Chastotnik für den Elektromotor mit ihren eigenen Händen: Schaltung, Anweisung und Verbindung

Dieser Artikel wird als chastotnik für betrachtetElektromotor, sein Wirkprinzip und die Hauptkomponenten. Der Schwerpunkt liegt auf der Theorie, damit Sie das Funktionsprinzip des Frequenzumrichters verstehen und sich weiterhin selbst entwerfen und fertigen können. Aber zuerst wirst du einen kleinen Einführungskurs brauchen, der dir sagen wird, was chastotnik ist und für welche Zwecke es gebraucht wird.

Funktionen des Frequenzumrichters

Der Löwenanteil ist in der IndustrieAsynchronmotoren. Und es war immer schwierig, sie zu kontrollieren, da sie eine konstante Rotordrehzahl haben, und es ist sehr schwierig, die Eingangsspannung zu ändern, und manchmal ist es sogar unmöglich. Aber chastotnik ändert das Bild völlig. Und wenn früher zum Beispiel verschiedene Getriebe die Geschwindigkeit des Förderers änderten, genügt heute ein einziges elektronisches Gerät.

Darüber hinaus können Sie chastotniki nicht bekommennur die Möglichkeit, die Antriebsparameter zu ändern, aber auch ein paar zusätzliche Schutzgrade. Es gibt keine Notwendigkeit für elektromagnetische Starter, und manchmal ist es nicht einmal notwendig, ein dreiphasiges Netzwerk zu haben, um den normalen Betrieb des Asynchronmotors sicherzustellen. All diese Aufgaben, die mit dem Schalten und Einschalten des Antriebs verbunden sind, gehen zum Frequenzumrichter. Sie können die Phase am Ausgang ändern, die Frequenz des Stroms (und damit die Drehzahl des Rotors variiert), den Start und das Bremsen einstellen, und Sie können auch viele andere Funktionen implementieren. Alles hängt vom Mikrocontroller ab, der in der Steuerschaltung verwendet wird.

Funktionsprinzip

Machen Sie chastotnik für Ihren eigenen ElektromotorHände, deren Schema in dem Artikel gegeben wird, ist ziemlich einfach. Es ermöglicht die Umwandlung einer Phase in drei. Daher wird es möglich, einen asynchronen Elektromotor im täglichen Leben zu verwenden. Zur gleichen Zeit werden seine Effizienz und Kraft nicht verloren gehen. Schließlich wissen Sie, dass wenn Sie den Motor in einem Netzwerk mit einer Phase einschalten, diese Parameter fast zweimal abnehmen. Und das ganze in mehreren Transformationen der Eingangsspannung an das Gerät.

Die erste ist die Gleichrichtereinheit. Weitere Details dazu werden im Folgenden diskutiert. Nach der gleichgerichteten Spannung wird gefiltert. Und reiner Gleichstrom wird dem Eingang des Wechselrichters zugeführt. Es konvertiert DC in AC mit der erforderlichen Anzahl von Phasen. Diese Kaskade kann eingestellt werden. Es besteht aus Halbleitern, an die die Steuerschaltung des Mikrocontrollers angeschlossen ist. Aber jetzt über alle Knoten im Detail.

Gleichrichterblock

Es kann von zwei Arten sein - ein- und dreiphasig. Der erste Gleichrichtertyp kann in jedem Netzwerk verwendet werden. Wenn Sie dreiphasig sind, genügt es, eine Verbindung herzustellen. Chastotnika Schema für einen Elektromotor kann nicht ohne eine Gleichrichtereinheit. Da sich die Anzahl der Phasen unterscheidet, ist es notwendig, eine bestimmte Anzahl von Halbleiterdioden zu verwenden. Wenn es sich um Frequenzumrichter handelt, die von einer Phase gespeist werden, ist ein Gleichrichter von vier Dioden erforderlich. Sie sind in der Brückenschaltung enthalten.

Es erlaubt Ihnen, den Unterschied zwischen zu reduzierenEingangs- und Ausgangsspannungen. Natürlich können Sie das Halbwellenschema verwenden, aber es ist ineffizient, es gibt eine große Anzahl von Vibrationen. Wenn wir jedoch von einer dreiphasigen Verbindung sprechen, ist es notwendig, sechs Halbleiter in der Schaltung zu verwenden. Genau das gleiche Schema im Gleichrichter des Automobilgenerators gibt es keine Unterschiede. Das einzige, was hier hinzugefügt werden kann, sind drei zusätzliche Dioden, die zum Schutz gegen Sperrspannung ausgelegt sind.

Filterelemente

Nach dem Gleichrichter ist ein Filter. Sein Hauptzweck besteht darin, die gesamte variable Komponente des gleichgerichteten Stroms abzuschneiden. Für ein klareres Bild müssen Sie ein Substitutionsmuster erstellen. Also, plus geht durch die Spule. Und dann ist zwischen Plus und Minus ein Elektrolytkondensator enthalten. Hier ist es, und interessant im Substitutionsmuster. Wenn die Spule durch eine Reaktanz ersetzt wird, dann kann der Kondensator bei Vorhandensein eines anderen Stroms entweder ein Leiter oder eine Unterbrechung sein.

Wie gesagt, in der AusgangsgleichrichterGleichstrom Und wenn es einem Elektrolytkondensator zugeführt wird, passiert nichts, da letzteres eine offene Schaltung ist. Aber es gibt eine kleine Variable in der Strömung. Und wenn Wechselstrom fließt, wird der Kondensator in der Ersatzschaltung zu einem Leiter. Folglich gibt es eine Schließung von Plus zu Minus. Diese Schlussfolgerungen werden nach den in der Elektrotechnik grundlegenden Gesetzen von Kirchhoff gemacht.

Leistungstransistor-Wechselrichter

Und jetzt sind wir zum wichtigsten Knoten gekommen -Kaskaden-Transistoren. Sie haben einen Wechselrichter - DC / AC-Wandler. Wenn Sie mit Ihren eigenen Händen einen Chastotnik für einen Elektromotor herstellen, dann ist es empfehlenswert, IGBT-Transistorbaugruppen zu verwenden, die Sie in jedem Speicher von Funkkomponenten finden können. Darüber hinaus werden die Kosten aller Komponenten für die Herstellung von Chastotnik zehn Mal geringer sein als der Preis des fertigen Produkts, selbst der chinesischen Produktion.

Zwei Transistoren werden für jede Phase verwendet. Sie sind zwischen dem Plus und Minus enthalten, wie in dem Diagramm in dem Artikel dargestellt. Aber jeder Transistor hat eine besondere Eigenschaft - Steuerausgang. Abhängig davon, welches Signal zu ihm gesendet wird, ändern sich die Eigenschaften des Halbleiterelements. Darüber hinaus kann dies entweder manuell erfolgen (z. B. mit mehreren Mikroschaltern, um die erforderlichen Steuerklemmen mit Spannung zu versorgen) und automatisch. Das ist das letzte und wird weiter besprochen.

Kontrollschema

Und wenn die Verbindung des Wechselrichters zuder Motor ist einfach zu führen, es genügt, nur die entsprechenden Schlüsse zu verbinden, dann ist alles viel komplizierter mit der Steuerschaltung. Die Sache ist, dass es notwendig ist, das Gerät zu programmieren, um die maximal möglichen Einstellungen von ihm zu erreichen. Im Kern ist ein Mikrocontroller, es verbindet sich mit den Lesegeräten und der Exekutive. Daher ist es notwendig, Stromwandler zu haben, die ständig die vom Antrieb verbrauchte Energie überwachen. Und im Falle des Übermaßes soll chastotnik geschehen.

Steuerschaltung Verbindung

Zusätzlich ist ein Überhitzungsschutz vorgesehen. Der Ausgang des Mikrocontrollers, der eine Anpassungsvorrichtung (Darlington-Anordnung) verwendet, ist mit den Steueranschlüssen der IGBT-Transistoren verbunden. Darüber hinaus müssen Sie die Parameter visuell überwachen, daher müssen Sie in das Schema LED-Anzeige aufnehmen. Die Leser müssen Tasten hinzufügen, die das Umschalten zwischen den Programmiermodi erlauben, sowie einen variablen Widerstand. Drehen ändert die Drehzahl des Rotors des Elektromotors.

Fazit

Es sollte beachtet werden, dass Sie machen könnenChastotnik für einen Elektromotor, der Preis des fertigen Produkts beginnt von 5.000 Rubel. Und das gilt für Elektromotoren, deren Leistung 0,75 kW nicht übersteigt. Wenn Sie ein leistungsfähigeres Laufwerk verwalten müssen, benötigen Sie ein teureres Laufwerk. Für den Alltag ist das unten beschriebene Schema ausreichend. Der Grund: Viele Funktionen und Einstellungen sind nicht nötig, am wichtigsten ist die Möglichkeit, die Rotordrehzahl zu ändern.