จากบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าตัวแปลงความถี่สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าคืออะไร พิจารณาวงจรของมัน หลักการทำงาน และเรียนรู้เกี่ยวกับการตั้งค่าของการออกแบบทางอุตสาหกรรม จุดสนใจหลักคือการทำเครื่องแปลงความถี่ด้วยมือของคุณเอง แน่นอนว่าสำหรับสิ่งนี้ อย่างน้อยคุณจะต้องมีแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับเทคโนโลยีตัวนำไฟฟ้า จำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยจุดประสงค์ในการใช้ตัวแปลงความถี่
เมื่อมีความจำเป็นสำหรับ IF
ตัวแปลงความถี่สมัยใหม่เป็นอุปกรณ์ไฮเทคที่ประกอบด้วยองค์ประกอบตามเซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ยังมีระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ด้วยความช่วยเหลือของมัน พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดทั้งหมดของมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยความช่วยเหลือของเครื่องแปลงความถี่ทำให้สามารถเปลี่ยนความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ มีความคิดที่จะซื้อเครื่องแปลงความถี่สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า. ราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับมอเตอร์ที่มีกำลัง 0.75 kW จะอยู่ที่ประมาณ 5-7 พันรูเบิล
เป็นที่น่าสังเกตว่าคุณสามารถเปลี่ยนความเร็วในการหมุนได้โดยใช้กระปุกเกียร์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของตัวแปรหรือประเภทเกียร์ แต่การออกแบบดังกล่าวมีขนาดใหญ่มากไม่สามารถใช้งานได้เสมอไป นอกจากนี้กลไกดังกล่าวจะต้องได้รับการบริการในเวลาที่เหมาะสมและความน่าเชื่อถือต่ำมาก การใช้ตัวแปลงความถี่ช่วยให้คุณลดต้นทุนการบริการไดรฟ์ไฟฟ้า และเพิ่มขีดความสามารถได้
ส่วนประกอบหลักของตัวแปลงความถี่
ตัวแปลงความถี่ใดๆ ประกอบด้วยสี่โมดูลหลัก:
- หน่วยเรียงกระแส
- อุปกรณ์กรองกระแสตรง
- ประกอบอินเวอร์เตอร์
- ระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์
ทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกัน และชุดควบคุมจะควบคุมการทำงานของสเตจเอาท์พุต - อินเวอร์เตอร์ ด้วยความช่วยเหลือของมันที่มีการเปลี่ยนแปลงลักษณะการส่งออกของกระแสสลับ
จะอธิบายในรายละเอียดด้านล่าง ไดอะแกรมจะได้รับ ตัวแปลงความถี่สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ามีคุณสมบัติเพิ่มเติมหลายประการ ควรสังเกตว่าอุปกรณ์นี้มีการป้องกันหลายระดับซึ่งควบคุมโดยอุปกรณ์ไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการควบคุมอุณหภูมิขององค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์กำลังดำเนินการ นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชั่นป้องกันการลัดวงจรและกระแสเกิน ความถี่ตัวแปลงต้องเชื่อมต่อกับเครือข่ายอุปทานโดยใช้อุปกรณ์ป้องกัน ไม่จำเป็นต้องใช้สตาร์ทเตอร์แบบแม่เหล็ก
วงจรเรียงกระแสตัวแปลงความถี่
นี่คือโมดูลแรกที่กระแสไหลผ่าน ด้วยความช่วยเหลือของกระแสสลับจะถูกแก้ไข - แปลงเป็นกระแสตรง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการใช้องค์ประกอบเช่นไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ แต่ตอนนี้ควรกล่าวถึงคุณสมบัติเล็กน้อย คุณทราบดีว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำส่วนใหญ่ใช้พลังงานจากไฟ AC สามเฟส แต่สิ่งนี้ไม่สามารถใช้ได้ทุกที่ แน่นอนองค์กรขนาดใหญ่มี แต่ไม่ค่อยใช้ในชีวิตประจำวันเนื่องจากการดำเนินการเฟสเดียวง่ายกว่า ใช่ และเมื่อคำนึงถึงไฟฟ้าแล้ว สิ่งต่างๆ ก็ง่ายขึ้น
และตัวแปลงความถี่สามารถขับเคลื่อนได้ทั้งจากเครือข่ายสามเฟสและจากเฟสเดียว อะไรคือความแตกต่าง? และไม่มีนัยสำคัญในการออกแบบใช้วงจรเรียงกระแสประเภทต่างๆ หากเรากำลังพูดถึงเครื่องแปลงความถี่แบบเฟสเดียวสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า จำเป็นต้องใช้วงจรบนไดโอดสารกึ่งตัวนำสี่ตัวที่ต่ออยู่ในประเภทบริดจ์ แต่ถ้าจำเป็นต้องใช้พลังงานจากเครือข่ายสามเฟส คุณควรเลือกวงจรอื่นซึ่งประกอบด้วยไดโอดเซมิคอนดักเตอร์หกตัว สององค์ประกอบในแต่ละแขน ดังนั้นคุณจะได้รับการแก้ไขไฟฟ้ากระแสสลับ ผลลัพธ์จะแสดงค่าบวกและลบ
กรองแรงดันไฟตรง
กำลังออกวงจรเรียงกระแส คุณมีแรงดันไฟคงที่ แต่มีระลอกคลื่นขนาดใหญ่ ส่วนประกอบตัวแปรยังคงลื่น ในการทำให้ "ความหยาบ" ของกระแสเหล่านี้ราบรื่น คุณจะต้องใช้อย่างน้อยสององค์ประกอบ - ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า แต่ควรเล่าให้ละเอียดกว่านี้
ตัวเหนี่ยวนำมีจำนวนรอบมาก มีรีแอกแตนซ์อยู่บ้าง ซึ่งทำให้ระลอกคลื่นของกระแสที่ไหลผ่านนั้นเรียบขึ้นเล็กน้อย องค์ประกอบที่สองคือตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อระหว่างสองขั้ว มีคุณสมบัติที่น่าสนใจจริงๆ เมื่อกระแสตรงไหลตามกฎของ Kirchhoff มันจะต้องถูกแทนที่ด้วยตัวแบ่งนั่นคือไม่มีอะไรระหว่างบวกกับลบอย่างที่เคยเป็น แต่เมื่อกระแสสลับไหล จะเป็นตัวนำ เป็นเส้นลวดที่ไม่มีความต้านทาน ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นกระแสตรงไหล แต่มีกระแสสลับในสัดส่วนเล็กน้อย และมันก็ปิดลง และมันก็หายไป
โมดูลอินเวอร์เตอร์
การประกอบอินเวอร์เตอร์เป็นสิ่งสำคัญที่สุดในการออกแบบทั้งหมด ใช้สำหรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ของกระแสไฟขาออก โดยเฉพาะความถี่ แรงดันไฟ ฯลฯ อินเวอร์เตอร์ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ควบคุม 6 ตัว สำหรับแต่ละเฟส สององค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ เป็นที่น่าสังเกตว่าส่วนประกอบที่ทันสมัยของทรานซิสเตอร์ IGBT ถูกนำมาใช้ในอินเวอร์เตอร์ แม้แต่ตัวแปลงความถี่แบบทำเองที่บ้าน แม้แต่ตัวแปลงความถี่เดลต้า ซึ่งมีงบประมาณและราคาไม่แพงที่สุดในปัจจุบัน ก็ประกอบด้วยโหนดเดียวกันความเป็นไปได้ก็ต่างกัน
มีสามอินพุต จำนวนเอาต์พุตเท่ากัน และมีจุดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ควบคุม 6 จุด ควรสังเกตว่าในการผลิตเครื่องแปลงความถี่อิสระจำเป็นต้องเลือกชุดประกอบตามกำลังไฟฟ้า ดังนั้นคุณต้องตัดสินใจทันทีว่ามอเตอร์ประเภทใดที่จะเชื่อมต่อกับเครื่องแปลงความถี่
ระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์
ด้วยการผลิตเอง ไม่น่าเป็นไปได้ที่จะบรรลุถึงพารามิเตอร์เดียวกันกับการออกแบบทางอุตสาหกรรม สาเหตุของสิ่งนี้ไม่ได้อยู่ที่ความจริงที่ว่าส่วนประกอบที่ผลิตขึ้นของทรานซิสเตอร์กำลังนั้นไม่มีประสิทธิภาพ ความจริงก็คือที่บ้านค่อนข้างยากที่จะสร้างโมดูลควบคุม แน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่เกี่ยวกับองค์ประกอบการบัดกรี แต่เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมอุปกรณ์ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือการสร้างชุดควบคุมซึ่งคุณสามารถปรับความเร็วในการหมุน ถอยหลัง กระแสไฟ และการป้องกันความร้อนสูงเกินไป
ในการเปลี่ยนความเร็วในการหมุน คุณต้องใช้ความต้านทานแบบปรับได้ซึ่งเชื่อมต่อกับพอร์ตอินพุตของไมโครคอนโทรลเลอร์ นี่คืออุปกรณ์หลักที่ส่งสัญญาณไปยังไมโครเซอร์กิต หลังวิเคราะห์ระดับการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเมื่อเทียบกับค่าอ้างอิงคือ 5 V ระบบควบคุมทำงานตามอัลกอริธึมบางอย่างซึ่งเขียนก่อนการเขียนโปรแกรม อย่างเคร่งครัดตามนั้น การทำงานของระบบไมโครโปรเซสเซอร์นั้นเกิดขึ้น โมดูลควบคุมของบริษัทที่ได้รับความนิยมมากซีเมนส์. ตัวแปลงความถี่ของผู้ผลิตรายนี้มีความน่าเชื่อถือสูง สามารถใช้ได้กับไดรฟ์ไฟฟ้าทุกประเภท
วิธีตั้งค่าตัวแปลงความถี่
วันนี้มีผู้ผลิตอุปกรณ์นี้หลายราย แต่อัลกอริธึมการปรับแต่งเกือบจะเหมือนกันสำหรับทุกคน แน่นอนว่าการปรับเครื่องแปลงความถี่โดยปราศจากความรู้บางอย่างจะไม่ทำงาน คุณต้องมีสองสิ่ง - ประสบการณ์ในการปรับตัวและคู่มือการใช้งาน หลังมีภาคผนวกที่อธิบายฟังก์ชันทั้งหมดที่สามารถตั้งโปรแกรมได้ โดยปกติจะมีปุ่มหลายปุ่มในกรณีของตัวแปลงความถี่ ต้องมีอย่างน้อยสี่ชิ้น สองรายการมีไว้สำหรับสลับระหว่างฟังก์ชันด้วยความช่วยเหลือของผู้อื่น พารามิเตอร์จะถูกเลือกหรือข้อมูลที่ป้อนจะถูกยกเลิก หากต้องการเปลี่ยนเป็นโหมดตั้งโปรแกรม คุณต้องกดปุ่มเฉพาะ
เครื่องแปลงความถี่แต่ละรุ่นมีอัลกอริธึมของตัวเองสำหรับการเข้าสู่โหมดการเขียนโปรแกรม ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีคู่มือการใช้งาน เป็นที่น่าสังเกตว่าฟังก์ชั่นแบ่งออกเป็นหลายกลุ่มย่อย และมันง่ายที่จะหลงทาง พยายามอย่าเปลี่ยนการตั้งค่าที่ผู้ผลิตไม่แนะนำให้สัมผัส ควรเปลี่ยนการตั้งค่าเหล่านี้ในกรณีพิเศษเท่านั้น เมื่อคุณเลือกฟังก์ชันการเขียนโปรแกรม คุณจะเห็นการกำหนดตัวอักษรและตัวเลขบนจอแสดงผล เมื่อคุณมีประสบการณ์มากขึ้น การปรับจูนเครื่องแปลงความถี่จะดูง่ายมากสำหรับคุณ
สรุป
เมื่อไรการใช้งาน การบำรุงรักษา หรือการผลิตเครื่องแปลงความถี่ ต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัยทั้งหมด โปรดจำไว้ว่า การออกแบบของอุปกรณ์ประกอบด้วยตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่คงประจุไว้แม้หลังจากถอดสายไฟ AC แล้ว ดังนั้นก่อนถอดประกอบจึงจำเป็นต้องรอการปล่อย โปรดทราบว่ามีองค์ประกอบในการออกแบบตัวแปลงความถี่ที่กลัวไฟฟ้าสถิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สิ่งนี้ใช้กับระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ ดังนั้นควรทำการบัดกรีด้วยความระมัดระวัง
