Za početak, ispričajte malo bajke.
Tu je živio DC motor. I sve je bilo u redu. Ali, jednom se Nikola Tesla rodio i rekao svijetu da bolje koristi izmjenični napon umjesto konstantnog. Potom je rođen asinkroni AC motor. I postajalo je sve bolje. Bilo je i lakše za proizvodnju i jeftinije za održavanje, i izdržljivije od istosmjernog motora i nije mu bilo potrebno mijenjati četke. No, dvojica su imali problema, nije izlazila da regulira brzine (radije bi to bilo moguće, ali za to bi bilo potrebno promijeniti frekvenciju mreže koja je 50 (u nekim zemljama 60 Hz) i velike startne struje. A onda je jedan inteligentan čovjek (a možda i nekoliko) smislio frekventni pretvarač.
Kao što se može razumjeti iz ove bajke, frekvencijski pretvarač je u većini pozvan regulirati brzinu asinhronih motora izmjenične struje. Strukturno, pretvarač se može podijeliti u tri dijela:
- ispravljač
- Plan upravljanja.
- Inverter.
Ne ulazimo dublje u shemu, princip nam je važan.
Pretvarač frekvencije - načelo rada
AC napajanje 220/380 V. Prvi u krugu je ispravljač koji pretvara izmjenični napon u konstantu. DC se dovodi u pretvarač (uređaj koji omogućuje dobivanje izmjeničnog DC-a) i preko upravljačkog kruga se pretvara u promjenjivi napon zadane vrijednosti i frekvencije. To je obično slučaj s PWM metodom(pulsno-širinska modulacija). Princip PWM je vrlo jednostavan. Uređaj generira signale s određenom frekvencijom i naponom, koji, s obzirom na induktivnost motora, postaju slični sinusnom naponu, zbog čega motor počinje primati okretni moment.
Postoji još jedna točka: skalarna ili vektorska kontrola. Bolje je koristiti skalarnu kontrolu, iako to povećava cijenu uređaja. Vektorska kontrola, kao što možete razumjeti iz naslova, postavlja vektor - tj. Koristi se shema, u kojoj se postavljaju vrijednosti napona i frekvencije pulsa. To jest, ispostavilo se da je primitivnija shema kontrole. Iako sve ovisi o tome što ćete koristiti. Ako ne trebate posebno precizne vrijednosti broja okretaja, možete pogledati frekventne pretvarače s vektorskom kontrolom.
Još jedna zanimljiva značajka je da je učinkovitost frekvencijskog pretvarača mnogo veća s minimalnim opterećenjima.
Postoji još jedna zanimljiva značajka - da je jednofazni, da se trofazni napon dobiva pretvaranjem konstantnog napona, odnosno teoretski, frekvencijski pretvarač može se koristiti u jednofaznim mrežama, ali da se hrani ovim trofaznim potrošačem. U praksi se, naravno, ta mogućnost mora dobiti od proizvođača.
Nastavak bajke.
I ljudi su bili zarobljeni od strane DC motora, a popularna ljubav i slava došli su do AC motora. Za sada nema nikakvih nedostataka (pa, postali su vrlo beznačajni).
Dakle, pojavio semogućnost regulacije brzine asinkronog AC motora u prilično širokom rasponu.
Pretvarač frekvencije pri nestanku napajanja
Kao što sam ranije spomenuo, frekvencijski pretvarači su jednofazni (220 V) i trofazni (380 V). Bolje je koristiti trofaznu, jer imaju veću učinkovitost. Kada se fazni prekid u jednofaznom pretvaraču jednostavno zaustavi. U slučaju trofazne zaštite, u pravilu radi. Ali pretpostavimo da to nije uspjelo. Kao i svaki uređaj, ovaj uređaj je dizajniran za određene karakteristike, od kojih je jedna protjecanje kroz struju uređaja. Ispravljač je u ovom slučaju tri monofazna diodna mosta.
Prema Kirchhoffovom zakonu (zbroj struja koje ulaze u čvor jednak je zbroju struja izlaza), svaki od tih mostova proći će kroz jednu trećinu ukupne struje.
U prekidu faze, ukupna struja ostaje nepromijenjena, ali preostala dva mosta s diodama će proći kroz samu polovicu, što samo po sebi nije normalan režim za njih. Situacija je također pogoršana činjenicom da pri ispravljanju AC jedne faze umjesto tri, dolazi do gubitka snage od oko 40%, a ponekad i više. Ovi gubici se smanjuju ispravljanjem trofaznog. Naime, pri raspadu jedne faze, ukupna struja koju je pretvarač frekvencije potrošio iz mreže pri kvaru jedne od faza povećava se još više (oko 40%) kako bi se krajnjem korisniku pružila zadana snaga (motor se ne voli kada mu nije dopušteno jesti struju u pravoj količini). ).
Ispada da ako uređaj nema zaštitu od kvara jedne od faza - radit će, ali ne jako dugo (posebno u načinu rada blizu maksimuma), jer će ispravljač gorjeti mostove s diodama na minimumu, jer maksimalni učinak nije ograničen na ovaj , Iako, pod uvjetom da zaštita ne radi, na minimalnim i prosječnim vrijednostima pretvarača napajanja će raditi savršeno, dok će njegova učinkovitost biti značajno smanjena.