Teolliset taajuusmuuttajat

Kuinka hallita pumpun suorituskykyä?

Teollisuusympäristöissä käytetään yleisimmin kolmivaiheisia asynkronisia moottoreita. Suunnittelun yksinkertaisuus, luotettavuus ja edullinen hinta - nämä ovat ratkaisevia tekijöitä, joiden avulla voit käyttää niitä monissa koneissa, yksiköissä ja mekanismeissa. Useimmissa tapauksissa moottorit toimivat on-off-tilassa.

Esimerkiksi melkein kaikissa työstökoneissa kara-nopeutta säädellään mekaanisella vaihdelaatikolla. Lisäksi ei ole välttämätöntä säätää moottorin kierroslukua minkään teknisen parametrin muuttamiseksi tai ylläpitämiseksi normissa. Sellaisena parametrina voidaan esimerkiksi pitää putkistoissa käytettävän tavanomaisen vesipumpun paineita. Jokainen meistä tuntee tämän parametrin - avaa vain pesuallashana aamuisin.

Noin kaksikymmentä vuotta sitten tehtävä pumpun poistoaukon paineen säätämisestä ratkaistaan ​​säätämällä venttiiliä. Jos vaadittiin nostamaan poistopainetta, venttiili avattiin; saman venttiilin pienentämiseksi piti sulkea. Sääntely tapahtui samalla tavalla kuin hana kylpyhuoneessa. Määräajassa toiminut operaattori oli keskittynyt manometrin lukemiin.

Myöhemmin samaa säätöperiaatetta käytettiin vedenjakeluautomaatiojärjestelmissä, joissa mainitun operaattorin toiminnot suorittivat anturit ja ohjain, ja joissain tapauksissa myös henkilökohtainen tietokone. Oikeudenmukaisuudessa on huomattava, että tätä hallintomenetelmää käytetään edelleen laajalti, vaikka kaikkialla he yrittävät päästä eroon.

Tällaista säätöjärjestelmää voidaan verrata autoon, jossa moottoria kytketään jatkuvasti täydellä kaasulla. Sitten nopeus muuttuu vain jarrupoljinta painettaessa. On selvää, että polttoaineen kulutus on aina maksimi, suurin osa bensiinistä lentää vain turhaan pakoputkeen ja jarrujärjestelmän kuluminen on täydellistä ja nopeaa. Vertailu ei ehkä ole kovin onnistunut, mutta melko samanlainen: sähköpumpun tapauksessa poltetaan bensiinin sijasta energiaa ja pumppu itse kuluu.

Tällä hetkellä siitä on tullut optimaalisempi pumppujen ja muiden portaattoman nopeuden ja tehon hallintaa vaativien laitteiden toiminnan ohjaamiseksi. taajuusmuuttaja. Monet yritykset tarjoavat laajan valikoiman erilaisia ​​taajuusmuuttajia, jotka on suunniteltu ratkaisemaan kaikki teknologiset ongelmat. Ehdotettujen laitteiden teho vaihtelee useasta sadasta watista 500 kW: iin tai enemmän.

Taajuusmuuttaja on paras tapa hallita kolmivaiheista moottoria tai lyhyesti taajuussäädön periaatteista

Tehokkain tapa muuttaa vaihtovirran moottorin nopeutta on taajuuden säätö. Sen pääperiaatteena on, että syöttöjännite ja sen taajuus voivat vaihdella vaaditun suhteen mukaan, joka määritetään moottorin kuormituksen luonteesta riippuen.

Kuten tiedät, induktiomoottorin roottorin pyörimisnopeus riippuu virtalähteen taajuudesta. Siksi muuttamalla syöttöjännitteen taajuutta roottorin nopeutta voidaan muuttaa laajalla alueella. Samanaikaisesti oravakorissa ja vaiheroottorilla varustetut moottorit toimivat yhtä hyvin taajuudenohjausjärjestelmissä, mikä mahdollistaa energiansäästötekniikan täysimääräisen käyttöönoton.

Edellä esitetystä voidaan päätellä, että induktiomoottorin nopeuden ohjaamiseksi tarvitaan ensisijaisesti vaihtojännitelähde, jolla on säädettävä taajuus. Tällaisten lähteiden massatuotanto tehtiin mahdolliseksi perustamalla puolijohdestaattiset taajuusmuuttajat, tai kuten niitä usein kutsutaan, chastotnikov.

Chastotnikien luomista helpotti nykyaikaisen elementtipohjan kehittäminen, ensisijaisesti erikoistuneet IGBT-rakenteen mikrokontrollerit ja transistorit. On selvää, että synkronisen generaattorin käyttöä säädettävän nopeuden kanssa (sellaisia ​​menetelmiä käytettiin kerran) ei voida perustella taloudellisilla tai teknisillä syillä.

Nykyaikaiset taajuusmuuttajat (toinen nimi näille laitteille "Kolmivaiheinen invertteri") merkkituotteet ovat kaikilta osin varsin yleismaailmallisia, niillä on suuri luotettavuus, ne tarjoavat sähkömoottoreille erilaisia ​​kuormitusominaisuuksia, sallivat erityyppisten sähkömoottorien käytön.

Vaikuttaa siltä, ​​että mitä muuta tarvitaan? Osta ja työskentele! Mutta on olemassa sellainen levoton ihmisryhmä kuin kinkkuradio-harrastajat, jotka kiinnostuivat säätelemään kolmivaihemoottoreiden pyörimisnopeutta kauan ennen kuin merkkituotteet tulivat myyntiin teollisuuden taajuusmuuttajat.

Kuitenkin merkkituotteet eivät estäneet amatööriradiotutkimusta tällä alueella: ne esiintyvät edelleen amatööriradiolehtien sivuilla taajuusmuuttajapiirit. Kaikkien näiden vanhojen piireiden toistaminen ei tietenkään välttämättä kannata, mutta niiden tarkastelu auttaa ymmärtämään taajuusmuuttajapiirien rakentamisen yleisiä periaatteita, niiden toiminnan periaatteita. Ja näiden periaatteiden tuntemus voi auttaa omistaman taajuusmuuttajan ostamisessa ja ymmärtää sen suunnitelmaa korjauksen yhteydessä.

Artikkelin jatko: Amatööritaajuusmuuttajien järjestelmät.

Boris Aladyshkin