Obecnie przemysł często używa przetwornic częstotliwości do silników asynchronicznych. Warto zauważyć, że takie silniki mają w swojej konstrukcji trzy uzwojenia, które są połączone zgodnie ze schematem „gwiazdy” lub „trójkąta”. Ale mają jedną wadę - bardzo trudno jest regulować prędkość obrotową wirnika. Ale tak było wcześniej. Teraz, gdy z pomocą przychodzą mikroelektronika i energoelektronika, zadanie to jest uproszczone. Obracając zmienny rezystor można zmieniać prędkość obrotową w szerokim zakresie.
W jakim celu potrzebujesz przetwornicy częstotliwości?
To urządzenie ma wiele funkcji, ale najczęściej używa się ich niewielkiej ilości. W rzeczywistości, aby sterować silnikiem asynchronicznym, trzeba mieć możliwość regulacji nie tylko prędkości obrotowej, ale także czasu przyspieszania i zwalniania. Ponadto każdy system wymaga ochrony. To konieczne abyprzetwornica częstotliwości uwzględniła prąd pobierany przez silnik asynchroniczny.
Chastotniki są szeroko stosowane w systemach wentylacyjnych. Pomimo pozornej lekkości wirnika wentylatora, obciążenia wirnika są bardzo duże. A natychmiastowe podkręcanie jest niemożliwe. Zdarzają się również sytuacje, w których konieczne jest zwiększenie prędkości obrotowej tak, aby przepływ powietrza był większy lub mniejszy. Ale to tylko przykład, przetwornica częstotliwości jest często używana w innych systemach. Za pomocą przetwornicy częstotliwości można zsynchronizować prędkość przenośnika składającego się z kilku taśm.
Zasada działania przetwornicy częstotliwości
Opiera się na sterowaniu mikroprocesorowym i kilku obwodach do przetwarzania napięć AC i DC. Z napięciem doprowadzanym do wejścia zasilania urządzenia zachodzi kilka procesów. Działanie przetwornicy częstotliwości jest proste, wystarczy wziąć pod uwagę trzy etapy. Po pierwsze, jest wyrównanie. Po drugie, filtrowanie. Po trzecie, odwracanie to konwersja prądu stałego na prąd przemienny.
Tylko na ostatnim etapie możliwa jest zmiana właściwości i parametrów prądu. Zmieniając charakterystykę prądu, można sterować prędkością obrotową wirnika silnika asynchronicznego. W stopniu falownika zastosowano potężne zespoły tranzystorów. Elementy te mają trzy wyjścia – dwa zasilające i jedno sterujące. Charakterystyka prądowo-napięciowa na wyjściu przetwornicy częstotliwości zależy od wielkości sygnału zastosowanego do tego ostatniego.
Co może zastąpić falownik?
Przetwornice częstotliwości do silników asynchronicznych zaczęły być stosowane stosunkowo niedawno. Ale nauka poszła do nich stopniowo, na początku zmieniano prędkość obrotową wirnika za pomocą kół zębatych lub wariatora. To prawda, że taka kontrola była bardzo uciążliwa, a moc napędu marnowana była przez niepotrzebne mechanizmy. Napęd pasowy pomógł zwiększyć prędkość obrotową, ale dokładne ustawienie końcowego parametru okazało się bardzo trudne. Z tych powodów znacznie bardziej opłacalne jest stosowanie przetwornicy częstotliwości, ponieważ pozwala uniknąć strat mocy. Ale co najważniejsze, umożliwia zmianę parametrów napędu bez wprowadzania zmian w mechanice.
Który JEŚLI wybrać do użytku domowego?
Warto zauważyć, że połączenie można wykonać do sieci prądu jedno- i trójfazowego. Wszystko zależy od konkretnego modelu falownika, a dokładniej na jakim obwodzie przemiennika częstotliwości silnika asynchronicznego zastosowano w produkcji. Aby zrozumieć zasadę działania wystarczy spojrzeć na konstrukcję urządzenia. Pierwszym węzłem jest prostownik, który jest montowany na diodach półprzewodnikowych. Jest to obwód mostkowy do konwersji jedno- lub trójfazowego prądu przemiennego na stały. Do użytku w domu należy wybrać te modele chastotnikowa, których wejście jest podłączone do jednofazowej sieci prądu przemiennego. Wybór wiąże się z tym, że prowadzenie sieci trójfazowej w domach prywatnych jest problematyczne i nieopłacalne, ponieważmuszą być stosowane bardziej zaawansowane liczniki energii elektrycznej.
Główne komponenty falownika
Niewiele powiedziano o tym, czym jest obwód przetwornicy częstotliwości. Ale aby uzyskać szczegółowe badanie, musisz to rozważyć bardziej szczegółowo. W pierwszym etapie przeprowadzana jest transformacja - prostowanie prądu przemiennego. Bez względu na to, ile faz jest dostarczanych na wejście (trzy lub jedna), na wyjściu prostownika otrzymujesz stałe jednobiegunowe (jeden plus i jeden minus) napięcie 220 woltów. Tyle między fazą a zerem.
Następnie następuje blok filtra, który pomaga pozbyć się wszystkich zmiennych składników wyprostowanego prądu. A na ostatnim etapie następuje inwersja - prąd przemienny wytwarzany jest z prądu stałego za pomocą tranzystorów mocy sterowanych przez mikrokontroler. Z reguły przetwornice częstotliwości do silników asynchronicznych mają monochromatyczny wyświetlacz LCD, na którym wyświetlane są niezbędne parametry.
Czy mogę samodzielnie wykonać urządzenie?
Produkcja tego urządzenia wiąże się z wieloma trudnościami. Aby rozszerzyć możliwości urządzenia, musisz poznać podstawy programowania mikrokontrolerów. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę wszystkie podstawowe wymagania. Na przykład możliwość automatycznego wyłączenia awaryjnego w przypadku przekroczenia maksymalnego dopuszczalnego prądu pobieranego przez silnik elektryczny. Aby to zrobić, konieczne jest zainstalowanie na wyjściu przekładników prądowych, które będą prowadzić stały monitoring. Powinna też być aktywnapasywne chłodzenie wszystkich elementów zasilających układu - diod i tranzystorów, a także wyłączenie urządzenia w przypadku nadmiernego nagrzania. Tylko wtedy przetwornice częstotliwości do silników asynchronicznych mogą być bezpiecznie obsługiwane.
