Convertitori di frequenza per motori asincroni: principio di funzionamento e funzionamento

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Convertitori di frequenza per motori asincroni: principio di funzionamento e funzionamento
Convertitori di frequenza per motori asincroni: principio di funzionamento e funzionamento

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Video: Regolazione di velocità di un motore asincrono trifase tramite inverter 2024, Maggio
Anonim

Oggi, l'industria utilizza spesso convertitori di frequenza per motori asincroni. Vale la pena notare che tali motori hanno tre avvolgimenti nel loro design, che sono collegati secondo lo schema "stella" o "triangolo". Ma hanno uno svantaggio: è molto difficile regolare la velocità di rotazione del rotore. Ma era così prima. Ora, quando l'elettronica micro e di potenza viene in soccorso, questo compito è semplificato. Ruotando la resistenza variabile, è possibile modificare la velocità di rotazione in un ampio intervallo.

Per quale scopo hai bisogno di un convertitore di frequenza?

convertitori di frequenza per motori asincroni
convertitori di frequenza per motori asincroni

Questo dispositivo ha molte funzioni, ma molto spesso ne viene utilizzata una piccola quantità. Infatti per controllare un motore asincrono è necessario poter regolare non solo la velocità di rotazione, ma anche il tempo di accelerazione e decelerazione. Inoltre, qualsiasi sistema richiede protezione. È necessario cheil convertitore di frequenza ha tenuto conto della corrente assorbita dal motore asincrono.

Chastotniki sono ampiamente utilizzati nei sistemi di ventilazione. Nonostante l'apparente leggerezza della girante del ventilatore, i carichi sul rotore sono molto elevati. E l'overclock istantaneo è impossibile. Ci sono anche situazioni in cui è necessario aumentare la velocità di rotazione in modo che il flusso d'aria diventi più o meno. Ma questo è solo un esempio, il convertitore di frequenza è spesso utilizzato in altri sistemi. Con l'aiuto di un convertitore di frequenza, puoi sincronizzare la velocità di un trasportatore composto da più nastri.

Il principio di funzionamento del convertitore di frequenza

un convertitore di frequenza
un convertitore di frequenza

Si basa sul controllo a microprocessore e diversi circuiti per la conversione di tensioni AC e DC. Diversi processi si verificano con la tensione applicata all'ingresso di alimentazione del dispositivo. Il funzionamento del convertitore di frequenza è semplice, basta considerare tre stadi. In primo luogo, c'è l'allineamento. In secondo luogo, il filtraggio. In terzo luogo, l'inversione è la conversione della corrente continua in corrente alternata.

Solo nell'ultima fase è possibile modificare le proprietà ei parametri della corrente. Modificando le caratteristiche della corrente, è possibile controllare la velocità di rotazione del rotore di un motore asincrono. Nello stadio inverter vengono utilizzati potenti assemblaggi di transistor. Questi elementi hanno tre uscite: due di alimentazione e un controllo. La caratteristica corrente-tensione all'uscita del convertitore di frequenza dipende dall'ampiezza del segnale applicato a quest'ultimo.

Cosa può sostituire l'inverter?

circuito del convertitore di frequenza del motore asincrono
circuito del convertitore di frequenza del motore asincrono

I convertitori di frequenza per motori asincroni hanno iniziato ad essere utilizzati relativamente di recente. Ma la scienza è andata a loro gradualmente, all'inizio la velocità di rotazione del rotore è stata modificata utilizzando ingranaggi o un variatore. È vero, tale controllo era molto ingombrante e la potenza dell'azionamento veniva sprecata a causa di meccanismi non necessari. La trasmissione a cinghia ha contribuito ad aumentare la velocità di rotazione, ma si è rivelato molto difficile impostare con precisione il parametro finale. Per questi motivi, è molto più vantaggioso utilizzare un convertitore di frequenza, poiché evita perdite di potenza. Ma soprattutto, consente di modificare i parametri dell'azionamento senza apportare modifiche alla meccanica.

Quale IF scegliere per l'uso domestico?

circuito del convertitore di frequenza
circuito del convertitore di frequenza

Vale la pena notare che il collegamento può essere effettuato su una rete di corrente monofase e trifase. Tutto dipende dal modello specifico dell'inverter e, più specificamente, da quale circuito del convertitore di frequenza del motore asincrono è stato utilizzato in produzione. Per capire il principio di funzionamento, basta guardare la struttura del dispositivo. Il primo nodo è un raddrizzatore, che è assemblato su diodi a semiconduttore. Questo è un circuito a ponte per convertire una o tre fasi AC in DC. Per l'uso a casa, è necessario scegliere quei modelli di chastotnikov, il cui ingresso è collegato a una rete a corrente alternata monofase. La scelta è legata al fatto che è problematico e non redditizio condurre una rete trifase in case private, perchédevono essere utilizzati contatori elettrici più sofisticati.

Componenti principali dell'inverter

funzionamento del convertitore di frequenza
funzionamento del convertitore di frequenza

È stato detto un po' di cosa sia il circuito del convertitore di frequenza. Ma per uno studio dettagliato, è necessario considerarlo in modo più dettagliato. Nella prima fase viene eseguita la trasformazione: rettifica della corrente alternata. Indipendentemente dal numero di fasi fornite all'ingresso (tre o una), all'uscita del raddrizzatore si ottiene una tensione unipolare costante (uno più e uno meno) di 220 volt. Ecco quanto tra la fase e lo zero.

Seguito da un blocco filtro, che aiuta a liberarsi di tutte le componenti variabili della corrente raddrizzata. E nell'ultima fase si verifica l'inversione: una corrente alternata viene prodotta dalla corrente continua utilizzando transistor di potenza controllati da un microcontrollore. Di norma, i convertitori di frequenza per motori asincroni dispongono di un display LCD monocromatico, che visualizza i parametri necessari.

Posso realizzare il dispositivo da solo?

La produzione di questo dispositivo comporta molte difficoltà. È necessario apprendere le basi della programmazione del microcontrollore per espandere le capacità del dispositivo. È importante tenere conto di tutti i requisiti di base. Ad esempio, la possibilità dello spegnimento automatico di emergenza al superamento della corrente massima consentita consumata dal motore elettrico. Per fare ciò, è necessario installare trasformatori di corrente in uscita, che eseguiranno un monitoraggio costante. Dovrebbe esserci anche un attivoraffreddamento passivo di tutti gli elementi di potenza del sistema: diodi e transistor, nonché spegnimento del dispositivo in caso di riscaldamento eccessivo. Solo così è possibile utilizzare in sicurezza i convertitori di frequenza per motori asincroni.

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