Industriële frequentieomvormers

Hoe de pompprestaties regelen?

In industriële omgevingen worden meestal asynchrone motoren met drie fasen gebruikt. De eenvoud van hun ontwerp, betrouwbaarheid en lage kosten - dit zijn de beslissende factoren waarmee u ze in veel machines, eenheden en mechanismen kunt gebruiken. In de meeste gevallen werken motoren aan-uit.

In bijna alle werktuigmachines wordt de spilsnelheid bijvoorbeeld geregeld door een mechanische versnellingsbak. Bovendien is het niet nodig om het motortoerental te regelen om een ​​technologische parameter in de norm te wijzigen of te behouden. Als een dergelijke parameter kan bijvoorbeeld de druk worden beschouwd bij de uitlaat van een conventionele waterpomp die wordt gebruikt in leidingsystemen. Ieder van ons is bekend met deze parameter - gewoon 's morgens de kraan openen.

Ongeveer twintig jaar geleden werd de taak om de druk bij de pompuitlaat te regelen opgelost door de klep te regelen. Als een verhoging van de uitlaatdruk vereist was, werd de klep geopend; om dezelfde klep te verminderen, moest deze worden gesloten. Regelgeving werd op dezelfde manier uitgevoerd als een kraan in de badkamer. De dienstdoende bediener was bezig met dergelijke manipulaties, waarbij hij zich concentreerde op de aflezingen van de manometer.

Later begonnen ze hetzelfde regelprincipe te gebruiken in systemen voor de automatisering van watervoorziening, waar de functies van de genoemde operator werden uitgevoerd door sensoren en een controller, en in sommige gevallen ook een personal computer. Eerlijk gezegd moet worden opgemerkt dat deze beheersmethode nog steeds veel wordt gebruikt, hoewel ze overal proberen er vanaf te komen.

Een dergelijk regelsysteem kan worden vergeleken met een auto waarin de motor constant op volgas wordt ingeschakeld. Dan verandert de snelheid alleen door de mate van indrukken van het rempedaal. Het is duidelijk dat het brandstofverbruik altijd maximaal is, de meeste benzine vliegt gewoon nutteloos in de uitlaatpijp en de slijtage van het remsysteem zal compleet en snel zijn. De vergelijking is misschien niet erg succesvol, maar lijkt veel op elkaar: in het geval van een elektrische pomp wordt in plaats van benzine energie verspild en verslijt de pomp zelf.

Momenteel is het optimaler geworden voor het regelen van de prestaties van pompen en andere apparatuur die traploze snelheid en vermogensregeling vereist. variabele frequentieregelaar. Veel bedrijven bieden een breed scala aan verschillende frequentieomvormers, ontworpen om eventuele technologische problemen op te lossen. Het vermogen van de voorgestelde apparaten varieert van enkele honderden watt tot 500 kW of meer.

Een frequentieomvormer is de beste manier om een ​​driefasige motor te besturen, of kort over de principes van frequentieregulatie

De meest effectieve manier om de snelheid van een AC-motor te veranderen, is frequentie regeling. Het basisprincipe is dat de voedingsspanning en de frequentie ervan kunnen variëren in overeenstemming met de vereiste verhouding, die wordt bepaald afhankelijk van de aard van de motorbelasting.

Het toerental van de rotor van een inductiemotor is, zoals u weet, afhankelijk van de frequentie van de stroombron. Door het variëren van de frequentie van de voedingsspanning is het daarom mogelijk om de rotorsnelheid sterk te variëren. Tegelijkertijd werken motoren met eekhoornkooi en met een faserotor even goed in frequentiecontrolesystemen, waardoor het mogelijk is om energiebesparende technologieën volledig te implementeren.

Uit het voorgaande kunnen we concluderen dat voor het regelen van de snelheid van een inductiemotor in de eerste plaats een wisselspanningsbron met instelbare frequentie nodig is. Massaproductie van dergelijke bronnen werd mogelijk gemaakt door de oprichting van halfgeleider statische frequentieomvormers, of, zoals ze vaak worden genoemd, chastotnikov.

De oprichting van chastotniks werd vergemakkelijkt door de ontwikkeling van een moderne elementaire basis, voornamelijk gespecialiseerde microcontrollers en transistors van de IGBT-structuur. Het is duidelijk dat het gebruik voor dit doel van een synchrone generator met een instelbare snelheid (dergelijke methoden werden ooit gebruikt) niet gerechtvaardigd is door economische of technische overwegingen.

Moderne frequentieomvormers (een andere naam voor deze apparaten "Drie-fase omvormer") merkproductie is in alle opzichten vrij universeel, heeft een hoge betrouwbaarheid, biedt verschillende belastingskarakteristieken op elektrische motoren, maakt het gebruik van verschillende soorten elektrische motoren mogelijk.

Het lijkt erop dat wat anders nodig is? Koop en werk! Maar er is zo'n rusteloze categorie mensen als hamradiofanaten die geïnteresseerd raakten in het regelen van de rotatiesnelheid van driefasige motoren lang voordat merkmotoren in de verkoop verschenen industriële frequentieomvormers.

Merkapparatuur stopte echter niet het onderzoek van amateurradio op dit gebied: ze verschijnen nog steeds op de pagina's van amateurradiobladen frequentieomvormer circuits. Natuurlijk is het nu misschien niet de moeite waard om al deze oude circuits te herhalen, maar hun overweging zal helpen om de algemene principes van het construeren van frequentieomvormercircuits, de principes van hun werking, te begrijpen. En kennis van deze principes kan helpen bij de aankoop van een eigen frequentieomvormer, evenals het schema begrijpen in geval van reparatie.

Vervolg van het artikel: Regelingen van amateur-frequentieomzetters.

Boris Aladyshkin