Ano ang isang frequency converter, paano ito gumagana at kung ano ito para sa
Kahulugan
Sa pamamagitan ng kahulugan, ang isang frequency converter ay isang elektronikong converter ng kuryente para sa pagbabago ng dalas ng isang alternating kasalukuyang. Ngunit depende sa pagganap, pareho ang antas ng boltahe at ang bilang ng mga phase ay nagbabago. Maaaring hindi ganap na malinaw sa iyo kung bakit kinakailangan ang gayong aparato, ngunit susubukan naming sabihin sa iyo ang tungkol sa mga simpleng salita.
Ang dalas ng pag-ikot ng baras ng magkakasabay at asynchronous Motors (HELL) ay nakasalalay sa dalas ng pag-ikot ng stator magnetic flux at natutukoy ng formula:
n = (60 * F / p) * (1-S),
kung saan n ang bilang ng mga rebolusyon ng HELL shaft, p ay ang bilang ng mga pares ng poste, s ay slip, f ay ang dalas ng alternating kasalukuyang.
Sa simpleng mga term, ang bilis ng rotor ay depende sa dalas at ang bilang ng mga pares ng poste. Ang bilang ng mga pares ng poste ay natutukoy ng disenyo ng mga stator coil, at ang dalas ng kasalukuyang sa network ay palagi. Samakatuwid, upang maisaayos ang bilis, maaari lamang nating kontrolin ang dalas sa tulong ng mga nagko-convert.
Aparato
Sa pananaw ng nabanggit, muling isasagawa namin ang sagot sa tanong kung ano ito:
Ang isang frequency converter ay isang elektronikong aparato para sa pagbabago ng dalas ng isang alternating kasalukuyang, at samakatuwid, ang pag-ikot ng bilis ng rotor ng isang asynchronous (at magkakasabay) na makina.
Graphic na simbolo alinsunod sa GOST 2.737-68 maaari mong makita sa ibaba:
Ito ay tinatawag na electronic dahil batay ito sa isang semiconductor switch circuit. Depende sa mga tampok na tampok at uri ng control, ang parehong diagram ng circuit at ang algorithm ng operasyon ay mabago.
Sa diagram sa ibaba makikita mo kung paano nakaayos ang dalas ng converter:
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng dalas ng converter ay ang mga sumusunod:
- Ang boltahe ng mains ay ibinibigay sa rectifier 1 at nagiging isang naayos na pulsating.
- Sa block 2, ang mga pulsations ay na-clear at ang reaktibong sangkap ay bahagyang nabayaran.
- Ang Block 3 ay isang pangkat ng mga switch ng kuryente na kinokontrol ng isang control system (4) gamit ang modyul na lapad ng pulso (PWM). Ang disenyo na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng isang dalawang antas na boltahe na kinokontrol ng PWM sa output, na, pagkatapos ng pagpapalamig, ay lumapit sa isang sinusoidal form. Sa mga mamahaling modelo, ginamit ang isang tatlong antas na scheme, kung saan ginagamit ang higit pang mga susi. Pinapayagan ka nitong makamit ang mas malapit sa sinusoidal waveform. Tulad ng mga switch ng semiconductor ay maaaring gamitin ang mga thyristors, ang epekto sa patlang o transmitors ng IGBT. Kamakailan lamang, ang huling dalawang uri ay pinaka-hinihingi at tanyag dahil sa kahusayan, maliit na pagkalugi at kadalian ng pamamahala.
- Gamit ang PWM, ang kinakailangang antas ng boltahe ay nabuo, sa mga simpleng salita - ito ay kung paano binago ang alon ng sine, halili kasama ang mga pangunahing pares, na bumubuo boltahe ng linya.
Kaya inilarawan namin saglit kung paano gumagana ang dalas ng converter para sa isang de-koryenteng motor at kung ano ang binubuo nito. Ginagamit ito bilang pangalawang mapagkukunan ng kapangyarihan at hindi lamang kinokontrol ang hugis ng kasalukuyang network ng supply, ngunit nagko-convert ang halaga at dalas nito alinsunod sa tinukoy na mga parameter.
Mga uri ng mga chastotnik at saklaw
Mga pamamaraan ng pamamahala
Ang pagsasaayos ng bilis ay maaaring isagawa sa iba't ibang paraan, kapwa sa pamamagitan ng pamamaraan ng pagtatakda ng kinakailangang dalas, at sa pamamaraan ng regulasyon. Ang Chastotniki ayon sa pamamaraan ng control ay nahahati sa dalawang uri:
- Sa control ng scalar.
- Sa control vector.
Ang mga aparato ng unang uri ay umayos ang dalas ayon sa isang naibigay na function na U / F, iyon ay, nagbabago ang boltahe kasama ang dalas. Ang isang halimbawa ng tulad ng isang pag-asa ng boltahe sa dalas ay maaaring sundin sa ibaba.
Maaari itong magkakaiba at na-program para sa isang tiyak na pag-load, halimbawa, sa mga tagahanga hindi ito linya, ngunit kahawig ng isang sangay ng parabola. Ang prinsipyong ito ng pagpapatakbo ay nagpapanatili ng magnetic flux sa agwat sa pagitan ng rotor at stator na halos pare-pareho.
Ang isang tampok ng control sa anit ay ang pagkalat nito at kamag-anak na kadalian ng pagpapatupad. Ginagamit ito nang madalas para sa mga bomba, tagahanga at tagapiga. Ang ganitong mga pilotnik ay madalas na ginagamit kung kinakailangan upang mapanatili ang isang matatag na presyon (o iba pang parameter), maaari itong maging submersible na mga bomba para sa mga balon, kung isasaalang-alang namin ang paggamit ng domestic.
Sa produksyon, ang saklaw ay malawak, halimbawa, ang control control sa parehong mga pipelines at ang pagganap ng mga awtomatikong sistema ng bentilasyon. Ang control range ay karaniwang 1:10, sa mga simpleng term, ang pinakamataas na bilis mula sa minimum ay maaaring magkakaiba ng 10 beses. Dahil sa mga kakaiba ng pagpapatupad ng mga algorithm at circuitry, ang mga naturang aparato ay karaniwang mas mura, na kung saan ay ang pangunahing bentahe.
Mga Kakulangan:
- Hindi masyadong tumpak na suporta sa rev.
- Ang mabagal na tugon sa pagbabago ng rehimen.
- Kadalasan walang paraan upang makontrol ang sandali sa katawan ng poste.
- Sa pagtaas ng bilis sa itaas ng nominal, ang sandali sa baras ng motor ay bumaba (iyon ay, kapag pinataas natin ang dalas sa itaas ng nominal na 50 Hz).
Ang huli ay dahil sa ang katunayan na ang boltahe sa output ay nakasalalay sa dalas, sa na-rate na dalas ang boltahe ay katumbas ng boltahe ng mains, at hindi alam ng pilotnik kung paano itaas ito nang mas mataas, sa graph maaari mong makita ang isang bahagi ng balangkas pagkatapos ng 50 Hz. Dapat pansinin na ang pag-asa ng sandali sa dalas, nahuhulog ito ayon sa batas 1 / f, ay ipinapakita sa pula sa graph sa ibaba, at ang pag-asa ng kapangyarihan sa dalas ay asul.
Ang mga Converter converter na dalas ng kontrol ay may ibang prinsipyo sa pagpapatakbo, narito hindi lamang ang boltahe na tumutugma sa curve ng U / f. Ang mga katangian ng boltahe ng output ay nag-iiba alinsunod sa mga signal mula sa mga sensor, upang ang isang tiyak na sandali ay pinananatili sa baras. Ngunit bakit kailangan natin ng ganoong paraan ng control? Ang mas tumpak at mas mabilis na pagsasaayos ay ang mga tanda ng isang vector na kinokontrol ng dalas ng converter. Mahalaga ito sa naturang mga mekanismo kung saan ang prinsipyo ng pagkilos ay nauugnay sa isang matalim na pagbabago sa pagkarga at metalikang kuwintas sa ehekutibong katawan.
Ang ganitong pagkarga ay tipikal para sa pag-on at iba pang mga uri ng mga makina, kabilang ang CNC. Ang katumpakan ng regulasyon ay hanggang sa 1.5%, ang saklaw ng pagsasaayos ay 1: 100, para sa higit na katumpakan na may mga sensor ng bilis, atbp - 0.2% at 1: 10000, ayon sa pagkakabanggit.
Mayroong isang opinyon sa mga forum na ngayon ang pagkakaiba sa presyo sa pagitan ng vector at scalar chastotniks ay mas mababa kaysa sa nauna (15-35% depende sa tagagawa), at ang pangunahing pagkakaiba ay mas firmware kaysa sa circuitry. Tandaan din na ang karamihan sa mga modelo ng vector ay sumusuporta din sa control ng scalar.
Benepisyo:
- higit na katatagan at kawastuhan;
- mas mabilis na tugon sa mga pagbabago ng pag-load at mataas na metalikang kuwintas sa mababang bilis;
- mas malawak na hanay ng regulasyon.
Ang pangunahing disbentaha ay ang gastos nito kaysa sa mga scalar.
Sa parehong mga kaso, ang dalas ay maaaring itakda nang manu-mano o ng mga sensor, halimbawa, isang sensor ng presyon o isang daloy ng metro (kung pinag-uusapan natin ang mga bomba), isang potensyomiter o isang encoder.
Ang lahat o halos lahat ng dalas ng mga nag-convert ng dalas ay may isang malambot na pag-andar ng pagsisimula, na ginagawang mas madali upang simulan ang mga makina mula sa mga emerhensiyang pang-emergency na halos walang panganib na ma-overload ito.
Bilang ng mga phase
Bilang karagdagan sa mga pamamaraan ng pagtugon, ang mga pilotnik ay naiiba sa bilang ng mga phase sa input at output. Kaya makilala ang dalas ng mga nag-convert ng mga single-phase at three-phase input.
Kasabay nito, ang karamihan sa mga three-phase models ay maaaring pinalakas ng isang yugto, ngunit sa application na ito, ang kanilang kapangyarihan ay bumababa sa 30-50%. Ito ay dahil sa pinapayagan na kasalukuyang pag-load sa mga diode at iba pang mga elemento ng circuit circuit. Ang mga modelo ng single-phase ay magagamit sa saklaw ng kapangyarihan hanggang sa 3 kW.
Mahalaga! Tandaan na sa isang koneksyon sa solong-phase na may boltahe ng input ng 220V, magkakaroon ng output ng 3 mga phase ng 220V, at hindi ng 380V. Iyon ay, ang linear output ay magiging eksaktong 220V, sa maikli. Sa koneksyon na ito, ang mga karaniwang motor na may mga windings na idinisenyo para sa boltahe ng 380 / 220V ay kailangang konektado sa isang tatsulok, at ang mga nasa 127 / 220V - sa isang bituin.
Sa network maaari kang makahanap ng maraming mga alok tulad ng "220 hanggang 380 frequency converter" - ito ay sa karamihan ng mga kaso sa marketing, tumatawag ang mga nagbebenta ng anumang tatlong phase "380V".
Upang makakuha ng totoong 380V mula sa isang yugto, dapat mong gumamit ng isang 220/380 na single-phase transpormer (kung ang input ng dalas ng converter ay dinisenyo para sa naturang boltahe), o gumamit ng isang dalubhasang dalas ng converter na may isang single-phase input at isang 380V three-phase output.
Ang isang hiwalay at hindi pangkaraniwang uri ng dalas ng mga nag-convert ng mga nag-iisang phase na mga inverters na may isang solong-phase output 220. Ang mga ito ay idinisenyo upang ayusin ang mga solong-phase na motor na may pagsisimula ng kapasitor. Ang isang halimbawa ng mga naturang aparato ay:
- ERMAN ER-G-220-01
- INNOVERT IDD
Diagram ng mga kable
Sa katotohanan, upang makakuha ng isang 3-phase output mula sa isang 380V frequency converter, kailangan mong kumonekta ng isang 380V 3-phase input:
Ang pagkonekta sa isang chastotnik sa isang yugto ay magkatulad, maliban sa pagkonekta sa mga wires ng suplay:
Ang isang single-phase frequency converter para sa isang motor na may isang capacitor (pump o low-power fan) ay konektado tulad ng sumusunod:
Tulad ng nakikita mo sa mga diagram, bilang karagdagan sa mga supply ng wires at wires sa engine, ang dalas ng converter ay may iba pang mga terminal, sensor, mga pindutan ng remote control panel, mga bus para sa pagkonekta sa isang computer (kadalasan ang pamantayan ng RS-485) at iba pa ay konektado sa kanila. Ginagawa nitong posible na kontrolin ang motor sa pamamagitan ng manipis na mga wire ng signal, na nagpapahintulot sa iyo na alisin ang dalas ng converter sa isang electrical panel.
Ang Chastotniki ay mga unibersal na aparato, ang layunin kung saan ay hindi lamang pagsasaayos ng bilis, ngunit proteksyon din ng de-koryenteng motor mula sa hindi tamang mga mode ng pagpapatakbo at suplay ng kuryente, pati na rin ang labis na karga. Bilang karagdagan sa pangunahing pag-andar, napagtanto ng mga aparato ang isang maayos na pagsisimula ng mga drive, na binabawasan ang mga kagamitan sa pagsusuot at pagkarga ng kapangyarihan. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo at ang lalim ng mga setting ng parameter ng karamihan sa mga nagko-convert ng dalas ay nagbibigay-daan sa iyo upang makatipid ng koryente kapag ang pagkontrol sa mga bomba (dati nang kontrol ay isinasagawa hindi dahil sa pagganap ng bomba, ngunit ang paggamit ng mga balbula) at iba pang kagamitan.
Dito natatapos ang pagsasaalang-alang ng isyu. Inaasahan namin na matapos basahin ang artikulo ay mauunawaan mo kung ano ang isang frequency converter at kung bakit kinakailangan ito. Sa wakas, inirerekumenda namin ang panonood ng isang kapaki-pakinabang na video sa paksa:
Tiyak na hindi mo alam:
Naglo-load ...
