Kan jag samla frekvensomriktare med sina egna händer? Funktionsprincipen och kretsschema av frekvensomvandlare

Tillverkning växelriktare med sina händer är svårt, eftersom du behöver en mycket god förståelse för kraftelektronik och halvledarteknik. Men innan du tycker om utformningen av denna enhet, är det nödvändigt att känna de ändamål för vilka de används. behöver också veta vad som är de viktigaste komponenterna i dessa elektroniska system.

Vad är en inverter?

Alla vet att AC nätspänning, och det har en viss frekvens. Den ryska standard - är 50 Hertz. I vissa västländer, en något annorlunda standard - 60 Hertz. På vilka frekvensen av strömmen beror på arbetet i många enheter. Omvandlare som används för att effektinduktionsmotorer. Skälen för användning av elektroniska hjälpmedel en hel del. Till exempel i drivindustrin är omfattande, eftersom deras användning eliminerar de enorma mekanismer.

Om fler sedan ändra rotationshastigheten på bandet på transportören kan åstadkommas genom användning av reduktion, som bygger på något slags fordon växellåda. Dessutom kan det vara både mekanisk (med användning av multipla växlar) och CVT. Men det är mycket mer effektivt än att ändra de nuvarande parametrar som matar motorn. Vrid det variabla motståndet ändrar rotationshastigheten hos transportören. Och det är möjligt att ändra frekvens över ett brett område.

Vad finns i fastigheten av frekvensomriktare?

Dessutom driv inställningar kan du uppnå detta elmotorn gradvis kommer att ta fart under några sekunder. användaren angiven tid genom programmering av omriktarens funktioner. På samma sätt kan vi göra och stopptid för motor armaturen. Detta minskar belastningen på den enhet som har en direkt inverkan på dess resurser.

Dessutom, för små företag som inte kan förse sig med en trefasnät, men det finns behov av det, användningen av frekvensomriktare - detta är den verkliga universalmedel. Det finns många modeller av enheter som är anslutna till en AC enfasström, och utsignalen som de har producerat tre. Därför är det möjligt att inkludera ett konventionellt utlopp motor. Och i detta fall han inte förlora makten, kommer det att fungera på rätt sätt.

Effekt Komponenter omvandlare

Alla frekvensomvandlare används kraftfull IGBT eller MOSFET-transistorer. De är idealiska för denna typ av arbete. De är monterade i separata moduler. En sådan monteringsmetod i stånd att förbättra den elektroniska anordningens prestanda. Transistorer verka i datamod nyckeln styrningen sker med hjälp av ett mikroprocessorsystem. Det faktum att alla låg spänningsstyrning, omkoppling hög spänning krävs inte. Därför är det möjligt att åstadkomma med hjälp av en enkel mikroprocessor.

speciell monterings serie IR2132 och IR2130 används oftast. De består av sex förare som styr nycklar. Tre används för botten, och tre - till toppen. Denna enhet möjliggör en enkel kaskad inverter. Dessutom har flera grader av skydd. Till exempel, kortslutning och överbelastning. Mer detaljerade egenskaper hos alla element kan hittas i handböcker. Men alla effektkomponenter har en stor nackdel - de höga kostnaderna för varor.

Strukturell omvandlarkretsen

Varje växelriktaren till motorn är sammansatt av tre huvudblock - likriktaren, filtrera, inverterare. Resultatet är att en växelspänning omvandlas först till DC, filtrerades sedan. Efter allt detta, är det omvänt till AC. Men det finns en tredje enhet - mikroprocessorstyrda växelriktare. Eller för att vara mer exakt, kraftfulla IGBT-transistorer. Om du råkar ha att göra med chastotnikami, då vet du att på framsidan av dem, det finns flera knappar för programmering.

Manuell frekvensomvandlare kommer att berätta hur du navigerar inställningarna för alla funktioner. Fallet är mycket komplicerad, eftersom inställningarna även i de mest enkel anordning en hel del. Dessutom en elektronisk apparat som gör det möjligt att ändra motorns ankarhastigheten justerar acceleration och retardation tid, finns det fortfarande en viss grad av skydd. Till exempel, överström. I fallet med en sådan anordning eliminerar behovet av att installera brytare.

likriktarenhet

Beroende på vilken typ av uppdrag i frekvensomvandlaren, AC-DC-omvandlare, olika stadier. En version av tillförsel kan vara antingen trefasnät, eller från en enda fas. Men IF utsignalen i varje fall är en tre-fas växelspänning. Men för att genomföra den aktuella kontrollen är det nödvändigt att först räta. Saken är att kontrollvariabel är svårt - det är nödvändigt att använda stora dimmers, vilket inte är mycket praktiskt. Speciellt är det nu dags för mikroelektronik och automation, använder föråldrad teknik är inte bara orimligt, men också mycket lönsam.

För likriktning en AC trefasström används en elektronisk anordning som består av sex halvledardioder. De ingår i en bryggkrets, visar det sig att varje par av dioder används för likriktning enda fas. Vid utgången från likriktarenheten motta likspänningen, är dess storlek lika med den som strömmar till ingången. I detta skede är allt konverteringen klar någon kontroll utförs inte av den här enheten. Om strömmen som alstras av den enfasiga nätverks likriktare kaskad tillräckligt även från en enda diod. Men bättre utnyttjande av en bryggkrets av fyra.

Filtermodulen aggregatet

Denna modul används för att filtrera likspänningen. Det enklaste alternativet enhet - är induktorn ingår i plus gapet axeln. Mellan poler elektrolytkondensator ingår. Han har en funktion - att bli av med den rörliga delen. Saken är den att likriktaren inte kan helt bli av med rippel. Det kvarstår en liten komponent av växelströmmen, som kan ge betydande buller under drift.

För principen övervägande av drift av filterenheten bör analyseras, som har substitutionselement. Vid drift i DC termer induktivitet ersatt motstånd, kondensatorn ersätts av kedjan bristning. Men här på strömförsörjningen kapacitet AC impedans byts ut. Följaktligen, försvinner alla de rörliga delen, eftersom en kortslutning inträffar i detta fall. Det är ganska svårt att förstå, är det nödvändigt att förstå de teoretiska grunderna för elektroteknik. Men växelriktaren 3-fas göra utan det är omöjligt.

inverterarsteget

Och här kommer det roliga - användningen av hög effekt IGBT-transistorer. De styrs även av mikroprocessorbaserat system, kvaliteten på deras arbete beror på hur alla frekvensomvandlare. En sådan krets av spänningsomvandlaren är utbredd. I själva verket, med hjälp av effekttransistorer kan inverteras någon spänning. Totalt sex element som används i det enklaste systemet - två för varje fas. Inverteraren 220 utgångar på varje fas i förhållande till noll.

Måste du använda halvledardioder för att bli av förekomsten av backspänningen. De ingår mellan kollektor och emitter av effekttransistorer. Hanteringen sköts av basen ingången. Såsom diskuterats tidigare, frekvensomvandlare, som tillverkas med deras händer är i växelriktaren kaskad av två transistorer i varje fas. De omfattar deras pn-övergång serien. Med mittpunkten av varje fas armen avlägsnas. I kommersiellt tillgängliga färdiga moduler, de har implikationer för tillförsel av en likspänning, samt de tre stiften för att ta bort de tre-fas växelström. Dessutom finns det en anslutning för mikrostyrning.

mikroprocessorstyrning

Används för att ändra motoraxeln ratomvandlaren, vars spänning standardfrekvensen är 50 Hertz, kan ändras i amplitud över ett brett område. Om specifikt, från noll till den frekvensen, vilket kan tillhandahålla en mikroprocessor. Gå till det senaste grundläggande krav - är möjligheten att ansluta flera enheter. När man konstruera en omvandlare spänning vars frekvens förändras variabel resistans måste styras av processorn. Han noggrant utvalda, måste han ha ett tillräckligt antal input-output-portar.

Lite svårare för systemet kan vara genom att ansluta mikro till LCD-panelen. Inte som krävs av en hög färgåtergivning det tillräckligt monokromatiskt, som i den enkla miniräknare. Till input-output port ansluten även att utföra programmeringsknappen. Det är hur du kan göra enkla frekvensomvandlare. Priset på alla artiklar kommer att vara högst två tusen. Men kostnaden för enheten med en kapacitet på 200-750 Watt varierar från 6500 till 12.000 rubel. Allt beror på tillverkaren och enhetens funktioner.

Bostäder för enheter

Frekvensomriktare, tillverkade sina egna händer, bör ha en robust hölje. Det beror på det inte bara lätt att använda, men också effektivitet. Basen är tillverkad av aluminium. Anledningen till att använda detta material - Behovet av hög kvalitet kylning. När IGBT-modul är mycket varm, stiger temperaturen och halvledardioder. Och det spelar ingen roll, frekvensomvandlaren 380 eller 220 volt dig.

Resten av kroppen är gjord av plast. Det är viktigt att alla säkerhetselementen är dolda för dem som inte skedde av misstag beröra högspänningsterminaler i drift. Inför behovet av att ge en öppning för LCD display och knappar. Separat i ett bra läge, ställa in ett variabelt motstånd. Vid programmering mikro måste ta hänsyn till att detta motstånd varierade utström frekvens.

Värmeöverföringselement i systemet

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt värmeavledning. Apparaten som utvecklats av kraftfulla, mer tillförlitlig kylsystem för att vara. Såsom nämnts ovan, måste basen vara tillverkad av aluminium. spänningsomvandlarkrets bör ge skydd mot överhettning. För detta ändamål, ett borrhål i höljet, monterat en temperatursensor däri. Eftersom den matas genom signalanpassningsenheten till mikrokontroller. Vid överskridande den maximala temperaturen av lasten ska kopplas bort. Följaktligen finns det en turn-off modul effekttransistorer.

För att förbättra värmeöverföringen är nödvändigt att använda fläktar. Deras placering är nödvändigt att välja så att luftflödet av kylflänsar av radiatorhöljet. Att öka effektiviteten hos kylsystemet är nödvändigt att använda termisk pasta. Turning att producera rimliga fans på startenhet. Men det är möjligt att utföra programmering av styrenheten, med användning av signalen från temperatursensorn. Vid uppnående av en temperatur som är lika med hälften av den vid vilken enheten är avstängd, är fläktomkopplaren gjorts.

kretskort

Som kretskortet är bäst att använda en färdiga alternativ. I kommersiellt tillgängligt ombord med hål av olika storlek, i närheten av vilken små tennpläterade kontakter. I dagligt tal kallas de "fisk". Det enda som är värt att överväga, eftersom det är möjligt att ersätta processorn och chipset. För detta ändamål måste du använda kontakter som är lödda till styrelsen. Frekvensomriktare med sina egna händer för att göra det bästa med förväntning om snabbförändringselement. Chip eller controller just installerat i denna terminal som ett vägguttag.

rön

Kan producera och egen frekvensomvandlare. Pris analoger, som vi upptäckte, är mycket högre. Även om naturligtvis, de har fler möjligheter. Men i själva verket, om du tittar noga, visar det sig att faktiskt använda högst fem funktioner. När enheten är nödvändigt att ändra hastigheten och justera acceleration och retardation tid. Lite används mindre ofta omvänd funktion och ändra den maximalt tillåtna strömmen.