Μετατροπείς βιομηχανικής συχνότητας

Πώς να ελέγχετε την απόδοση της αντλίας;

Σε βιομηχανικά περιβάλλοντα χρησιμοποιούνται συνήθως οι ασύγχρονοι κινητήρες τριών φάσεων. Η απλότητα του σχεδιασμού, η αξιοπιστία και το χαμηλό κόστος - αυτοί είναι οι καθοριστικοί παράγοντες που σας επιτρέπουν να τα χρησιμοποιήσετε σε πολλά μηχανήματα, μονάδες και μηχανισμούς. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι κινητήρες λειτουργούν σε κατάσταση "on-off".

Για παράδειγμα, σε σχεδόν όλα τα εργαλεία, η ταχύτητα του άξονα ελέγχεται από ένα μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων. Επιπλέον, δεν είναι απαραίτητο να ελέγχεται η ταχύτητα του κινητήρα ώστε να αλλάζει ή να διατηρείται οποιαδήποτε τεχνολογική παράμετρος. Ως τέτοια παράμετρος, για παράδειγμα, μπορεί κανείς να εξετάσει την πίεση στην έξοδο μιας συμβατικής αντλίας νερού που χρησιμοποιείται στα συστήματα υδραυλικών εγκαταστάσεων. Καθένας από εμάς είναι εξοικειωμένος με αυτήν την παράμετρο - απλά ανοίξτε τη βρύση νιπτήρα το πρωί.

Περίπου είκοσι χρόνια πριν, το έργο της ρύθμισης της πίεσης στην έξοδο αντλίας επιλύθηκε ελέγχοντας τη βαλβίδα. Εάν απαιτείται αύξηση της πίεσης εξόδου, τότε η βαλβίδα άνοιξε · για να μειωθεί η ίδια βαλβίδα έπρεπε να κλείσει. Ο κανονισμός διεξήχθη με τον ίδιο τρόπο όπως μια βρύση στο μπάνιο. Ο υπεύθυνος χειριστής ασχολήθηκε με τέτοιους χειρισμούς, εστιάζοντας στις αναγνώσεις του μανόμετρου.

Αργότερα, άρχισε να χρησιμοποιείται η ίδια αρχή ρύθμισης στα συστήματα αυτοματισμού ύδρευσης, όπου οι λειτουργίες του αναφερόμενου χειριστή πραγματοποιήθηκαν από αισθητήρες και ελεγκτή και σε μερικές περιπτώσεις και από προσωπικό υπολογιστή. Για λόγους δικαιοσύνης, πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η μέθοδος διαχείρισης εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως, αν και παντού προσπαθούν να την εξαλείψουν.

Ένα τέτοιο σύστημα ρύθμισης μπορεί να συγκριθεί με ένα αυτοκίνητο στο οποίο ο κινητήρας θα είναι συνεχώς ενεργοποιημένος σε πλήρη γκάζι. Στη συνέχεια η ταχύτητα αλλάζει μόνο από το βαθμό συμπίεσης του πεντάλ φρένου. Είναι προφανές ότι η κατανάλωση καυσίμου είναι πάντα μέγιστη, το μεγαλύτερο μέρος της βενζίνης απλώς πετάει άχρηστα στο σωλήνα εξάτμισης και η φθορά του συστήματος πέδησης θα είναι πλήρης και γρήγορη. Η σύγκριση μπορεί να μην είναι πολύ επιτυχής, αλλά αρκετά παρόμοια: στην περίπτωση μιας ηλεκτρικής αντλίας, αντί της βενζίνης, η ενέργεια χάνεται και η ίδια η αντλία φθείρεται.

Επί του παρόντος, έχει καταστεί πιο βέλτιστο για τον έλεγχο της απόδοσης των αντλιών και άλλου εξοπλισμού που απαιτεί αθόρυβη ταχύτητα και έλεγχο ισχύος. μεταβλητή συχνότητα. Πολλές εταιρείες προσφέρουν ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών μετατροπέων συχνότητας, σχεδιασμένα για την επίλυση οποιωνδήποτε τεχνολογικών προβλημάτων. Η ισχύς των προτεινόμενων συσκευών κυμαίνεται από μερικές εκατοντάδες βάρους έως 500 kW ή περισσότερο.

Ένας μετατροπέας συχνότητας είναι ο καλύτερος τρόπος για τον έλεγχο ενός τριφασικού κινητήρα, ή σύντομα για τις αρχές της ρύθμισης της συχνότητας

Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να αλλάξετε την ταχύτητα ενός κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος είναι να ρύθμιση συχνότητας. Βασική αρχή της είναι ότι η τάση τροφοδοσίας και η συχνότητά της μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με την απαιτούμενη αναλογία, η οποία καθορίζεται ανάλογα με τη φύση του φορτίου του κινητήρα.

Η ταχύτητα περιστροφής του δρομέα ενός επαγωγικού κινητήρα, όπως γνωρίζετε, εξαρτάται από τη συχνότητα της πηγής ισχύος. Ως εκ τούτου, μεταβάλλοντας τη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας, είναι δυνατόν να μεταβληθεί ευρέως η ταχύτητα του ρότορα. Ταυτόχρονα, οι κινητήρες με κλουβί σκίουρων και με στροφείο φάσης λειτουργούν εξίσου καλά στα συστήματα ελέγχου συχνότητας, γεγονός που καθιστά δυνατή την πλήρη εφαρμογή τεχνολογιών εξοικονόμησης ενέργειας.

Από τα προηγούμενα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι για τον έλεγχο της ταχύτητας ενός επαγωγικού κινητήρα, πρώτα απ 'όλα χρειάζεται μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος. Η μαζική παραγωγή τέτοιων πηγών έγινε δυνατή με τη δημιουργία του Στατικοί μετατροπείς συχνότητας ημιαγωγών, ή, όπως συχνά ονομάζονται, chastotnikov.

Η δημιουργία chastotniks διευκολύνθηκε από την ανάπτυξη μιας σύγχρονης στοιχειακής βάσης, κυρίως εξειδικευμένων μικροελεγκτών και τρανζίστορ της δομής IGBT. Προφανώς, η χρήση για το σκοπό αυτό μιας σύγχρονης γεννήτριας με ρυθμιζόμενη ταχύτητα (τέτοιες μέθοδοι χρησιμοποιήθηκαν κάποτε) δεν δικαιολογείται ούτε από οικονομικές ούτε τεχνικές εκτιμήσεις.

Σύγχρονοι μετατροπείς συχνότητας (άλλο όνομα για αυτές τις συσκευές "Τριφασικός μετατροπέας") είναι απόλυτα καθολική από όλες τις απόψεις, έχουν υψηλή αξιοπιστία, παρέχουν διάφορα χαρακτηριστικά φορτίου στους ηλεκτρικούς κινητήρες, επιτρέπουν τη χρήση ηλεκτρικών κινητήρων διαφόρων τύπων.

Φαίνεται ότι τι άλλο χρειάζεται; Αγοράστε και εργαστείτε! Αλλά υπάρχει μια τέτοια ανήσυχη κατηγορία ανθρώπων όπως οι ραδιοερασιτέχνες που ενδιαφέρονται να ρυθμίσουν την ταχύτητα περιστροφής των τριφασικών κινητήρων πολύ πριν εμφανιστούν τα επώνυμα στην πώληση βιομηχανικούς μετατροπείς συχνότητας.

Ωστόσο, οι επώνυμες συσκευές δεν σταμάτησαν την ερασιτεχνική ραδιοφωνική έρευνα σε αυτόν τον τομέα: εξακολουθούν να εμφανίζονται στις σελίδες ερασιτεχνικών ραδιοφωνικών περιοδικών κυκλώματα μετατροπέα συχνότητας. Φυσικά, η επανάληψη όλων αυτών των παλαιών κυκλωμάτων τώρα μπορεί να μην αξίζει τον κόπο, αλλά η εκτίμησή τους θα βοηθήσει στην κατανόηση των γενικών αρχών κατασκευής κυκλωμάτων μετατροπέων συχνότητας, των αρχών λειτουργίας τους. Και η γνώση αυτών των αρχών μπορεί να βοηθήσει στην αγορά ενός ιδιόκτητου μετατροπέα συχνότητας, καθώς και να κατανοήσει το σχέδιό του σε περίπτωση επισκευής.

Συνέχεια του άρθρου: Σχέδια ερασιτεχνικών μετατροπέων συχνότητας.

Μπόρις Αλαντίσκιν