Частотныя пераўтваральнікі для асінхронных рухавікоў: прынцып працы і эксплуатацыя

Сёння ў прамысловасці вельмі часта выкарыстоўваюцца частотныя пераўтваральнікі для асінхронных рухавікоў. Варта заўважыць, што такія маторы маюць у сваёй канструкцыі тры абмоткі, якія злучаюцца па схеме «зорка» ці «трохкутнік». Але ў іх ёсць адзін недахоп - рэгуляваць хуткасць кручэння ротара вельмі складана. Але так было раней. Зараз, калі на дапамогу прыходзіць мікра- і сілавая электроніка, дадзеная задача спрашчаецца. Паваротам пераменнага рэзістара можна змяніць хуткасць кручэння ў шырокім дыяпазоне.

Для якіх мэтаў неабходны пераўтваральнік частоты?

Функцый у дадзенай прылады шмат, але часцей за ўсё выкарыстоўваецца невялікая колькасць. Па сутнасці, для кіравання асінхронным рухавіком трэба мець магчымасць рэгулявання не толькі хуткасці кручэння, але і часу разгону, тармажэння. Акрамя таго, у любой сістэме патрабуецца наяўнасць абароны. Неабходна, каб частотны пераўтваральнік ўлічваў ток, які спажывае асінхронны рухавік.

Шырокае прымяненне атрымалі частотники ў сістэмах вентыляцыі. Нягледзячы на ўяўную лёгкасць крыльчаткі вентылятара, нагрузкі на ротары вельмі вялікія. І маментальны разгон аказваецца немагчымым. Таксама ўзнікаюць сітуацыі, пры якіх неабходна павелічэнне хуткасці кручэння, каб струмень паветра стаў больш ці менш. Але гэта толькі прыклад, частотны пераўтваральнік нярэдка выкарыстоўваецца і ў іншых сістэмах. З дапамогай частотника можна сінхранізаваць хуткасць транспортера, які складаецца з некалькіх стужак.

Прынцып працы пераўтваральніка частоты

У аснове ляжыць мікрапрацэсарнае кіраванне і некалькі схем для пераўтварэння пераменнага і пастаяннага высілкаў. Некалькі працэсаў адбываецца з напругай, якое падаецца на сілавы ўваход прылады. Праца частотнага пераўтваральніка нескладаная, дастаткова разгледзець тры этапы. Па-першае, адбываецца выпростванне. Па-другое, фільтраванне. Па-трэцяе, інвертавання - пераўтварэнне пастаяннага току ў пераменны.

Толькі на апошнім этапе магчыма змяненне уласцівасцяў і параметраў току. Змяняючы характарыстыкі току, можна рэгуляваць хуткасць кручэння ротара асінхроннага рухавіка. У інвертарнага каскадзе выкарыстаны магутныя зборкі з транзістараў. У гэтых элементаў тры высновы - два сілавых, а адзін кіраўнік. Ад велічыні сігналу, падаванага на апошні, залежыць вольт-ампернай характарыстыка на выхадзе частотника.

Чым можна замяніць ПЧ?

Частотныя пераўтваральнікі для асінхронных рухавікоў пачалі выкарыстоўвацца параўнальна нядаўна. Але навука ішла да іх паступова, спачатку хуткасць кручэння ротара змянялі пры дапамозе шасцерняў або варыятара. Праўда, такое кіраванне было вельмі грувасткім, ды і магутнасць прывада марнавалася марна з-за лішніх механізмаў. Раменная перадача дапамагала павялічыць хуткасць кручэння, але вось сапраўды задаць канчатковы параметр аказваўся вельмі складана. Па гэтых прычынах выкарыстоўваць пераўтваральнік частоты нашмат больш выгадна, бо ён дазваляе пазбегнуць страт магутнасці. Але самае галоўнае - дае магчымасць змяняць параметры прывада, не ўносячы змен у механіку.

Які ПЧ выбраць для выкарыстання дома?

Варта заўважыць, што падключэнне можа ажыццяўляцца да сеткі адно-і трохфазнага току. Усё залежыць ад канкрэтнай мадэлі ПЧ, а калі больш канкрэтна, то ад таго, якая схема частотнага пераўтваральніка асінхроннага рухавіка выкарыстоўвалася пры вытворчасці. Каб зразумець прынцып працы, дастаткова паглядзець на структуру прылады. Самы першы вузел - гэта прыбор, які збіраецца на паўправадніковых дыёдах. Гэта маставая схема для пераўтварэння адно-або трохфазнага пераменнага току ў пастаянны. Для выкарыстання дома неабходна выбіраць тыя мадэлі частотников, уваход якіх падключаецца да сеткі аднафазнага пераменнага току. Звязаны выбар з тым, што ў прыватных дамах правесці трохфазную сетку аказваецца праблематычна, ды і нявыгадна, бо неабходна выкарыстоўваць больш складаныя прыборы ўліку электраэнергіі.

Асноўныя вузлы ПЧ

Трохі было сказана пра тое, што сабой уяўляе схема частотнага пераўтваральніка. Але для дэталёвага вывучэння трэба разгледзець яе падрабязней. На першым этапе праводзіцца пераўтварэнне - выпростванне пераменнага току. Незалежна ад таго, якая колькасць фаз на ўваход падаецца (тры ці адна), на выхадзе выпрамніка вы атрымліваеце пастаяннае аднапалярнае (адзін плюс і адзін мінус) напружанне велічынёй 220 Вольт. Менавіта столькі паміж фазай і нулём.

Далей варта блок фільтраў, які дапамагае пазбавіцца ад усіх зменных складнікаў выпрастанай току. І на самым апошнім этапе адбываецца інвертавання - з пастаяннага току робіцца пераменны пры дапамозе сілавых транзістараў, якія кіруюцца мікракантролерам. Як правіла, частотныя пераўтваральнікі для асінхронных рухавікоў маюць манахромны ВК-дысплей, на які выводзяцца неабходныя параметры.

Ці можна вырабіць прылада самастойна?

Выраб дадзенай прылады звязана з многімі цяжкасцямі. Вам трэба асвоіць асновы праграмавання мікракантролераў, каб пашырыць магчымасці прыбора. Пры гэтым важна ўлічыць усе асноўныя патрабаванні. Напрыклад, магчымасць аўтаматычнага аварыйнага адключэння пры перавышэнні гранічна дапушчальнага току, які спажываецца электрарухавікоў. Для гэтага на выхадзе неабходна ўсталёўваць трансфарматары току, якія будуць праводзіць пастаянны кантроль. Таксама варта прадугледзець актыўнае і пасіўнае астуджэнне ўсіх сілавых элементаў сістэмы - дыёдаў і транзістараў, а таксама адключэнне прыбора пры празмерным нагрэве. Толькі ў такім выпадку частотныя пераўтваральнікі для асінхронных рухавікоў змогуць бяспечна эксплуатавацца.