Agak sukar untuk membuat penukar frekuensi dengan tangan anda sendiri, kerana anda perlu mahir dalam elektronik kuasa dan teknologi semikonduktor. Tetapi sebelum anda berfikir tentang mereka bentuk peranti ini, anda perlu mengetahui untuk tujuan apa ia digunakan. Anda juga perlu mengetahui apakah komponen utama sistem elektronik ini.
Apakah itu penukar frekuensi?
Semua orang tahu bahawa terdapat arus ulang alik dalam rangkaian, dan ia mempunyai frekuensi tertentu. Di Rusia, standardnya ialah 50 Hertz. Di sesetengah negara Barat, standard yang sedikit berbeza ialah 60 Hertz. Operasi banyak peranti bergantung pada kekerapan arus. Penukar digunakan untuk menggerakkan motor tak segerak. Terdapat banyak sebab untuk menggunakan cara elektronik. Sebagai contoh, dalam industri, penyongsang telah meluas, sejak penggunaannyamembolehkan anda menyingkirkan mekanisme yang besar.
Dengan lebih terperinci, anda boleh menukar kelajuan putaran tali pinggang pada penghantar dengan menggunakan kotak gear, yang berasaskan sejenis kotak gear kereta. Selain itu, ia boleh sama ada mekanikal (menggunakan beberapa gear) atau CVT. Tetapi ia adalah lebih berkesan untuk menukar parameter arus yang memberi makan kepada motor. Memusingkan perintang boleh ubah mengubah kelajuan putaran penghantar. Selain itu, kekerapan boleh ditukar dalam julat yang luas.
Apakah ciri lain yang ada pada penukar frekuensi?
Selain itu, tetapan penyongsang membenarkan motor elektrik memperoleh kelajuan secara beransur-ansur selama beberapa saat. Masa ditetapkan oleh pengguna melalui pengaturcaraan fungsi penukar frekuensi. Begitu juga, anda boleh lakukan dengan masa menghentikan angker enjin. Ini mengurangkan beban pada pemacu, yang secara langsung menjejaskan sumbernya.
Selain itu, bagi perniagaan kecil yang tidak mempunyai keupayaan untuk menyediakan diri mereka dengan rangkaian tiga fasa, tetapi terdapat keperluan untuk itu, penggunaan penukar frekuensi adalah ubat mujarab yang sebenar. Terdapat banyak model peranti sedemikian yang disambungkan ke rangkaian arus ulang-alik fasa tunggal, dan ia menghasilkan tiga pada output. Oleh itu, adalah mungkin untuk memasangkan motor elektrik ke saluran keluar biasa. Dan dalam kes ini, ia tidak akan kehilangan kuasa, kerjanya akan betul.
Komponen kuasa penukar
Semua penukar frekuensi menggunakan transistor IGBT atau MOSFET yang berkuasa. Mereka sesuai untuk jenis kerja ini. Mereka dipasang dalam modul berasingan. Kaedah pemasangan ini boleh meningkatkan prestasi peranti elektronik. Transistor ini berfungsi dalam mod kunci, kawalan dijalankan menggunakan sistem mikropemproses. Hakikatnya ialah semua kawalan adalah arus rendah, menukar voltan tinggi tidak diperlukan. Oleh itu, ini boleh dicapai menggunakan mikropemproses yang paling mudah.
Pemasangan khas yang paling biasa digunakan bagi siri IR2132 dan IR2130. Mereka terdiri daripada enam pemandu yang mengawal kunci. Tiga digunakan untuk bahagian bawah dan tiga untuk bahagian atas. Pemasangan ini membolehkan anda melaksanakan lata mudah penukar frekuensi. Di samping itu, ia mempunyai beberapa tahap perlindungan. Contohnya, terhadap litar pintas dan beban lampau. Ciri yang lebih terperinci bagi semua elemen boleh didapati dalam manual. Tetapi semua elemen kuasa mempunyai kelemahan yang besar - kos produk yang tinggi.
Rajah struktur penukar
Mana-mana penukar frekuensi untuk motor mempunyai tiga blok utama - penerus, penapis, penyongsang. Ternyata voltan AC mula-mula ditukar kepada DC, kemudian ditapis. Selepas semua ini, ia terbalik menjadi pembolehubah. Tetapi terdapat blok ketiga - kawalan mikropemproses penyongsang. Dan untuk menjadi lebih tepat, transistor IGBT berkuasa. Jika anda pernah berurusan denganpenukar frekuensi, maka anda tahu bahawa pada panel hadapan mereka mempunyai beberapa butang untuk pengaturcaraan.
Manual arahan penyongsang akan membimbing anda cara menyediakan semua fungsi. Ini adalah perkara yang sangat rumit, kerana terdapat banyak tetapan walaupun dalam peranti yang paling mudah. Sebagai tambahan kepada fakta bahawa peranti elektronik membolehkan anda menukar kekerapan putaran angker motor, melaraskan masa pecutan dan nyahpecutan, terdapat juga beberapa darjah perlindungan. Contohnya, lebihan arus. Dalam kes menggunakan peranti sedemikian, tidak perlu memasang suis automatik.
Unit penerus
Bergantung pada tujuan penukar frekuensi, peringkat penerus yang berbeza digunakan. Dan pilihan bekalan kuasa boleh sama ada dari rangkaian tiga fasa, atau dari satu fasa satu. Tetapi pada output penyongsang, dalam apa jua keadaan, terdapat voltan bergantian tiga fasa. Tetapi untuk mengawal arus, ia mesti diperbetulkan terlebih dahulu. Masalahnya ialah agak sukar untuk mengawal pembolehubah - perlu menggunakan rheostat yang besar, yang tidak begitu mudah. Lebih-lebih lagi, kini adalah masa mikroelektronik dan automasi, bukan sahaja tidak munasabah untuk menggunakan teknologi lapuk, tetapi juga sangat tidak menguntungkan.
Peranti elektronik yang terdiri daripada enam diod semikonduktor digunakan untuk membetulkan arus ulang-alik tiga fasa. Mereka dihidupkan dalam litar jambatan, ternyata setiap pasangan diod berfungsi untuk membetulkan satu fasa. Voltan malar muncul pada output unit penerus, ianilai adalah sama dengan yang mengalir ke input. Pada peringkat ini, semua transformasi selesai, tiada kawalan ke atas blok ini dilakukan. Sekiranya kuasa dibekalkan daripada rangkaian fasa tunggal, peringkat penerus adalah mencukupi walaupun dari satu diod. Tetapi lebih cekap menggunakan litar jambatan empat.
Kotak penapis
Modul ini digunakan untuk penapisan voltan DC. Versi blok yang paling mudah ialah induktor yang termasuk dalam celah bahu positif. Kapasitor elektrolitik disambungkan di antara kutub. Ia mempunyai satu fungsi - untuk menyingkirkan komponen pembolehubah. Masalahnya ialah penerus tidak dapat menghilangkan riak sepenuhnya. Masih terdapat sejumlah kecil AC yang boleh menghasilkan bunyi yang ketara semasa operasi.
Untuk mempertimbangkan prinsip operasi blok penapis, adalah perlu untuk menganalisis dengan menggantikan elemen. Apabila beroperasi dalam keadaan arus terus, induktansi digantikan oleh rintangan, kapasitor digantikan oleh litar terbuka. Tetapi apabila dikuasakan oleh arus ulang alik, kapasitansi digantikan oleh rintangan. Oleh itu, keseluruhan komponen pembolehubah hilang, kerana litar pintas berlaku dalam kes ini. Untuk memahami perkara ini agak sukar, perlu memahami asas teori kejuruteraan elektrik. Tetapi penukar frekuensi 3 fasa tidak boleh dibuat tanpa ini.
Peringkat penyongsang
Dan di sini keseronokan bermula - penggunaan transistor IGBT yang berkuasa. Mereka dikawal oleh sistem mikropemproses, darikualiti fungsinya bergantung pada operasi keseluruhan penukar frekuensi. Litar penukar voltan sedemikian digunakan secara meluas. Malah, dengan bantuan transistor kuasa, sebarang voltan boleh diterbalikkan. Secara keseluruhan, enam elemen digunakan dalam litar paling mudah - dua untuk setiap fasa. Penukar frekuensi menghasilkan 220 volt pada setiap fasa berkenaan dengan sifar.
Untuk menghilangkan kejadian voltan terbalik, perlu menggunakan diod semikonduktor. Mereka disambungkan antara pengumpul dan pemancar transistor kuasa. Pengurusan dijalankan di pintu masuk pangkalan. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, penukar frekuensi buat sendiri mempunyai dua transistor untuk setiap fasa dalam lata penyongsang. Hidupkan simpang p-n mereka secara bersiri. Fasa dikeluarkan dari titik tengah setiap bahu. Modul siap sedia tersedia untuk dijual, mereka mempunyai petunjuk untuk membekalkan voltan langsung, serta tiga kenalan untuk mengeluarkan tiga fasa berselang-seli. Selain itu, terdapat penyambung untuk menyambungkan sistem kawalan mikropengawal.
Kawalan mikropemproses
Digunakan untuk menukar kelajuan aci motor oleh penyongsang, voltan, yang frekuensi lalainya ialah 50Hz, boleh ditukar dalam amplitud dalam julat yang luas. Dan lebih khusus, dari sifar kepada kekerapan yang boleh disediakan oleh mikropemproses. Keperluan utama untuk yang terakhir ialah keupayaan untuk menyambungkan berbilang peranti. Bila kamureka bentuk penukar, voltan, yang frekuensinya diubah oleh rintangan boleh ubah, mesti dikawal oleh pemproses. Ia dipilih dengan teliti, ia mesti mempunyai bilangan port I / O yang mencukupi.
Anda boleh merumitkan sedikit sistem dengan menyambungkan paparan LCD ke mikropengawal. Rendering warna tinggi tidak diperlukan daripadanya, monokrom sudah cukup, seperti dalam kalkulator mudah. Butang untuk pengaturcaraan juga disambungkan ke port input-output. Inilah cara anda boleh membuat penukar frekuensi mudah. Harga semua elemen tidak lebih daripada dua ribu rubel. Tetapi kos penyongsang dengan kuasa 200-750 watt berkisar antara 6500 hingga 12000 rubel. Semuanya bergantung pada pengilang dan keupayaan peranti.
Sarung peranti
Penukar frekuensi buat sendiri mesti mempunyai perumahan yang boleh dipercayai. Bukan sahaja kemudahan penggunaan bergantung padanya, tetapi juga kecekapan. Tapaknya diperbuat daripada aluminium. Sebab untuk menggunakan bahan ini adalah keperluan untuk penyejukan berkualiti tinggi. Semasa operasi, modul IGBT menjadi sangat panas, dan suhu diod semikonduktor juga meningkat. Dan tidak kira sama ada anda mempunyai penukar frekuensi 380 atau 220 Volt.
Selebihnya badan diperbuat daripada plastik. Ia adalah perlu bahawa semua elemen kuasa disembunyikan olehnya, supaya tidak ada sentuhan tidak sengaja dengan terminal voltan tinggi semasa operasi. Di bahagian hadapan, perlu menyediakan lubang untuk paparan LCD dan butang. Secara berasingan, dalamtempat yang selesa, perintang berubah-ubah dipasang. Apabila pengaturcaraan mikropengawal, adalah perlu untuk mengambil kira bahawa rintangan ini mengubah kekerapan arus keluaran.
Pertukaran haba elemen sistem
Perhatian khusus harus diberikan kepada pelesapan haba. Lebih berkuasa peranti yang dibangunkan, lebih dipercayai sistem penyejukan itu. Seperti yang dinyatakan di atas, asas mesti diperbuat daripada aluminium. Litar penukar voltan mesti memberikan perlindungan terhadap terlalu panas. Untuk tujuan ini, diperlukan untuk menggerudi lubang di perumahan, sensor suhu dipasang di dalamnya. Daripadanya, isyarat disalurkan melalui peranti yang sepadan ke mikropengawal. Jika suhu maksimum melebihi, beban mesti diputuskan. Oleh itu, modul transistor kuasa dimatikan.
Untuk meningkatkan pelesapan haba, kipas mesti digunakan. Lokasi mereka mesti dipilih supaya aliran udara menyejukkan sirip radiator kes itu. Untuk meningkatkan kecekapan sistem penyejukan, anda mesti menggunakan pes haba. Adalah lebih munasabah untuk menghidupkan kipas pada masa memulakan peranti. Tetapi ia juga mungkin untuk memprogramkan pengawal menggunakan isyarat daripada sensor suhu. Apabila suhu mencecah separuh daripada suhu di mana penutupan kecemasan peranti berlaku, kipas dihidupkan.
Papan litar
Sebagai papan litar, sebaiknya gunakan pilihan yang sudah siap. Dijual terdapat papan dengan saiz yang berbeza dengan lubang di sekelilingnyakenalan tin kecil. Mereka dalam bahasa sehari-hari dirujuk sebagai "ikan". Satu-satunya perkara yang patut dipertimbangkan ialah kemungkinan menggantikan pemproses dan litar mikro. Untuk tujuan ini, anda perlu menggunakan penyambung yang dipateri pada papan. Penukar frekuensi buat sendiri paling baik dibuat dengan menjangkakan penggantian cepat elemen. IC atau pengawal hanya dipalamkan ke soket ini, seperti palam ke soket.
Kesimpulan
Anda juga boleh membuat penukar frekuensi anda sendiri. Harga analog, seperti yang kami ketahui, jauh lebih tinggi. Walaupun, sudah tentu, mereka mempunyai lebih banyak peluang. Tetapi sebenarnya, jika dilihat lebih dekat, ternyata tidak lebih daripada lima fungsi sebenarnya digunakan. Apabila pemacu sedang berjalan, adalah perlu untuk menukar kelajuan putaran, serta melaraskan masa pecutan dan nyahpecutan. Kurang kerap, fungsi terbalik dan menukar arus maksimum yang dibenarkan digunakan.
