In diesem Artikel erfahren Sie, was ein Frequenzumrichter für einen Elektromotor ist, betrachten seine Sch altung, das Funktionsprinzip und erfahren auch etwas über die Einstellungen von Industriedesigns. Das Hauptaugenmerk liegt darauf, einen Frequenzumrichter mit eigenen Händen herzustellen. Dazu müssen Sie natürlich zumindest eine allgemeine Vorstellung von der Leitertechnologie haben. Es ist notwendig, mit dem Zweck zu beginnen, für den Frequenzumrichter verwendet werden.
Wenn Bedarf für das IF entsteht
Moderne Frequenzumrichter sind Hightech-Geräte, die aus auf Halbleitern basierenden Elementen bestehen. Darüber hinaus gibt es ein elektronisches Steuersystem, das auf einem Mikrocontroller aufgebaut ist. Mit seiner Hilfe werden alle wichtigen Parameter des Elektromotors gesteuert. Insbesondere mit Hilfe eines Frequenzumrichters ist es möglich, die Drehzahl des Elektromotors zu verändern. Es gibt eine Idee, einen Frequenzumrichter für zu kaufenElektromotor. Der Preis für ein solches Gerät für Motoren mit einer Leistung von 0,75 kW beträgt ungefähr 5-7 Tausend Rubel.
Es ist erwähnenswert, dass Sie die Drehzahl mit einem Getriebe ändern können, das auf der Basis eines Variators oder eines Getriebetyps aufgebaut ist. Aber solche Designs sind sehr groß, es ist nicht immer möglich, sie zu verwenden. Außerdem müssen solche Mechanismen rechtzeitig gewartet werden, und ihre Zuverlässigkeit ist äußerst gering. Durch die Verwendung eines Frequenzumrichters können Sie die Kosten für die Wartung eines Elektroantriebs senken und seine Leistungsfähigkeit erhöhen.
Die Hauptkomponenten des Frequenzumrichters
Jeder Frequenzumrichter besteht aus vier Hauptmodulen:
- Gleichrichtereinheit.
- DC-Filtergeräte.
- Wechselrichterbaugruppe.
- Mikroprozessor-Steuerungssystem.
Alle sind miteinander verbunden, und die Steuereinheit steuert den Betrieb der Endstufe - des Wechselrichters. Mit seiner Hilfe wird die Ausgangscharakteristik des Wechselstroms verändert.
Es wird unten im Detail beschrieben, ein Diagramm wird gegeben. Der Frequenzumrichter für den Elektromotor hat noch einige weitere Features. Es sollte beachtet werden, dass das Gerät mehrere Schutzebenen umfasst, die auch von einem Mikrocontroller-Gerät gesteuert werden. Insbesondere erfolgt die Temperierung von Leistungshalbleiterelementen. Zusätzlich gibt es eine Schutzfunktion gegen Kurzschluss und Überstrom. FrequenzDer Umrichter muss über Schutzeinrichtungen an das Versorgungsnetz angeschlossen werden. Es ist kein Magnetstarter erforderlich.
Frequenzumrichter Gleichrichter
Das ist das allererste Modul, durch das Strom fließt. Mit seiner Hilfe wird Wechselstrom gleichgerichtet - in Gleichstrom umgewandelt. Dies geschieht aufgrund der Verwendung von Elementen wie Halbleiterdioden. Aber jetzt ist es wert, ein kleines Feature zu erwähnen. Sie wissen, dass die meisten Induktionsmotoren von einem dreiphasigen Wechselstromnetz gespeist werden. Aber das ist nicht überall verfügbar. Große Unternehmen haben es natürlich, aber es wird im Alltag selten verwendet, da es einfacher ist, ein einphasiges durchzuführen. Ja, und unter Berücksichtigung des Stroms ist die Sache einfacher.
Und Frequenzumrichter können sowohl aus einem Drehstromnetz als auch aus einem Einphasennetz gespeist werden. Was ist der Unterschied? Und es ist unbedeutend, dass bei der Konstruktion verschiedene Arten von Gleichrichtern verwendet werden. Wenn es sich um einen einphasigen Frequenzumrichter für einen Elektromotor handelt, muss eine Sch altung mit vier Halbleiterdioden verwendet werden, die in einem Brückentyp verbunden sind. Wenn jedoch Strom aus einem Drehstromnetz benötigt wird, sollten Sie eine andere Sch altung wählen, die aus sechs Halbleiterdioden besteht. Zwei Elemente in jedem Arm, als Ergebnis erh alten Sie eine Wechselstromgleichrichtung. Die Ausgabe zeigt Plus und Minus.
Gleichspannungsfilterung
Auf dem Weg nach draußenGleichrichter, Sie haben eine konstante Spannung, aber es hat große Welligkeiten, die variable Komponente rutscht immer noch. Um all diese "Unebenheiten" des Stroms auszugleichen, müssen Sie mindestens zwei Elemente verwenden - eine Induktivität und einen Elektrolytkondensator. Aber alles sollte genauer erzählt werden.
Der Induktor hat eine große Anzahl von Windungen, er hat eine gewisse Reaktanz, wodurch Sie die Welligkeit des durch ihn fließenden Stroms leicht glätten können. Das zweite Element ist ein Kondensator, der zwischen zwei Pole gesch altet ist. Es hat einige wirklich interessante Eigenschaften. Wenn ein Gleichstrom fließt, muss er nach dem Kirchhoffschen Gesetz durch eine Unterbrechung ersetzt werden, das heißt, es gibt sozusagen nichts zwischen Plus und Minus. Aber wenn ein Wechselstrom fließt, ist es ein Leiter, ein Stück Draht ohne Widerstand. Wie oben erwähnt, fließt Gleichstrom, in dem jedoch ein kleiner Anteil Wechselstrom enth alten ist. Und es schließt sich, wodurch es einfach verschwindet.
Wechselrichtermodul
Die Wechselrichterbaugruppe ist, um genau zu sein, die wichtigste im gesamten Design. Es wird verwendet, um die Parameter des Ausgangsstroms zu ändern. Insbesondere seine Frequenz, Spannung usw. Der Wechselrichter besteht aus sechs gesteuerten Transistoren. Für jede Phase zwei Halbleiterelemente. Es ist erwähnenswert, dass in der Wechselrichterstufe moderne Baugruppen von IGBT-Transistoren verwendet werden. Sogar selbstgemachte, sogar der Delta-Frequenzumrichter, der heute der preisgünstigste und erschwinglichste ist, bestehen aus denselben Knoten. Die Möglichkeiten sind eben verschieden.
Sie haben drei Eingänge, ebenso viele Ausgänge, sowie sechs Verbindungspunkte zum Steuergerät. Zu beachten ist, dass bei der eigenständigen Fertigung eines Frequenzumrichters eine leistungsgerechte Baugruppe ausgewählt werden muss. Daher müssen Sie sofort entscheiden, welcher Motortyp an den Frequenzumrichter angeschlossen wird.
Mikroprozessorsteuerung
Mit der Eigenproduktion ist es unwahrscheinlich, dass die gleichen Parameter erreicht werden können, die Industriedesigns haben. Der Grund dafür liegt keineswegs darin, dass die hergestellten Baugruppen von Leistungstransistoren ineffizient sind. Tatsache ist, dass es zu Hause ziemlich schwierig ist, ein Steuermodul herzustellen. Dabei geht es natürlich nicht um das Löten von Elementen, sondern um das Programmieren eines Mikrocontroller-Bausteins. Am einfachsten ist es, eine Steuereinheit zu bauen, mit der Sie die Drehzahl, den Rücklauf, den Strom und den Überhitzungsschutz einstellen können.
Um die Rotationsgeschwindigkeit zu ändern, müssen Sie einen variablen Widerstand verwenden, der mit dem Eingangsport des Mikrocontrollers verbunden ist. Dies ist ein Master-Gerät, das ein Signal an die Mikrosch altung sendet. Letztere analysiert die Höhe der Spannungsänderung im Vergleich zur Referenz, die 5 V beträgt. Das Steuersystem arbeitet nach einem bestimmten Algorithmus, der vor der Programmierung geschrieben wird. Streng danach erfolgt die Arbeit des Mikroprozessorsystems. Sehr beliebte Steuermodule für UnternehmenSiemens. Der Frequenzumrichter dieses Herstellers hat eine hohe Zuverlässigkeit und kann in jeder Art von Elektroantrieb verwendet werden.
Einrichten des Frequenzumrichters
Heute gibt es viele Hersteller dieses Geräts. Aber der Abstimmungsalgorithmus ist für alle fast gleich. Natürlich funktioniert es nicht, den Frequenzumrichter ohne bestimmte Kenntnisse abzustimmen. Sie müssen zwei Dinge haben - Erfahrung in der Einstellung und eine Bedienungsanleitung. Letzteres hat einen Anhang, der alle programmierbaren Funktionen beschreibt. Am Gehäuse des Frequenzumrichters befinden sich in der Regel mehrere Tasten. Es müssen mindestens vier Stück vorhanden sein. Zwei dienen zum Umsch alten zwischen Funktionen, mit Hilfe der anderen werden Parameter ausgewählt oder die eingegebenen Daten verworfen. Um in den Programmiermodus zu wechseln, müssen Sie eine bestimmte Taste drücken.
Jedes Frequenzumrichtermodell hat seinen eigenen Algorithmus zum Aufrufen des Programmiermodus. Daher ist es unmöglich, auf die Bedienungsanleitung zu verzichten. Es ist auch erwähnenswert, dass die Funktionen in mehrere Untergruppen unterteilt sind. Und es ist leicht, sich in ihnen zu verlieren. Versuchen Sie, die Einstellungen nicht zu ändern, die der Hersteller nicht zu berühren empfiehlt. Diese Einstellungen sollten nur in Ausnahmefällen geändert werden. Wenn Sie eine Programmierfunktion auswählen, sehen Sie ihre alphanumerische Bezeichnung auf dem Display. Mit zunehmender Erfahrung wird Ihnen die Abstimmung des Frequenzumrichters sehr einfach erscheinen.
Schlussfolgerungen
WannBetrieb, Wartung oder Herstellung des Frequenzumrichters müssen alle Sicherheitsvorkehrungen eingeh alten werden. Denken Sie daran, dass das Gerät Elektrolytkondensatoren enthält, die ihre Ladung auch nach dem Trennen vom Wechselstromnetz beh alten. Daher muss vor der Demontage auf die Entladung gewartet werden. Bitte beachten Sie, dass es Elemente im Design von Frequenzumrichtern gibt, die Angst vor statischer Elektrizität haben. Dies gilt insbesondere für die Mikroprozessorsteuerung. Daher sollte beim Löten mit allen Vorsichtsmaßnahmen vorgegangen werden.
