бар. Ал егер айнымалы ток өтетін болса, онда эквивалентті контурда конденсатор өткізгішке айналады. Демек, плюс минустың жабылуы бар. Бұл тұжырымдар электротехникада іргелі болып табылатын Кирхгоф заңдарына сәйкес жасалған.
Қуат транзисторлы түрлендіргіш
Ал енді біз ең маңызды түйінге – транзисторлық каскадқа жеттік. Олар инверторды - тұрақты токтан айнымалы токқа түрлендіргішті жасады. Егер сіз өзіңіздің қолыңызбен электр қозғалтқышы үшін жиілік түрлендіргішін жасасаңыз, онда IGBT транзисторларының жинақтарын пайдалану ұсынылады, оларды кез келген радио бөлшектер дүкенінен табуға болады. Оның үстіне, жиілік түрлендіргішін өндіруге арналған барлық компоненттердің құны, тіпті Қытайда жасалған дайын өнімнің бағасынан он есе төмен болады.
Әр фаза үшін екі транзистор пайдаланылады. Мақалада диаграммада көрсетілгендей, олар плюс пен минус арасында енгізілген. Бірақ әрбір транзистордың ерекшелігі бар - басқару шығысы. Оған қандай сигнал берілгеніне байланысты жартылай өткізгіш элементтің қасиеттері өзгереді. Сонымен қатар, мұны қолмен ауыстырып қосудың көмегімен де жасауға болады (мысалы, бірнеше микробағдарламалармен қажетті басқару шығыстарына кернеуді қолданыңыз) және автоматты. Бұл туралысоңғысы және әрі қарай талқыланады.
Басқару схемасы
Ал жиілік түрлендіргішін электр қозғалтқышына қосу қарапайым болса, сізге сәйкес терминалдарды қосу жеткілікті, онда басқару схемасымен бәрі әлдеқайда күрделі. Мәселе мынада, одан максималды түзетуге қол жеткізу үшін құрылғыны бағдарламалау қажет. Жүрегінде микроконтроллер орналасқан, оған оқырмандар мен жетектер қосылады. Сонымен, электр жетегі тұтынылатын қуатты үнемі бақылайтын ток трансформаторлары болуы керек. Ал асып кеткен жағдайда жиілікті түрлендіргішті өшіру керек.
Басқару тізбегін қосу
Сонымен қатар, қызып кетуден қорғау қамтамасыз етілген. IGBT транзисторларының басқару шығыстары сәйкес құрылғының (Дарлингтон жинағы) көмегімен микроконтроллердің шығысына қосылады. Сонымен қатар, параметрлерді көзбен бақылау қажет, сондықтан схемаға жарықдиодты дисплейді қосу керек. Оқырмандардың ішінен бағдарламалау режимдері арасында ауысуға мүмкіндік беретін түймелерді қосу керек, сонымен қатар айнымалы қарсылықты айналдыру арқылы электр қозғалтқышының роторының айналу жылдамдығы өзгереді.
Қорытынды
Электр қозғалтқышы үшін жиілікті түрлендіргішті өз қолыңызбен жасауға болатынын атап өткім келеді, дайын өнімнің бағасы 5000 рубльден басталады. Және бұл қуаты 0,75 кВт-тан аспайтын электр қозғалтқыштарына арналған. Егер сізге көбірек басқару қажет болсақуатты диск, сізге қымбатырақ частотник қажет болады. Күнделікті өмірде пайдалану үшін төменде талқыланған схема жеткілікті. Себебі, көптеген функциялар мен параметрлердің қажеті жоқ, ең бастысы - ротор жылдамдығын өзгерту мүмкіндігі.
