Jednou z hlavných nevýhod indukčných motorov je obtiažnosť nastavenia rýchlosti. Môže sa zmeniť tromi spôsobmi: zmenou počtu párov pólov, zmenou sklzu a zmenou frekvencie. V poslednej dobe sa na reguláciu rýchlosti otáčania asynchrónneho motora s veveričkovou klietkou mení prúdová frekvencia pomocou frekvenčných prevodníkov pre elektrický motor.

O pojme princíp činnosti chastotníka

V súčasnosti sa vo výrobe vo veľkej miere používajú vysoké frekvencie. Pre mnohých neskúsených začiatočníkov, ktorí sa s nimi v praxi stretávajú, často vyvstáva otázka, čo je menič frekvencie a prečo je to potrebné. Výhody frekvenčného pohonu pre elektromotor sú:

  • zníženie spotreby energie motora;
  • zlepšenie ukazovateľov výkonnosti: plynulé nastavenie rýchlosti rozbehu a otáčok;
  • okrem možného preťaženia.

Hladký rozbeh je zabezpečený meničom v dôsledku zníženia jeho rozbehového prúdu, ktorý bez meniča frekvencie prekračuje menovitý prúd 5-7 krát.

Hlavnými časťami prevodníka sú menič a kondenzátory. Menič je obvykle vyrobený z diódových mostíkov. Jeho úlohou je napraviť vstupné napätie, ktoré môže mať hodnotu 220 V alebo 380 V v závislosti od počtu fáz, ale zároveň udržiavať zvlnenie. Potom sa usmernené napäťové kondenzátory vyhladia a prefiltrujú.

Potom je jednosmerný prúd poslaný na mikroobvody a výstupné mostíky IGBT. Kľúčový IGBT most je zvyčajne šesť tranzistorov spojených mostíkovým obvodom. Ochrana proti prepólovaniu napätia sa vykonáva pomocou diód. V predchádzajúcich obvodoch sa namiesto tranzistorov použili tyristory, z ktorých významné nevýhody boli určité spomalenie činnosti a rušenie.

Vďaka týmto zariadeniam prebieha sekvencia šírka impulzu s požadovanou frekvenciou. Na výstupe z chastotníka majú napäťové impulzy pravouhlý tvar. A potom, čo prešli cez vinutie statora, v dôsledku jeho indukčnosti nadobudli sínusovú formu.

Aby sme pochopili, prečo je menič potrebný, je potrebné pochopiť, že prúd je konštantný a premenlivý. Ak sa pri práci so striedavým prúdom používajú frekvenčné meniče, na riadenie jednosmerného elektrického motora je potrebný jednosmerný elektrický pohon. Hovorí sa tomu menič a jeho účelom v obvode je riadenie budiaceho prúdu. A tiež môže bez ohľadu na zmeny zaťaženia udržiavať rýchlosť rotora v požadovaných medziach a vykonávať brzdenie.

Tipy na výber chastotníka

Pri výbere chastotnika je najnižšia cena určená sadou minimálnych funkcií. Zvýšenie hodnoty je úmerné ich zvýšeniu.

Prevodníky sa spočiatku klasifikujú podľa výkonu . Nemenej dôležitými parametrami sú kapacita preťaženia a typ vykonávania.

Výkon chastotnika by nemal byť menší ako maximálny výkon zariadenia. Na rýchlu opravu alebo výmenu v prípade poruchy frekvenčného pohonu elektrického motora je žiaduce, aby sa servisné stredisko nachádzalo v tesnej blízkosti.

Pri výbere prevodníka je dôležitým faktorom jeho napätie. Ak vyberiete chastotnik s určitým napätím a v sieti sa ukáže, že je nižší, vypne sa. Ak sieťové napätie po dlhú dobu umožňuje povolené napätie, vedie to k poškodeniu a nemožnosti ďalšej práce. Vzhľadom na tieto riziká je potrebné zvoliť chastotníky s veľkým intervalom prípustného napätia.

Existujú dva typy riadiacich prevodníkov: vektorový a skalárny.

Pri skalárnom riadení je zachovaná stálosť medzi hodnotou napätia a výstupnou frekvenciou. Toto je najjednoduchší typ chastotníka, a preto lacnejší.

Pri vektorovom riadení sa kontrola vďaka presnosti statickej chyby vykonáva presnejšie. Náklady na asynchrónny frekvenčný menič s týmto typom riadenia sú však vyššie v porovnaní so skalárnym riadením.

Zóna regulácie aktuálnej frekvencie musí byť v rámci nevyhnutných limitov. Pre rozsahy s frekvenčnou reguláciou viac ako 10-krát je lepšie zvoliť vektorovú reguláciu.

Počet vstupov by mal byť optimálny, pretože ak je ich počet príliš veľký, cena zariadenia na zmenu frekvencie bude neprimerane nadhodnotená a pri jeho nastavovaní môžu existovať určité ťažkosti.

Je potrebné vziať do úvahy preťažovacie kapacity chastotnika, pokiaľ ide o prúd a výkon. Prúd chastotníka by mal byť o niečo väčší ako menovitý prúd motora. V prípade nárazových záťaží sa vyžaduje maximálna medzná hodnota prúdu, ktorá by mala byť najmenej 10% nárazového prúdu.

Výpočet chastotníka pre elektrický motor

Aby frekvenčný menič mohol spoľahlivo pracovať a spĺňať stanovené hodnoty, je potrebné vypočítať jeho hlavné parametre:

  • druh predstavenia;
  • prúdu;
  • napájanie.

Výpočet prúdu meniča sa vykonáva podľa vzorca:

kde P je menovitý výkon motora, kW;

Napätie U, V

cosφ - hodnota účinníka

Správny výber výkonu zariadenia na zmenu frekvencie ovplyvňuje účinnosť inštalácie. Pri nízkom príkone frekvenčného meniča bude produktivita zariadenia nízka. Dlhodobé preťaženie počas prevádzky môže poškodiť menič frekvencie.

Ak je výkon meniča frekvencie príliš vysoký a prepätie alebo preťaženie výkonu, ochrana motora nebude fungovať, čo povedie k poškodeniu. U

Výkon chastotníka by mal byť o 15% vyšší ako menovitý výkon príslušného motora.

Potrebné materiály pre domáce chastotnik

Urob to sám, je takmer možné urobiť chastotnik. Ak to chcete urobiť, musíte sa rozhodnúť o hlavných detailoch, kúpiť si ich, preštudovať schému montáže. Potom pokračujte vo výrobnom procese.

Na začiatku práce je potrebné zásobiť sa na dvoch doskách. Na jednej z dosiek je potrebné nainštalovať mikrokontrolér a indikátor. Na druhom - tranzistory, diódový mostík, vstupné svorky, napájanie a ovládač. Dosky musia byť medzi sebou spojené pružným drôtom.

Napájanie bude zabezpečené pomocou pulznej jednotky .

Na ovládanie nízkoenergetického motora stačí nainštalovať prúdový skrat a pripojiť k nemu zosilňovač DA-1. Prierez súčasných skratovacích jadier je pol milimetra. V prípade motorov s vyšším výkonom nestačí inštalácia prúdového skratu, a preto je potrebné nainštalovať transformátor.

Ak je výkon motora vyšší ako 0, 4 kW, je potrebná inštalácia snímačov teploty.

Čip s lineárnou izoláciou IL300 vám umožňuje ovládať parametre elektromotora.

Na kopírovanie ovládacích tlačidiel sú potrebné optočleny typu OS2–4.

V dôsledku prevádzky môže dôjsť k rušeniu v dôsledku dĺžky vodičov. Môžete ich odstrániť pomocou špeciálnych krúžkov na odstránenie rušenia.

Pripojenie a nastavenie

Pri pripájaní asynchrónneho frekvenčného meniča k jednofázovej prúdovej sieti musia byť terminály motora spojené v „trojuholníku“. Táto schéma zapojenia zahŕňa spojenie konca a začiatku susedných vinutí. Napájacie napätie bude 220 V. Výstupný prúd sa musí udržiavať maximálne v polovici menovitej hodnoty.

Ak je chastotnik pripojený k trojfázovej sieti, potom sú terminály motora spojené s „hviezdou“. S touto schémou pripojenia sú konce troch fáz vinutia spojené v jednom bode. Napätie zo siete má hodnotu 380V.

Poradie pripojenia spoločného elektrického obvodu bude takéto:

  1. diferenciálny istič, ktorého prúd sa zhoduje s menovitým prúdom motora;
  2. menič frekvencie;
  3. elektrický motor.

Pri práci s trojfázovou sieťou musí byť istič vybavený spoločnou pákou vo všetkých troch fázach. V takom prípade sa preťaženie jednej z fáz odstráni vypnutím všetkého prúdu. Prípustný vypínací prúd sa musí vypočítať na základe hodnoty prúdu motora v jednej fáze.

Pri inštalácii prevodníka do jednofázovej siete musí povolený prúd ističa prekročiť trojnásobok hodnoty fázového prúdu.

Prevodník je pripojený k elektromotoru pomocou magnetického štartéra. Pre sieťové napätie a menovitý prúd je zvolený magnetický štartér.

Pred namontovaním ovládacieho panela musí byť jeho páka v polohe „Vypnuté“. Keď je páka zapnutá, je predpokladom objavenie sa signálu na kontrolke. Kláves RUN spustí chastotnik. Rukoväť ovládacieho panela riadi zmenu počtu otáčok rotora motora.

Je potrebné študovať osobitnú pozornosť frekvenčnej hodnote na chastotniku, pretože na niektorých modeloch je uvedená frekvencia rotácie rotora elektromotora a na iných je uvedená frekvencia prúdu meniča.

Nastavenie frekvenčného meniča pre elektromotor sa začína dôkladným preštudovaním pokynov, pretože ukazuje postupnosť týchto operácií.

Na konfiguráciu frekvenčného meniča pre elektromotor je potrebné urobiť správny výber typu vodičov a správnej veľkosti ich prierezu.

Pred nastavením chastotniku je potrebné správne zistiť a pripojiť vstupné a výstupné svorky. Vstupné svorky sú označené písmenom L s číslovaním fáz. Výstupné svorky sú označené latinkou - U, V, W.

Pretože prevodník vyrábaný vo výrobe má veľa parametrov, čiastočne sa jeho nastavenie vykonáva v továrni. Ostatné parametre sú nakonfigurované manuálne. Hlavné kroky na nastavenie meniča frekvencie:

  • napájanie frekvenčného meniča;
  • výber konkrétneho prevádzkového režimu;
  • nastavenie výkonu zariadenia

Prevádzka Chastotniku

Správny postup činnosti frekvenčného meniča je vykonať základné operácie:

  • Systematické čistenie frekvenčného pohonu elektromotora od prachu a nečistôt.
  • Pravidelne vymieňajte diely, ktorých platnosť vyprší.
  • Regulácia konštantného napätia a teploty.
  • Prevádzka zariadenia sa musí uskutočňovať za špecifikovaných podmienok: neprekračujte prípustnú úroveň prachu, vlhkosti, okolitej teploty.

Nežiaduce je priame slnečné žiarenie na chastotniku, nedostatok dostatočnej ventilácie. Materiály a kvapaliny, ktoré sú ľahko horľavé, by sa nemali nachádzať v jeho blízkosti. V miestnosti je potrebné pravidelne ošetrovať hlodavce. Miesto inštalácie frekvenčného pohonu elektromotora by nemalo byť drsné, aby umožňovalo vibrácie.

Frekvencie pre motor s výkonom asi 3 kW sú najbežnejšie kvôli ich kompaktnosti, relatívne nízkej cene, ľahkej inštalácii a údržbe.

Manuálne zostavovanie chastotnikov pre motory s výkonom 3 kW a už nemá zmysel - cena bude pomerne drahá a nebude vždy poskytovať potrebnú presnosť pri prevádzke.

Pre motory s výkonom 3 kW sa používajú frekvenčné meniče:

  • vo ventilačných systémoch na riadenie rýchlosti ventilátora;
  • na súčasnú prevádzku prijímacích a kŕmnych dopravníkov;
  • na dodávanie surovín s kontrolou jeho objemu;
  • na ovládanie viacerých čerpadiel;
  • na riadenie činnosti ponorného čerpadla;
  • na nastavenie rýchlosti posuvu v drvičoch.

Chastotniki pre motory s vyšším výkonom sa líšia maximálnou výstupnou frekvenciou, prítomnosťou filtra elektromagnetickej kompatibility (EMC), typu regulačného režimu.

Napríklad pri frekvenčnom pohone pre elektromotor s výkonom 15 kW je maximálna výstupná frekvencia menšia ako prevodník pre motor s výkonom 3 kW. Pre taký motor nie je k dispozícii filter EMC. Režim ovládania je iba skalárny.

Kategórie:

Technológie