Industriella frekvensomvandlare

Hur kontrollerar du pumpens prestanda?

I industriella miljöer används trefas asynkronmotorer oftast. Enkelheten i deras design, tillförlitlighet och låga kostnader - det är de avgörande faktorerna som låter dig använda dem i många maskiner, enheter och mekanismer. I de flesta fall arbetar motorer on-off basis.

Till exempel i nästan alla maskinverktyg styrs spindelhastigheten av en mekanisk växellåda. Dessutom är det inte nödvändigt att kontrollera motorvarvtalet för att ändra eller bibehålla någon teknisk parameter i normen. Som en sådan parameter kan man till exempel överväga trycket vid utloppet till en konventionell vattenpump som används i VVS-system. Var och en av oss är bekanta med denna parameter - bara öppna handfatkranen på morgonen.

För cirka tjugo år sedan löstes uppgiften att reglera trycket vid pumputloppet genom att reglera ventilen. Om en ökning i utloppstrycket krävdes öppnades ventilen, för att minska samma ventil måste stängas. Reglering genomfördes på samma sätt som en kran i badrummet. Operatören på tjänst var engagerad i sådana manipulationer, med fokus på manometerns avläsningar.

Senare började samma regleringsprincip användas i automatiseringssystem för vattenförsörjning, där funktionerna hos den nämnda operatören utfördes av sensorer och en styrenhet, och i vissa fall också en persondator. I rättvisan bör det noteras att denna metod för hantering fortfarande används allmänt, även om de överallt försöker bli av med den.

Ett sådant regleringssystem kan jämföras med en bil där motorn ständigt slås på med full gas. Då ändras hastigheten endast genom att trycka ner bromspedalen. Det är uppenbart att bränsleförbrukningen alltid är maximal, de flesta av bensinen flyger bara värdelöst in i avgasröret, och bromssystemets slitage kommer att vara fullständigt och snabbt. Jämförelsen kanske inte är särskilt framgångsrik, men ganska likartad: när det gäller en elektrisk pump, i stället för bensin, slösas energi och pumpen själv sliter.

För närvarande har det blivit mer optimalt för att kontrollera prestanda för pumpar och annan utrustning som kräver steglös hastighet och effektstyrning. frekvensomriktare. Många företag erbjuder ett brett utbud av olika frekvensomvandlare, utformade för att lösa alla tekniska problem. Kraften hos de föreslagna enheterna sträcker sig från flera hundra watt till 500 kW eller mer.

En frekvensomvandlare är det bästa sättet att styra en trefasmotor, eller kort om principerna för frekvensreglering

Det mest effektiva sättet att ändra hastigheten på en växelströmsmotor är att frekvensreglering. Huvudprincipen är att matningsspänningen och dess frekvens kan variera i enlighet med önskat förhållande, vilket bestäms beroende på motorbelastningens art.

Rotationshastigheten för en induktionsmotors rotor beror, som du vet, på kraftkällans frekvens. Genom att ändra frekvensen på matningsspänningen kan rotorhastigheten varieras över ett brett område. Samtidigt fungerar motorer med ekorre-bur och med fasrotor lika bra i frekvensstyrsystem, vilket gör det möjligt att helt implementera energibesparande tekniker.

Från det ovanstående kan vi dra slutsatsen att för att kontrollera hastigheten på en induktionsmotor krävs först en växelspänningskälla med justerbar frekvens. Massproduktion av sådana källor möjliggjordes genom skapandet av statiska frekvensomvandlare för halvledare, eller som de ofta kallas, chastotnikov.

Skapandet av chastotniks underlättades genom utvecklingen av en modern elementär bas, främst specialiserade mikrokontroller och transistorer i IGBT-strukturen. Uppenbarligen är användningen för detta ändamål av en synkrongenerator med en justerbar hastighet (sådana metoder en gång användes) inte motiverad varken av ekonomiska eller tekniska överväganden.

Moderna frekvensomvandlare (ett annat namn för dessa enheter "Tre-fas inverterare") märkesvaruproduktion är ganska universal i alla avseenden, har hög tillförlitlighet, ger olika belastningsegenskaper på elmotorer, tillåter användning av elmotorer av olika slag.

Det verkar som om vad mer som behövs? Köp och arbeta! Men det finns en sådan rastlös kategori av människor som skinkradioentusiaster som blev intresserade av att reglera rotationshastigheten för trefasmotorer långt innan märkesvaror dök upp till försäljning industriella frekvensomvandlare.

Emellertid stoppade märkesapparater inte amatörradioforskning på detta område: finns fortfarande på sidorna för amatörradiotidningar frekvensomvandlare kretsar. Naturligtvis är det kanske inte värt att upprepa alla dessa gamla kretsar, men deras övervägande kommer att hjälpa till att förstå de allmänna principerna för att konstruera frekvensomvandlare, principerna för deras drift. Och kunskap om dessa principer kan hjälpa till med att köpa en egen frekvensomvandlare, samt förstå dess schema vid reparation.

Fortsättning av artikeln: Planer för amatörfrekvensomvandlare.

Boris Aladyshkin