Jednou z hlavních nevýhod indukčních motorů je obtížnost nastavení rychlosti. Lze jej změnit třemi způsoby: změnou počtu párů pólů, změnou skluzu a změnou frekvence. V poslední době se pro řízení rychlosti otáčení asynchronního motoru s veverkovou klecí mění aktuální frekvence pomocí frekvenčních měničů pro elektromotory.

Pojetí principu fungování chastotníku

V poslední době se ve výrobě široce používají vysoké frekvence, pro mnoho nezkušených začátečníků, kteří se s nimi v praxi setkávají, často vyvstává otázka, co je měnič kmitočtu a proč je potřeba. Výhody frekvenčního pohonu elektromotoru jsou:

  • snížení spotřeby motoru;
  • zlepšení ukazatelů výkonu: plynulé nastavení spouštění a otáček;
  • s výjimkou možných přetížení.

Hladký náběh je zajištěn převodníkem kvůli poklesu jeho rozběhového proudu, který bez frekvenčního měniče překračuje jmenovitý proud 5–7krát.

Hlavními součástmi převodníku jsou měnič a kondenzátory. Střídač je obvykle vyroben z diodových můstků. Jeho úkolem je napravit vstupní napětí, které může mít hodnotu 220 V nebo 380 V v závislosti na počtu fází, ale současně udržovat zvlnění. Poté jsou usměrněné kondenzátory napětí vyhlazeny a filtrovány.

Pak je stejnosměrný proud poslán na mikroobvody a výstupní můstkové IGBT klíče. Klíč IGBT mostu je obvykle šest tranzistorů spojených můstkovým obvodem. Ochrana proti přepólování napětí se provádí pomocí diod. V dřívějších obvodech byly použity tyristory místo tranzistorů, jejichž významné nevýhody byly určité zpomalení provozu a rušení.

Díky těmto zařízením dochází k sekvenci šířky pulsu s požadovanou frekvencí. Na výstupu chastotníku mají napěťové impulsy obdélníkový tvar. A poté, co projdou vinutím statoru, díky jeho indukčnosti získají sinusovou formu.

Abychom pochopili, proč je třeba střídač, je nutné pochopit, že proud je konstantní a proměnlivý. A pokud se při práci se střídavým proudem používají frekvenční měniče, je pro řízení stejnosměrného elektrického motoru nutný stejnosměrný elektrický pohon. Říká se tomu střídač a jeho účelem v obvodu je řídit budicí proud. A také, bez ohledu na změny zatížení, může udržovat rychlost rotoru v požadovaných mezích a provádět brzdění.

Tipy pro výběr chastotniku

Při výběru chastotníku je nejnižší cena určena sadou minimálních funkcí. Zvýšení hodnoty je úměrné jejich zvýšení.

Převaděče jsou zpočátku klasifikovány podle výkonu . Neméně důležitými parametry jsou kapacita přetížení a typ provedení.

Výkon chastotniku by neměl být menší než maximální výkon instalace. Pro rychlou opravu nebo výměnu v případě poruchy frekvenčního pohonu elektrického motoru je žádoucí, aby servisní středisko bylo umístěno v těsné blízkosti.

Při výběru převodníku je důležitým faktorem jeho napětí. Pokud vyzvednete chastotnik s určitým napětím a v síti se ukáže, že je nižší, vypne se. Pokud síťové napětí po dlouhou dobu dovoluje přípustné napětí, povede to k poškození a další nemožné práci. S ohledem na tato rizika je nutné zvolit chastotníky s velkým intervalem přípustného napětí.

Existují dva typy řídicích převodníků: vektorové a skalární.

Při skalárním řízení je zachována stálost mezi hodnotou napětí a výstupní frekvencí. Toto je nejjednodušší typ chastotniku, a proto levnější.

S vektorovým řízením se vzhledem ke snížení statické chyby provádí přesnější kontrola. Náklady na asynchronní frekvenční měnič s tímto typem řízení jsou však vyšší ve srovnání se skalárním řízením.

Zóna regulace aktuální frekvence musí být v nezbytných mezích. Pro rozsahy s frekvenčním ovládáním více než 10krát je lepší zvolit vektorové řízení.

Počet vstupů by měl být optimální, protože pokud je jejich počet příliš velký, cena zařízení pro změnu frekvence bude nepřiměřeně nadhodnocena a při jeho nastavení mohou také existovat určité potíže.

Je nutné vzít v úvahu přetížené kapacity chastotniku v proudu a výkonu. Proud chastotníku by měl být o něco větší než jmenovitý proud motoru. V případě nárazových zátěží je vyžadována mezní hodnota špičkového proudu, která by měla být alespoň 10% nárazového proudu.

Výpočet chastotniku pro elektrický motor

Aby mohl měnič kmitočtu spolehlivě pracovat a dodržovat nastavené hodnoty, je třeba vypočítat jeho hlavní parametry:

  • druh výkonu;
  • aktuální;
  • moc.

Výpočet proudu převodníku se provádí podle vzorce:

kde P je jmenovitý výkon motoru, kW;

U - napětí, V

cosφ - hodnota účiníku

Správná volba výkonu zařízení pro změnu frekvence ovlivňuje účinnost instalace. Při nízkém výkonu frekvenčního měniče bude produktivita zařízení nízká. Dlouhodobé přetížení během provozu může poškodit měnič kmitočtu.

Pokud je výkon měniče kmitočtu příliš vysoký a výkonové přepětí nebo přetížení, ochrana motoru nebude fungovat, což povede k poškození. U

Výkon chastotníku by měl být o 15% vyšší než jmenovitý výkon odpovídajícího motoru.

Potřebné materiály pro domácí chastotnik

Udělej to sám, je téměř možné vyrobit chastotnik. Chcete-li to provést, musíte se rozhodnout o hlavních podrobnostech, zakoupit je, prostudovat montážní diagram. Poté pokračujte ve výrobním procesu.

Na začátku práce musíte zásobit na dvou deskách. Na jedné z desek je třeba nainstalovat mikrokontrolér a indikátor. Na druhém - tranzistory, diodový můstek, vstupní svorky, napájení a ovladač. Desky musí být mezi sebou spojeny pružným drátem.

Napájení bude zajištěno pomocí pulzní jednotky .

K ovládání motoru s nízkým výkonem stačí nainstalovat proudový zkrat a připojit k němu zesilovač DA-1. Průřez současných bočních jader je půl milimetru. U motorů s vyšším výkonem nestačí instalace proudového zkratu, a proto je nutné nainstalovat transformátor.

Pokud je výkon motoru vyšší než 0, 4 kW, je nutná instalace snímačů teploty.

Čip s lineární izolací IL300 umožňuje řídit parametry elektrického motoru.

Pro kopírování ovládacích tlačítek jsou nezbytné optočleny typu OS2–4.

V důsledku provozu může dojít k rušení v důsledku délky vodičů. Můžete je odstranit pomocí speciálních prstenů k odstranění rušení.

Připojení a nastavení

Při připojování asynchronního frekvenčního měniče k jednofázové proudové síti musí být terminály motoru připojeny v „trojúhelníku“. Toto schéma zapojení zahrnuje spojení konce a začátku sousedních vinutí. Napájecí napětí bude 220 V. Výstupní proud musí být udržován maximálně v polovině jmenovité hodnoty.

Pokud je chastotnik připojen k třífázové síti, pak jsou terminály motoru připojeny k „hvězdě“. U tohoto schématu zapojení jsou konce tří fází vinutí spojeny v jednom bodě. Napětí ze sítě má hodnotu 380V.

Pořadí pro připojení společného elektrického obvodu bude následující:

  1. diferenciální jistič, jehož proud se shoduje s jmenovitým proudem motoru;
  2. měnič kmitočtu;
  3. elektrický motor.

Při práci s třífázovou sítí musí být jistič vybaven společnou pákou ve všech třech fázích. V tomto případě bude přetížení jedné z fází odstraněno vypnutím veškeré energie. Přípustný vypínací proud musí být vypočítán na základě hodnoty proudu motoru v jedné fázi.

Při instalaci převodníku v jednofázové síti musí přípustný proud jističe překročit trojnásobek hodnoty fázového proudu.

Převodník je připojen k elektromotoru pomocí magnetického spouštěče. Pro síťové napětí a jmenovitý proud je vybrán magnetický spouštěč.

Před montáží ovládacího panelu musí být jeho páka v poloze „Vypnuto“. Když je páka zapnutá, je předpokladem vzhled signálu na kontrolce. Klávesa RUN spustí chastotnik. Rukojeť ovládacího panelu řídí změnu počtu otáček rotoru motoru.

Je třeba se zvláštní pozorností zabývat hodnotou frekvence na chastotniku, protože u některých modelů je uvedena frekvence rotace rotoru elektromotoru a u jiných je uvedena frekvence proudu převodníku.

Nastavení frekvenčního měniče pro elektromotor začíná pečlivým prostudováním pokynů, protože ukazuje posloupnost těchto operací.

Aby bylo možné konfigurovat frekvenční měnič pro elektromotor, je nutné správně zvolit typ vodičů a správnou velikost jejich průřezu.

Před nastavením chastotniku je nutné správně detekovat a připojit vstupní a výstupní svorky. Vstupní svorky jsou označeny písmenem L číslováním fází. Výstupní svorky jsou označeny latinkou - U, V, W.

Vzhledem k tomu, že tovární převodník má mnoho parametrů, provádí se částečně jeho nastavení v továrně. Zbývající parametry jsou konfigurovány ručně. Hlavní kroky pro nastavení měniče kmitočtu:

  • napájení frekvenčního měniče;
  • výběr konkrétního provozního režimu;
  • nastavení výkonu zařízení

Provoz Chastotniku

Správný pracovní postup měniče kmitočtu je provádět základní operace:

  • Systematické čištění frekvenčního pohonu elektromotoru od prachu a nečistot.
  • Pravidelně měňte části, jejichž platnost vyprší.
  • Regulace konstantního napětí a teploty.
  • Provoz zařízení musí probíhat za specifikovaných podmínek: nepřekračujte přípustnou úroveň prachu, vlhkosti, okolní teploty.

Nežádoucí je přímé sluneční světlo na chastotniku, nedostatečné větrání. Materiály a kapaliny, které jsou snadno hořlavé, by se v jejich blízkosti neměly. V místnosti by mělo být pravidelně prováděno ošetření hlodavců. Místo instalace frekvenčního pohonu elektromotoru by nemělo být drsné, umožnit vibrace.

Frekvence pro motor s výkonem asi 3 kW jsou nejčastější kvůli jejich kompaktnosti, relativně nízké ceně, snadnosti instalace a údržby

Manuální montáž chastotniků pro motory s výkonem 3 kW a již není žádný smysl - cena bude poměrně drahá a ne vždy zajistí nezbytnou přesnost provozu.

U motorů o výkonu 3 kW se používají měniče kmitočtu:

  • ve ventilačních systémech pro řízení rychlosti ventilátoru;
  • pro současný provoz přijímacích a krmných dopravníků;
  • pro zásobování surovinami s kontrolou jeho objemu;
  • k ovládání více čerpadel;
  • k řízení provozu ponorného čerpadla;
  • k nastavení rychlosti posuvu v drtičích.

Chastotniki u motorů s vyšším výkonem se liší v maximální výstupní frekvenci, přítomnosti filtru elektromagnetické kompatibility (EMC), typu regulačního režimu.

Například u frekvenčního měniče pro elektromotor o výkonu 15 kW je maximální výstupní frekvence menší než převodník pro motor o výkonu 3 kW. Pro takový motor není k dispozici filtr EMC. Režim ovládání je pouze skalární.

Kategorie:

Technologie