Честотен преобразувател за трифазен електродвигател - принцип на действие

Създаването на трифазен асинхронен електродвигател се състоя в края на 19 век. Оттогава нито една индустриална работа не е възможна без използването му. Най-важният момент в работния процес е плавното стартиране и забавяне на двигателя. Това изискване е напълно изпълнено с честотен преобразувател.

Има няколко опции за имената на честотния преобразувател за трифазен електродвигател. Наред с други неща, може да се нарече:

• инвертор;
• AC честотен преобразувател;
• честотен преобразувател;
• Задвижване с честотно управление.

С помощта на инвертор се регулира скоростта на въртене на асинхронен електродвигател, предназначен да преобразува електрическата енергия в механична. Движението, извършено в този случай, може да се трансформира в друг вид движение.

Специално проектирана схема на честотен преобразувател ви позволява да доведете ефективността на двигателя до ниво от 98%.

Най-значимото използване на преобразувателя при проектирането на електродвигател с висока мощност. Честотният преобразувател ви позволява да променяте стартовите токове и да задавате необходимата стойност за тях.

Принципът на работа на честотния преобразувател

Използването на ръчно управление на стартовия ток е изпълнено с ненужна консумация на енергия и намаляване на живота на електродвигателя. При липса на преобразувател номиналната стойност на напрежението също се превишава няколко пъти. Поради работата в този режим има и отрицателно въздействие.

Освен това честотният преобразувател осигурява плавен контрол върху работата на двигателя,фокусирайки се върху балансирането на стойностите на напрежението и честотата, и намалява консумацията на енергия наполовина.

Целият списък от положителни точки е възможен благодарение на принципа на двойно преобразуване на напрежението. Действа по следния начин:

1. Мрежовото напрежение се регулира чрез изправяне и филтриране в постоянния ток.
2. Изпълнение на електронно управление, което генерира определена честота, по предварително зададен режим, и трифазно напрежение.
3. Получават се правоъгълни импулси, последвани от регулиране на амплитудата с помощта на намотката на статора.

Как да изберем правилния честотен преобразувател

Най-важното при закупуването на честотник е да не пестите пари. В случая на преобразувател евтиното винаги означава ниска функционалност и това прави покупката безполезна.

Трябва също да обърнете внимание на вида на управлението на конвертора:

Токова настройка с висока точност.

Режимът на работа е ограничен от даденото изходно съотношение на честота и напрежение. Този тип контрол е подходящ само за домакински уреди от най-простия тип.

След това обърнете внимание на мощността на честотния преобразувател. Просто е: колкото повече, толкова по-добре.

Захранващата мрежа трябва да осигурява достатъчно широк диапазон на напрежение. Това намалява риска от счупване при внезапни скокове. Прекалено високото напрежение може да причини експлозия на кондензатори.

Индикаторите за честота трябва да отговарят на производствените нужди. Долният им праг определя широчината на възможностите за управление на скоростта на движение. Максималният честотен диапазон е възможен само при векторно управление.

Броят на конекторите за управление на входа / изхода трябва да бъде малко по-голямнеобходимия минимум. Но това, разбира се, се отразява в увеличение на цената и трудности при инсталирането на устройството.

И накрая, трябва да обърнете внимание на съвпадението на характеристиките на управляващата шина и параметрите на честотния преобразувател. Това се определя чрез съпоставяне на броя на съединителите.

Важно е да се отбележи способността за издържане на претоварване. Маржът на мощността на честотния преобразувател трябва да бъде с 15% по-голям от мощността на двигателя.

Пакет с променливо задвижване

Честотният преобразувател се състои от три компонента:

1. Управляван или неуправляем токоизправител, отговорен за формирането на постоянно напрежение (постоянен ток), идващо от захранването.
2. Филтър (под формата на кондензатор), който осигурява допълнително изглаждане на напрежението.
3. Инвертор, който симулира напрежение с желаната честота.

Независимо свързване на преобразувателя

Преди да започнете да свързвате устройството, трябва да използвате машина за изключване на захранването, тя ще гарантира, че цялата система е изключена в случай на късо съединение в някоя от фазите.

Схемата е подходяща, ако искате да управлявате еднофазно задвижване. Нивото на мощност на преобразувателя във веригата е до три киловата и мощността не се губи.

Метод, подходящ за свързване на клемите на трифазни честотни преобразуватели, захранвани от индустриални трифазни мрежи.

Фигурата показва схемата на свързване на chastotnik 8400 Vector

За ограничаване на стартовия ток и намаляване на стартовия момент при стартиране на електродвигател с мощност над 5 kW се използва превключване звезда-триъгълник.

При подаване на напрежение към статора се появява връзката звезда на устройството. Веднага щом стойността на скоростта на двигателя започнесъответстват на номинала, захранването се извършва по схемата "триъгълник". Но тази техника се използва само когато техническите възможности ви позволяват да свържете по две схеми.

При комбинираната схема "звезда" и "триъгълник" се наблюдават резки скокове в токовете. При преминаване към втори тип връзка показанията за скорост на въртене значително намаляват. За да възстановите предишния режим на работа и скорост, е необходимо да увеличите силата на тока.

Chastotniki се използват най-активно при проектирането на електродвигател с ниво на мощност от 0,4 - 7,5 kW.

Направи си сам монтаж на честотен преобразувател

Едновременно с промишленото производство на честотни преобразуватели остава актуално сглобяването на такова устройство със собствените си ръце. Това е особено улеснено от относителната простота на процеса. В резултат на работата на инвертора една фаза се преобразува в три.

Използването в домашни условия на електродвигатели, които имат такова устройство в конфигурацията, не създава допълнителни затруднения. Следователно можете спокойно да се заемете с бизнеса.

Фигурата показва блокова схема на честотни преобразуватели с DC връзка.

Веригите на честотния преобразувател, използвани в комплекта, се състоят от токоизправителен блок, филтърни елементи (отговорни за прекъсване на променливия компонент на тока и изградени от IGBT транзистори). На цена закупуването на отделни компоненти на преобразувателя и сами монтажът е по-евтино от закупуването на готово устройство.

Самосглобяващите се честотни преобразуватели могат да се използват в електрически двигатели с мощност от 0,1 - 0,75 kW.

В същото време модерните фабрични частотници са се разширилифункционалност, усъвършенствани алгоритми и подобрен контрол на безопасността на работния процес поради факта, че в производството им се използват микроконтролери.

Обхват на преобразувателите:

• машиностроене;
• Текстилна индустрия;
• Горивно-енергийни комплекси;
• Сондажни и канализационни помпи;
• Автоматизация на управлението на процесите.

Цената на електродвигателите зависи пряко от това дали има преобразуватели в неговата конфигурация.

---