Bolehkah saya memasang penukar kekerapan sendiri? Prinsip operasi dan gambarajah sambungan penukar frekuensi

Adalah sukar untuk menghasilkan penukar frekuensi oleh diri sendiri, kerana perlu memahami dengan sangat baik teknologi elektronika dan teknologi semikonduktor. Tetapi sebelum memikirkan mengenai merancang peranti ini, anda perlu mencari tahu apa tujuannya digunakan. Anda juga perlu mengetahui apakah komponen utama sistem elektronik ini.

Apakah penukar frekuensi?

Semua orang tahu bahawa rangkaian mempunyai arus bergantian, dan ia mempunyai frekuensi tertentu. Di Rusia, standard ialah 50 Hertz. Di sesetengah negara Barat, piawaian yang sedikit berbeza ialah 60 Hertz. Operasi banyak peranti bergantung pada kekerapan arus. Converters digunakan untuk membekalkan motor asynchronous. Terdapat banyak sebab untuk menggunakan cara elektronik. Sebagai contoh, dalam industri, penyongsang digunakan secara meluas, kerana penggunaannya memungkinkan untuk menyingkirkan mekanisme yang besar.

Sekiranya lebih terperinci, kemudian ubah kelajuan putaran tali pinggang pada penghantar boleh dengan menggunakan kotak gear, yang berdasarkan pada beberapa jenis kotak laju mobil. Dan ia boleh menjadi mekanikal (menggunakan beberapa gear) dan variator. Tetapi lebih berkesan adalah perubahan dalam parameter semasa, yang memberi makan kepada motor. Hidupkan perintang berubah untuk mengubah kelajuan putaran penghantar. Dan kekerapan boleh diubah dalam pelbagai.

Apakah sifat penukar frekuensi?

Di samping itu, tetapan penyongsang membolehkan untuk mencapai bahawa motor elektrik secara beransur-ansur akan mendapat momentum dalam masa beberapa saat. Masa ditetapkan oleh pengguna dengan mengatur fungsi penukar frekuensi. Begitu juga, anda boleh lakukan dengan waktu berhenti motor angker. Ini membolehkan anda mengurangkan beban pada pemacu, yang secara langsung mempengaruhi sumbernya.

Di samping itu, untuk perniagaan kecil yang tidak mempunyai keupayaan untuk menyediakan diri mereka dengan rangkaian tiga fasa, tetapi keperluan untuk itu tersedia, penggunaan penukar frekuensi adalah ubat yang benar. Terdapat banyak model peranti sedemikian yang disambungkan ke satu rangkaian fasa semasa yang berselang-seli, dan tiga dihasilkan pada output. Oleh itu, adalah mungkin untuk menghidupkan motor elektrik di soket biasa. Dan dalam kes ini, dia tidak akan kehilangan kuasa, karyanya akan betul.

Komponen kuasa penukar

Dalam semua penukar kekerapan, IGBTs atau MOSFET yang kuat digunakan. Mereka sesuai untuk jenis kerja ini. Ia dipasang dalam modul berasingan. Kaedah pemasangan sedemikian boleh meningkatkan prestasi peranti elektronik. Transistor ini berfungsi dalam mod utama, kawalan dilakukan menggunakan sistem mikropemproses. Hakikatnya ialah semua kawalan adalah rendah semasa, penukaran voltan tinggi tidak diperlukan. Oleh itu, ia boleh dibekalkan dengan bantuan mikropemproses yang paling mudah.

Siri kerap kali khas digunakan IR2132 dan IR2130. Mereka terdiri daripada enam pemandu yang mengawal kunci. Tiga digunakan untuk yang lebih rendah, dan tiga untuk yang lebih tinggi. Perhimpunan sedemikian memungkinkan untuk merealisasikan lata mudah penukar frekuensi. Di samping itu, ia mempunyai beberapa tahap perlindungan. Sebagai contoh, dari litar pintas dan beban. Ciri-ciri yang lebih terperinci mengenai semua elemen boleh didapati di dalam buku manual. Tetapi semua sel kuasa mempunyai kelemahan besar - kos tinggi produk.

Gambarkan gambarajah penukar

Mana-mana penukar frekuensi untuk enjin mempunyai dalam komposisinya tiga unit utama - penerus, penapis, penyongsang. Ternyata voltan gantian mula-mula ditukar kepada voltan malar, kemudian ditapis. Selepas semua ini, ia terbalik kepada pembolehubah. Tetapi terdapat unit ketiga - kawalan mikropemproses penyongsang. Dan untuk menjadi lebih tepat, transistor IGBT yang kuat. Sekiranya anda berurusan dengan jalur kekerapan, maka anda tahu bahawa di panel hadapan mereka mempunyai beberapa butang untuk pengaturcaraan.

Arahan penukar frekuensi akan memberitahu anda bagaimana untuk melaksanakan tetapan semua fungsi. Ini adalah perkara yang sangat rumit, kerana terdapat beberapa tetapan walaupun dalam peranti paling mudah. Di samping itu, bahawa peranti elektronik membolehkan anda mengubah kelajuan putaran enjin, menyesuaikan pecutan dan masa putus-putus, terdapat beberapa tahap perlindungan. Sebagai contoh, apabila melebihi semasa. Jika peranti sedemikian digunakan, tidak perlu memasang pemutus litar.

Blok penghalang

Bergantung kepada tujuan penukar frekuensi, peringkat penerus berlainan digunakan. Varian bekalan kuasa boleh sama ada dari rangkaian tiga fasa atau dari rangkaian fasa tunggal. Tetapi pada output penyongsang dalam mana-mana adalah voltan selang tiga fasa. Tetapi untuk menjalankan kawalan semasa, perlu meluruskan terlebih dahulu. Masalahnya ialah agak sukar untuk mengawal pemboleh ubah-anda perlu menggunakan rheostat besar, yang tidak begitu mudah. Lebih-lebih lagi, sekarang masa mikroelektronik dan automasi, untuk menerapkan teknologi usang bukan sahaja tidak masuk akal, tetapi juga sangat tidak menguntungkan.

Untuk membetulkan arus tiga fasa berselang - seli, satu peranti elektronik yang terdiri daripada enam diod semikonduktor digunakan. Mereka dimasukkan ke dalam litar jambatan, ternyata setiap pasangan dioda berfungsi untuk meluruskan satu fasa. Pada output unit penerus, terdapat voltan malar, nilainya sama dengan yang mengalir ke input. Pada tahap ini, semua transformasi selesai, tidak ada kawalan blok ini dibuat. Sekiranya kuasa dibekalkan dari rangkaian fasa tunggal, litar penerus adalah mencukupi, walaupun dari satu diod. Tetapi lebih cekap menggunakan litar jambatan empat.

Unit penapis

Modul ini digunakan untuk menapis voltan DC. Versi paling mudah unit adalah induktor, termasuk dalam rehat lengan ditambah. Antara tiang, kapasitor elektrolitik dihidupkan. Ia mempunyai satu fungsi - untuk menyingkirkan komponen berubah. Masalahnya ialah bahawa penerus tidak dapat sepenuhnya menyingkirkan denyutan. Masih ada komponen kecil arus bergantian, yang boleh memberi gangguan besar semasa operasi.

Untuk mempertimbangkan prinsip blok penapis, perlu melakukan analisis dengan menggantikan unsur-unsur. Apabila beroperasi di bawah keadaan DC, induktansi diganti dengan rintangan, kapasitor digantikan dengan rehat dalam litar. Tetapi apabila kuasa AC digunakan, kapasitansi diganti dengan rintangan. Oleh itu, komponen keseluruhan berubah-ubah hilang, kerana litar pintas berlaku dalam kes ini. Sukar untuk memahami perkara ini, perlu memahami dasar-dasar teoretikal kejuruteraan elektrik. Tetapi penukar kekerapan fasa 3 tidak boleh dilakukan tanpa ini.

Litar penyongsang

Dan di sini bermula yang paling menarik - penggunaan transistor IGBT yang kuat. Mereka dikawal oleh sistem mikropemproses, prestasi penukar frekuensi keseluruhan bergantung pada kualiti fungsi mereka. Litar penukar voltan sedemikian digunakan secara meluas. Malah, dengan bantuan transistor kuasa, anda boleh membalikkan sebarang voltan. Secara keseluruhan, enam elemen digunakan dalam skema yang paling mudah - dua untuk setiap fasa. Penukar frekuensi 220 volt menghasilkan dalam setiap fasa berkenaan dengan sifar.

Untuk menyingkirkan berlakunya voltan terbalik, perlu menggunakan diod semikonduktor. Mereka dihidupkan di antara pemungut dan penghantar kuasa transistor. Kawalan ini dilakukan pada input asas. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, penukar frekuensi, yang dihasilkan oleh mereka sendiri, mempunyai dua transistor setiap fasa dalam litar penyongsang. Termasuk siri persimpangan mereka dalam siri. Fasa tengah setiap bahu dihilangkan. Dijual ada modul siap sedia, mereka mempunyai terminal untuk membekalkan voltan DC, serta tiga kenalan untuk penghapusan arus silih tiga fasa. Di samping itu, terdapat penyambung untuk menyambungkan sistem kawalan mikrokontroler.

Kawalan mikropemproses

Digunakan untuk menukar penukar kelajuan aci motor, voltan yang frekuensi lalai adalah 50 hertz, boleh diubah dalam amplitud ke atas pelbagai. Dan lebih khusus, dari sifar hingga kekerapan yang boleh disediakan mikropemproses. Keperluan terakhir adalah yang utama - adalah mungkin untuk menyambung beberapa peranti. Apabila anda merancang penukar, voltan yang frekuensi berbeza dengan rintangan pembolehubah mesti dikawal oleh pemproses. Ia dipilih dengan teliti, ia mesti mempunyai bilangan pelabuhan input-output yang mencukupi.

Ia boleh menyukarkan sistem sedikit dengan menyambungkan paparan LCD kepada mikrokontroler. Ia tidak memerlukan rendering warna yang tinggi, monokrom yang cukup, seperti dalam kalkulator mudah. Butang untuk pengaturcaraan juga disambungkan ke port I / O. Itulah bagaimana anda boleh membuat penukar kekerapan mudah. Harga semua elemen akan tidak lebih daripada dua ribu rubel. Tetapi kos penyongsang dengan kekuatan 200-750 watt berbeza dalam lingkungan 6500 hingga 12000 rubel. Ia bergantung kepada pengeluar dan keupayaan peranti.

Perumahan untuk peranti ini

Pengubah frekuensi, yang dibuat oleh mereka sendiri, mesti mempunyai perumahan yang boleh dipercayai. Ia bergantung bukan sahaja pada kemudahan penggunaan, tetapi juga pada kecekapan. Asas diperbuat daripada aluminium. Sebab untuk menggunakan bahan ini adalah keperluan untuk penyejukan berkualiti tinggi. Dalam operasi, modul IGBT menjadi sangat panas, dan suhu juga meningkat untuk diod semikonduktor. Dan tidak mengapa jika penukar frekuensi adalah 380 atau anda mempunyai 220 volt.

Selebihnya badan terbuat dari plastik. Ia perlu semua elemen kuasa tersembunyi olehnya, supaya tidak ada hubungan secara tidak sengaja terminal bertenaga tinggi semasa operasi. Di bahagian depan, perlu menyediakan lubang untuk paparan LCD dan butang. Secara berasingan, di tempat yang mudah, perintang berubah dipasang. Apabila pengaturcaraan mikropengawal, perlu mengambil kira bahawa rintangan ini mengubah kekerapan arus keluaran.

Unsur-unsur pertukaran haba sistem

Perhatian khusus perlu dibayar untuk pemindahan haba. Semakin kuat peranti yang sedang dibangunkan, semakin banyak sistem pendinginan yang boleh dipercayai. Seperti yang dinyatakan di atas, substrat mesti diperbuat daripada aluminium. Litar penukar voltan mesti memberi perlindungan terhadap terlalu panas. Untuk tujuan ini, diperlukan untuk menggerudi lubang di perumahan, sensor suhu dipasang di dalamnya. Dari sini, isyarat diberi makan melalui peranti yang sepadan dengan mikrokontroler. Jika suhu maksimum melebihi, beban mesti diputuskan. Akibatnya, modul transistor kuasa dimatikan.

Untuk meningkatkan pemindahan haba, peminat mesti digunakan. Lokasi mereka perlu dipilih supaya aliran udara menyejukkan sirip sinki haba badan. Untuk meningkatkan kecekapan sistem penyejukan, perlu menggunakan pes haba. Lebih masuk akal untuk menukar peminat apabila peranti dimulakan. Tetapi ia juga mungkin untuk program pengawal menggunakan isyarat dari sensor suhu. Apabila suhu tercapai sama dengan separuh daripada yang peranti dimatikan secara tidak sengaja, peminat dihidupkan.

Plat pemasangan

Sebagai papan litar, lebih baik menggunakan pilihan yang sudah siap. Di jualan ada papan saiz yang berbeza dengan lubang di sekitar yang ada hubungan kecil tinned. Dalam ucapan umum mereka dipanggil "ikan". Satu-satunya perkara yang perlu diambil kira ialah kemungkinan menggantikan pemproses dan cip. Untuk tujuan ini, anda perlu menggunakan penyambung yang disolder ke papan. Pengubah frekuensi dengan tangan mereka sendiri untuk menghasilkan yang terbaik dengan pengiraan penggantian unsur yang cepat. Cip atau pengawal hanya dipasang ke penyambung ini, seperti plag ke soket.

Kesimpulan

Anda juga boleh menghasilkan penukar kekerapan sendiri. Harga analog, seperti yang kita ketahui, jauh lebih tinggi. Walaupun, sudah tentu, mereka mempunyai lebih banyak peluang. Tetapi dalam amalan, jika anda melihat dengan teliti, ternyata hanya lima fungsi yang sebenarnya digunakan. Apabila pemacu sedang berjalan, perlu mengubah kelajuan putaran, dan juga untuk menyesuaikan masa percepatan dan nyahpecutan. Sedikit kurang digunakan fungsi membalikkan dan mengubah arus maksimum yang dibenarkan.