Пераўтваральнік частоты для асінхроннага рухавіка: структурная схема і асноўныя вузлы

Прымяняецца пераўтваральнік частоты для асінхроннага рухавіка ў некалькіх выпадках. Па-першае, для змены хуткасці кручэння ротара. Па-другое, для ажыццяўлення налад, напрыклад часу тармажэння і разгону, змены ступені абароны. Па-трэцяе, для пераўтварэння аднафазнага напружання ў трохфазныя. Не заўсёды ёсць магчымасць рэалізаваць харчаванне асінхроннага рухавіка ад трохфазнай сеткі. А для яго нармальнай працы і дасягненні максімальнай магутнасці патрабуецца менавіта такая сетку. На жаль, у прыватных дамах зрабіць трохфазныя напружанне досыць складана. А пераўтваральнік частоты дазваляе ажыццявіць правільнае харчаванне рухавіка.

выпроствальны каскад

Любы пераўтваральнік, нават самы складаны па канструкцыі, мае ў сваім складзе некалькі блокаў. Першы - гэта выпроствальны каскад, які служыць для пераўтварэння пераменнага току ў пастаянны. У залежнасці ад таго, ад якой сеткі вырабляецца харчаванне, неабходна выкарыстоўваць розныя схемы выпрамнікоў. Так, пры ўключэнні ў сетку пераменнага аднафазнага току досыць выкарыстаць однополупериодный выпрамнік. Варта заўважыць, што ротар асінхроннага рухавіка мае каротказамкнутым віткі, таму ў харчаванні не мае патрэбы.

Рэалізаваць яго можна пры дапамозе аднаго паўправадніковага дыёда. Але лепшымі характарыстыкамі валодае маставой выпрамнік: страт напружання менш. У якасці паўправадніка выкарыстоўваецца крэмній. Калі вырашыце самастойна вырабіць пераўтваральнік частоты для асінхроннага рухавіка, то для прыбора, патрэбна ажыццяўляць падбор элементаў па велічыні зваротнага току, праводнасці. Гэта дазволіць палепшыць характарыстыкі прылады.

Блок фільтрацыі напружання

Пасля выпроствальнага каскаду варта блок фільтраў. У найпростым варыянце гэта індуктыўнасць (дросель), уключаная ў разрыў плюсу. Паміж плюсам і мінусам ўключаецца электралітычнай кандэнсатар. З яго дапамогай праводзіцца збавенне ад усіх зменных складнікаў, якія застаюцца ў выпрастанай напругі. У выніку прыбіраюцца ўсе пульсацыі. Калі падключыць выхад фільтра да асцылографа і зірнуць на манітор, то можна ўбачыць, што лініі прамыя, без лішніх пульсацый.

Але схема асінхроннага рухавіка такая, што засілкоўвацца яго можна толькі пераменным токам. А на выхадзе фільтра ўзнікае пастаянны. Такім чынам, патрабуецца вярнуць усё на кругі свая, зрабіць з пастаяннага напружання пераменнае. Прычым яго значэнне павінна быць 220 вольт (пры замеры паміж фазай і нулём). А колькасць фаз - тры. Толькі пры гэтай умове атрымаецца забяспечыць працу асінхроннага рухавіка ў нармальным рэжыме.

блок інвертар

Дадзены каскад служыць для пераўтварэння пастаяннага току ў пераменны. Менавіта ў гэтым блоку можна праводзіць рэгуляванне і змяненне параметраў току на выхадзе. Аснова інвертар - гэта магутныя транзістары. Любы сучасны пераўтваральнік частоты для асінхроннага рухавіка ў гэтым каскадзе ўтрымлівае зборку з шасці IGBT-транзістараў. За ўсё выкарыстоўваецца па два паўправадніка на кожную фазу. Кіраванне імі вырабляецца па базе, уключэнне pn-пераходаў выраблена паслядоўна. У пункце іх злучэння здымаюцца тры фазы. Гэта відаць з структурнай схемы, прыведзенай вышэй.

Пры вырабе пераўтваральніка частоты або правядзенні рамонту патрабуецца ажыццяўляць падбор сілавых зборак па выхадным току. Мабыць, гэта адзіны параметр, якога трэба прытрымлівацца. Таксама варта ўлічваць магчымасці мікрапрацэсарнай сістэмы кіравання. Не ўсе зборкі транзістараў дазваляюць змяняць тыя ці іншыя характарыстыкі інвертарнага каскаду. Таму пры выбары сілавых транзістараў звярніце ўвагу на магчымасць кіравання.

Мікрапрацэсарная сістэма кіравання

У аснове ляжыць нескладаны мікракантролер, які і забяспечвае працу ўсёй сістэмы. Гэта невялікая мікрасхема, якая можа мець як 16 высноў, так і 32, і 64, і 128. Усё залежыць ад таго, колькі партоў уводу-высновы маецца. Для кіравання пераўтваральнікам частоты неабходна кантраляваць некалькі параметраў. Па-першае, вырабляць адключэнне пры перавышэнні тэмпературы корпуса ПЧ. Па-другое, ўключаць вентылятары пры дасягненні некаторага значэння тэмпературы. Па-трэцяе, праводзіць замер тока на кожнай фазе выхаднога каскаду. Частата асінхроннага рухавіка павінна змяняцца, робіцца гэта пры дапамозе устаноўленага пераменнага рэзістара.

Абарона пераўтваральніка частоты

Калі кантроль тэмпературы вырабляецца пры дапамозе найпростых датчыкаў, то для абароны па току неабходна выкарыстоўваць спецыяльныя трансфарматары. Яны так і называюцца - трансфарматары току. Гэта невялікія шпулькі на магнитопроводе, скрозь які праходзіць выснову фазы. Такім чынам, застаецца толькі скласці нескладаныя алгарытмы, пра якія будзе расказана ніжэй. Што тычыцца праграмавання функцый, то для гэтай мэты неабходна прадугледзець падключэнне да мікракантролера некалькіх кнопак з нармальна растуленымі кантактамі.

Алгарытм працы мікракантролера

Пры самастойным вырабе ПЧ спатрэбіцца выкарыстаць мноства ведаў, уключаючы і праграмаванне. Так, пераўтваральнікі частоты для рухавікоў павінны мець абарону. Такім чынам, пры складанні алгарытму працы микроконтроллерной сістэмы кіравання неабходна прапісаць пэўныя параметры, пры якіх адбываецца аварыйнае адключэнне прылады. Напрыклад, паказваецца гранічна дапушчальнае значэнне тэмпературы корпуса прылады, а таксама току, які праходзіць у кожнай фазе на выхадзе.

Акрамя таго, неабходна ўлічыць, што пры нулявым значэнні спажыванага току ў адной фазе (пры ўмове, што ў іншых больш) павінна праводзіцца аварыйнае адключэнне. Зыходзячы з усяго гэтага, трэба скласці алгарытм працы, які запісваецца ў мікракантролер. Менавіта па гэтай схеме прылада і будзе працаваць.

Пераўтваральнік частоты для асінхроннага рухавіка павінен таксама змяняць хуткасць кручэння ротара. Пераменны рэзістар падлучаеце праз дзельнік напругі да порта ўводу-высновы. У алгарытме варта ўлічыць, што пры змене супраціву на дадзеным ўваходзе кантролера трэба павялічваць або памяншаць частату кручэння ротара.