Posso raccogliere i convertitori di frequenza con le proprie mani? Il principio di funzionamento e schema elettrico di convertitori di frequenza

Fabbricazione inverter con le mani è difficile, come avete bisogno di una buona comprensione della tecnologia elettronica di potenza e semiconduttori. Ma prima di pensare circa il disegno di questo dispositivo, è necessario conoscere gli scopi per cui vengono utilizzati. Anche bisogno di sapere quali sono i componenti principali di questi sistemi elettronici.

Che cosa è un inverter?

Tutti sanno che rete della corrente alternata, e ha una certa frequenza. Lo standard russo – è di 50 Hertz. In alcuni paesi occidentali, un po 'diverso di serie – 60 Hertz. Su quali la frequenza della corrente dipende dal lavoro di molti dispositivi. Convertitori utilizzato per alimentare motori asincroni. Le ragioni per l'utilizzo di mezzi elettronici un bel po '. Ad esempio, nel settore auto sono molto diffuse, come il loro utilizzo elimina gli enormi meccanismi.

Se più di modificare la velocità di rotazione del nastro sul trasportatore può essere ottenuto mediante l'uso del riduttore, che si basa su una sorta di scatola ingranaggi veicolo. Inoltre, può essere sia meccanico (utilizzando più marce) e CVT. Ma è molto più efficace di cambiare i parametri correnti che alimentano il motore. Ruotare la resistenza variabile cambia la velocità di rotazione del trasportatore. Ed è possibile cambiare la frequenza in un ampio intervallo.

Cosa c'è nella proprietà dei convertitori di frequenza?

Inoltre, le impostazioni dell'unità consentono di ottenere che il motore elettrico sarà gradualmente raggiungere il momento per alcuni secondi. specificato dall'utente tempo programmando le funzioni del convertitore di frequenza. Analogamente, possiamo fare e fermare il tempo della armatura del motore. Ciò riduce il carico sul disco che ha un impatto diretto sulle sue risorse.

Inoltre, per le piccole imprese che non possono dotarsi di una rete trifase, ma c'è bisogno di esso, l'uso di convertitori di frequenza – questa è la vera panacea. Ci sono molti modelli di dispositivi che sono collegati a una corrente monofase AC, e l'uscita hanno prodotto tre. Pertanto, è possibile includere un motore presa convenzionale. E in questo caso non ha perso il potere, esso funzionerà correttamente.

convertitori componenti di potenza

Tutti i convertitori di frequenza utilizzate potente IGBT o MOSFET-transistor. Sono ideali per questo tipo di lavoro. Essi sono montati in moduli separati. Tale metodo di montaggio in grado di migliorare le prestazioni del dispositivo elettronico. Transistori operano in modalità dati chiave, regolazione avviene per mezzo di un sistema a microprocessore. Il fatto che tutti controllo a bassa tensione, commutazione ad alta tensione non è richiesta. Pertanto, è possibile prevedere per mezzo di un semplice microprocessore.

serie speciale assemblaggio IR2132 e IR2130 sono più spesso utilizzati. Sono costituiti da sei piloti che controllano le chiavi. Tre sono utilizzati per la parte inferiore, e tre – verso l'alto. Questo complesso consente una semplice inverter in cascata. Inoltre, ha diversi gradi di protezione. Ad esempio, cortocircuito e sovraccarico. caratteristiche più dettagliate di tutti gli elementi possono essere trovati nei manuali. Ma tutti i componenti di potenza ha un enorme svantaggio – l'alto costo delle merci.

circuito convertitore strutturale

Qualsiasi inverter al motore è composto da tre blocchi principali – raddrizzatore, filtro inverter. Il risultato è che una tensione alternata viene prima convertita in DC, poi filtrata. Dopo tutto questo, si è invertito a corrente alternata. Ma v'è una terza unità – inverter microprocessore. O per essere più precisi, potenti IGBT-transistor. Se vi capita di avere a che fare con chastotnikami, poi si sa che sul fronte a loro, ci sono diversi pulsanti per la programmazione.

convertitore di frequenza manuale vi dirà come navigare le impostazioni di tutte le funzioni. Il caso è molto complicato, in quanto le impostazioni anche nel dispositivo più semplice un bel po '. Inoltre, un dispositivo elettronico che consente di modificare la velocità armatura del motore, regolare il tempo di accelerazione e decelerazione, c'è ancora un certo grado di protezione. Ad esempio, sovracorrente. Nel caso di un tale dispositivo elimina la necessità di installare interruttori.

unità di alimentazione

A seconda del tipo di assegnazione nel convertitore di frequenza, convertitori AC-DC, varie fasi. Una versione della fornitura può essere sia di rete trifase, o da una sola fase. Ma l'uscita IF in ogni caso è una tensione alternata trifase. Ma per effettuare il controllo di corrente, è necessario prima raddrizzare. Il fatto è che la variabile di controllo è difficile – è necessario utilizzare grandi dimmer, che non è molto conveniente. In particolare, ora è il momento della microelettronica e l'automazione, utilizzare la tecnologia obsoleta non è solo irragionevole, ma anche molto redditizio.

Per raddrizzare un AC trifase viene utilizzato un dispositivo elettronico costituito da sei diodi semiconduttori. Essi sono inclusi in un circuito a ponte, si scopre che ciascuna coppia di diodi è utilizzato per correggere monofase. All'uscita del gruppo raddrizzatore ricevere la tensione DC, la sua grandezza è uguale a quella che scorre verso l'ingresso. In questa fase, tutti la conversione è completa, qualsiasi controllo non viene eseguito da questa unità. Se la potenza prodotta dalla rete raddrizzatore monofase cascata sufficientemente anche da un singolo diodo. Tuttavia, un migliore utilizzo di un circuito a ponte di quattro.

assemblaggio dei moduli filtro

Questo modulo è utilizzato per filtrare la tensione DC. L'unità opzione più semplice – è l'induttore inclusa nel tagliato spalla più. Tra i poli del condensatore elettrolitico inclusa. Ha una funzione – per sbarazzarsi della componente variabile. Il fatto è che il raddrizzatore non è in grado di eliminare completamente il ripple. Rimane una piccola componente della corrente alternata, che può dare rumore significativo durante il funzionamento.

Per principio considerazione del funzionamento dell'unità filtro deve essere analizzato, avente elementi di sostituzione. Quando si opera in termini DC induttanza sostituiti resistenza, il condensatore viene sostituito dalla catena rottura. Ma qui alla capacità corrente di alimentazione impedenza AC è sostituito. Di conseguenza, tutta la componente variabile scompare perché si verifica un cortocircuito in questo caso. E 'piuttosto difficile da capire, è necessario comprendere i fondamenti teorici della ingegneria elettrica. Ma la fase di inverter 3 farne a meno è impossibile.

fase inverter

E qui viene il bello – l'uso di alta potenza IGBT-transistor. Hanno controllato anche dal sistema a microprocessore, la qualità del loro lavoro dipende dal funzionamento di tutti convertitore di frequenza. Tale circuito del convertitore di tensione è molto diffusa. Infatti, con l'aiuto dei transistori di potenza può essere invertita alcuna tensione. Un totale di sei elementi utilizzati nel sistema più semplice – due per ogni fase. L'invertitore 220 uscite di ciascun fase rispetto allo zero.

, È necessario utilizzare diodi semiconduttori per eliminare il verificarsi della tensione inversa. Essi sono inclusi tra il collettore e l'emettitore del transistor di potenza. Gestione è effettuata l'ingresso di base. Come discusso in precedenza, convertitori di frequenza, fabbricati con le mani nella cascata inverter di due transistori in ciascuna fase. Essi comprendono la loro serie pn-transizione. Con il punto medio di ciascun braccio fase viene rimosso. In commercialmente disponibili moduli già pronti, hanno implicazioni per alimentare una tensione continua, nonché i tre perni per rimuovere il CA trifase. Inoltre, v'è un connettore per il controllo microcontrollore.

controllo a microprocessore

Usato per cambiare il convertitore della velocità dell'albero motore, la cui tensione frequenza predefinita è 50 Hertz, può essere modificato in ampiezza in un ampio intervallo. Se specificatamente, da zero a quella frequenza, che può fornire un microprocessore. Vai all'ultimo requisito fondamentale – è la possibilità di collegare più dispositivi. Quando si costruisce un convertitore di tensione la cui frequenza è cambiando resistenza variabile deve essere controllata dal processore. Egli selezionato, deve avere un numero sufficiente di porte di ingresso-uscita.

Un po 'più difficile per il sistema può essere collegando il microcontrollore al pannello LCD. Non richiesto di un colore ad alta resa sufficientemente monocromatica, come nel semplice calcolatrice. Alla porta di ingresso-uscita collegata anche di effettuare il pulsante di programmazione. Ecco come si può fare il convertitore di frequenza semplice. Il prezzo di tutti gli elementi non sarà più di duemila. Ma il costo del convertitore con una capacità di 200-750 Watt varia da 6.500 a 12.000 rubli. Tutto dipende dalle capacità del produttore e dei dispositivi.

Custodia per dispositivi

I convertitori di frequenza, prodotto le proprie mani, dovrebbe avere un robusto alloggiamento. Dipende non solo facile da usare, ma anche l'efficienza. La base è in alluminio. La ragione per usare questo materiale – la necessità di raffreddamento di alta qualità. Quando l'IGBT-Module è molto caldo, la temperatura aumenta e diodi semiconduttori. E non importa, il convertitore di frequenza 380 o 220 volt voi.

Il resto del corpo è fatto di plastica. E 'essenziale che tutti gli elementi di sicurezza sono nascosti a loro che non è accaduto accidentalmente toccare i terminali ad alta tensione in funzione. A fronte della necessità di prevedere un'apertura per il display LCD e pulsanti. Separatamente, in una posizione comoda, impostare un resistore variabile. Quando si programma il microcontrollore deve tener conto del fatto che questa resistenza varia uscita di frequenza corrente.

elementi di trasmissione del calore del sistema

Particolare attenzione deve essere rivolta alla dissipazione del calore. L'apparecchio sviluppato da potente sistema di raffreddamento, più affidabile di essere. Come accennato in precedenza, la base deve essere in alluminio. circuito convertitore di tensione deve fornire protezione da surriscaldamento. Per questo scopo, un foro nell'alloggiamento, un sensore di temperatura montato in esso. Dal momento che è alimentato attraverso il segnale un'unità di adattamento al microcontrollore. Nel caso di superamento della temperatura massima del carico deve essere scollegato. Di conseguenza, v'è un transistor di potenza modulo disinseribili.

Per migliorare il trasferimento di calore è necessario utilizzare i fan. La loro posizione è necessario scegliere in modo che il flusso d'aria delle alette di raffreddamento della custodia radiatore. Per aumentare l'efficienza del sistema di raffreddamento è necessario utilizzare pasta termica. Per quanto riguarda la produzione di ventilatori ragionevoli al dispositivo di avvio. Ma è possibile effettuare la programmazione del controllore, utilizzando il segnale dal sensore di temperatura. Al raggiungimento di una temperatura pari alla metà di quella alla quale il dispositivo viene spento, l'interruttore del ventilatore è fatta.

circuito

Come il circuito è meglio usare un opzioni di ready-made. In bordo disponibile commercialmente con fori di diverse dimensioni, attorno ai quali piccoli contatti stagnati. Nel linguaggio comune sono chiamati "pesce". L'unica cosa che vale la pena considerare, dal momento che è possibile sostituire il processore e chipset. A tale scopo, è necessario utilizzare i connettori che sono saldati alla scheda. I convertitori di frequenza con le proprie mani per rendere al meglio con l'aspettativa di elementi a cambio rapido. Chip o controllore appena installato in questo terminale come una presa a muro.

risultati

Può produrre e proprio convertitore di frequenza. analoghi prezzo, come abbiamo scoperto, è molto più alta. Anche se, ovviamente, hanno più opportunità. Ma in realtà, se si guarda da vicino, si scopre che in realtà utilizzano non più di cinque funzioni. Quando l'unità è necessario cambiare la velocità, e regolare il tempo di accelerazione e decelerazione. Un po 'meno spesso usato funzione inversa e cambiare la corrente massima consentita.