O'z qo'lingiz bilan chastota konvertorlarini yasash juda qiyin, chunki siz energiya elektronikasi va yarimo'tkazgich texnologiyasini juda yaxshi bilishingiz kerak. Ammo ushbu qurilmani loyihalash haqida o'ylashdan oldin, ular qanday maqsadlarda ishlatilishini bilib olishingiz kerak. Shuningdek, siz ushbu elektron tizimlarning asosiy komponentlarini bilishingiz kerak bo'ladi.
Chastota konvertori nima?
Tarmoqda oʻzgaruvchan tok borligini hamma biladi va u maʼlum chastotaga ega. Rossiyada standart 50 Gertz. Ba'zi G'arb mamlakatlarida bir oz boshqacha standart 60 Gertz. Ko'pgina qurilmalarning ishlashi oqim chastotasiga bog'liq. Konvertorlar asenkron motorlarni quvvatlantirish uchun ishlatiladi. Elektron vositalardan foydalanishning ko'plab sabablari bor. Masalan, sanoatda invertorlar ishlatilgandan beri keng tarqaldiulkan mexanizmlardan xalos bo'lishga imkon beradi.
Batafsilroq qilib aytganda, siz avtoulov vites qutisi turiga asoslangan vites qutisi yordamida konveyerdagi lentaning aylanish tezligini o'zgartirishingiz mumkin. Bundan tashqari, u mexanik (bir nechta vites yordamida) yoki CVT bo'lishi mumkin. Ammo dvigatelni oziqlantiradigan oqim parametrlarini o'zgartirish ancha samarali. O'zgaruvchan rezistorni aylantirish konveyerning aylanish tezligini o'zgartiradi. Bundan tashqari, chastota keng diapazonda o'zgartirilishi mumkin.
Chastotani oʻzgartirgichlar yana qanday funksiyalarga ega?
Bundan tashqari, inverter sozlamalari elektr motoriga bir necha soniya davomida asta-sekin tezlikni oshirish imkonini beradi. Vaqt foydalanuvchi tomonidan chastota konvertori funktsiyasini dasturlash orqali o'rnatiladi. Xuddi shunday, siz dvigatelning armaturasini to'xtatish vaqti bilan ham qilishingiz mumkin. Bu diskdagi yukni kamaytiradi, bu esa uning resursiga bevosita ta'sir qiladi.
Bundan tashqari, o'zini uch fazali tarmoq bilan ta'minlash imkoniyatiga ega bo'lmagan, lekin bunga ehtiyoj bor kichik korxonalar uchun chastota konvertorlaridan foydalanish haqiqiy panatseya hisoblanadi. Bir fazali o'zgaruvchan tok tarmog'iga ulangan bunday qurilmalarning ko'plab modellari mavjud va ular chiqishda uchta ishlab chiqaradi. Shu sababli, elektr motorini oddiy rozetkaga ulash mumkin. Va bu holda, u kuchini yo'qotmaydi, uning ishi to'g'ri bo'ladi.
Konverterlarning quvvat komponentlari
Barcha chastota konvertorlari kuchli IGBT yoki MOSFET tranzistorlaridan foydalanadi. Ular ushbu turdagi ish uchun juda mos keladi. Ular alohida modullarga o'rnatiladi. Ushbu o'rnatish usuli elektron qurilmaning ish faoliyatini yaxshilashi mumkin. Ushbu tranzistorlar kalit rejimida ishlaydi, nazorat mikroprotsessor tizimi yordamida amalga oshiriladi. Haqiqat shundaki, barcha boshqaruv past oqimdir, yuqori kuchlanishlarni almashtirish talab qilinmaydi. Shuning uchun bunga eng oddiy mikroprotsessor yordamida erishish mumkin.
IR2132 va IR2130 seriyalarining eng koʻp qoʻllaniladigan maxsus birikmalari. Ular kalitlarni boshqaradigan oltita haydovchidan iborat. Pastki qism uchun uchtasi va yuqori qismi uchun ishlatiladi. Ushbu yig'ilish chastota konvertori oddiy kaskadini amalga oshirishga imkon beradi. Bundan tashqari, u bir necha darajadagi himoyaga ega. Masalan, qisqa tutashuv va ortiqcha yukga qarshi. Barcha elementlarning batafsil tavsiflarini qo'llanmalarda topish mumkin. Ammo barcha quvvat elementlarining katta kamchiliklari bor - mahsulotlarning yuqori narxi.
Konverterning strukturaviy diagrammasi
Dvigatel uchun har qanday chastota konvertori uchta asosiy blokga ega - rektifikator, filtrlar, invertor. Ma'lum bo'lishicha, o'zgaruvchan tok kuchlanishi avval DC ga aylantiriladi, keyin filtrlanadi. Bularning barchasidan keyin u o'zgaruvchiga aylantiriladi. Ammo uchinchi blok mavjud - inverterning mikroprotsessorli boshqaruvi. Va aniqrog'i, kuchli IGBT tranzistorlari. Agar biror marta muomala qilgan bo'lsangizchastota konvertorlari bo'lsa, old panelda dasturlash uchun bir nechta tugmalar mavjudligini bilasiz.
Invertorning qoʻllanmasi barcha funksiyalarni qanday sozlashni koʻrsatib beradi. Bu juda murakkab masala, chunki eng oddiy qurilmada ham juda ko'p sozlamalar mavjud. Elektron qurilma vosita armaturasining aylanish chastotasini o'zgartirish, tezlashtirish va sekinlashuv vaqtini sozlash imkonini berishiga qo'shimcha ravishda, himoyaning bir necha darajalari ham mavjud. Masalan, haddan tashqari oqim. Bunday qurilmadan foydalanilganda, avtomatik kalitlarni o'rnatishning hojati yo'q.
Rektifikator birligi
Chastota o'zgartirgichning maqsadiga qarab, turli xil rektifikator bosqichlari qo'llaniladi. Va elektr ta'minoti opsiyasi uch fazali tarmoqdan yoki bir fazali bo'lishi mumkin. Ammo inverterning chiqishida, har qanday holatda, uch fazali o'zgaruvchan kuchlanish mavjud. Ammo oqimni nazorat qilish uchun uni birinchi navbatda tuzatish kerak. Gap shundaki, o'zgaruvchini boshqarish juda qiyin - katta reostatlardan foydalanish kerak, bu juda qulay emas. Bundan tashqari, hozir mikroelektronika va avtomatlashtirish davri, eskirgan texnologiyalardan foydalanish nafaqat mantiqsiz, balki juda foydasiz ham.
Uch fazali o'zgaruvchan tokni to'g'rilash uchun oltita yarimo'tkazgichli dioddan iborat elektron qurilma ishlatiladi. Ular ko'prik pallasida yoqilgan, ma'lum bo'lishicha, har bir diod juftligi bitta fazani to'g'rilash uchun xizmat qiladi. Rektifikator blokining chiqishida doimiy kuchlanish paydo bo'ladi, uningqiymat kirishga oqadigan qiymatga teng. Ushbu bosqichda barcha transformatsiyalar yakunlanadi, bu blokni boshqarish amalga oshirilmaydi. Elektr bitta fazali tarmoqdan ta'minlangan taqdirda, hatto bitta dioddan ham rektifikator bosqichi etarli. Ammo to'rtta ko'prik sxemasidan foydalanish samaraliroq.
Filtr qutisi
Ushbu modul doimiy kuchlanish filtrlash uchun ishlatiladi. Blokning eng oddiy versiyasi musbat elkaning bo'shlig'iga kiritilgan induktordir. Qutblar orasiga elektrolitik kondansatör ulangan. U bitta funktsiyaga ega - o'zgaruvchan komponentdan xalos bo'lish. Gap shundaki, rektifikator to'lqinlardan butunlay xalos bo'lolmaydi. Ish paytida sezilarli shovqin chiqarishi mumkin bo'lgan oz miqdorda AC mavjud.
Filtr blokining ishlash printsipini ko'rib chiqish uchun elementlarni almashtirish orqali tahlil qilish kerak. To'g'ridan-to'g'ri oqim sharoitida ishlayotganda, indüktans qarshilik bilan almashtiriladi, kondansatör ochiq elektron bilan almashtiriladi. Ammo o'zgaruvchan tok bilan quvvatlanganda, sig'im qarshilik bilan almashtiriladi. Shuning uchun, butun o'zgaruvchan komponent yo'qoladi, chunki bu holda qisqa tutashuv sodir bo'ladi. Buni tushunish juda qiyin, elektrotexnikaning nazariy asoslarini tushunish kerak. Lekin 3 fazali chastota konvertori busiz amalga oshirilmaydi.
Invertor bosqichi
Va bu erda qiziqarli boshlanadi - kuchli IGBT tranzistorlaridan foydalanish. Ular mikroprotsessor tizimi tomonidan boshqariladi, danularning ishlash sifati butun chastota konvertorining ishlashiga bog'liq. Bunday kuchlanish konvertori sxemasi keng qo'llaniladi. Aslida, quvvat tranzistorlari yordamida har qanday kuchlanish teskari bo'lishi mumkin. Hammasi bo'lib, eng oddiy sxemada oltita element ishlatiladi - har bir faza uchun ikkitadan. Chastota konvertori har bir fazada nolga nisbatan 220 volt ishlab chiqaradi.
Teskari kuchlanishning paydo bo'lishidan xalos bo'lish uchun yarimo'tkazgichli diodlardan foydalanish kerak. Ular quvvat tranzistorlarining kollektori va emitentlari o'rtasida bog'langan. Boshqaruv bazaning kirish qismida amalga oshiriladi. Yuqorida aytib o'tilganidek, o'z-o'zidan ishlaydigan chastota konvertorlari inverter kaskadidagi har bir faza uchun ikkita tranzistorga ega. Ularning p-n birikmalarini ketma-ket yoqing. Faza har bir elkaning o'rta nuqtasidan chiqariladi. Tayyor modullar sotuvga chiqariladi, ularda to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishni ta'minlash uchun simlar, shuningdek, uch fazali o'zgaruvchanlikni olib tashlash uchun uchta kontakt mavjud. Bundan tashqari, mikrokontroller boshqaruv tizimini ulash uchun ulagich mavjud.
Mikroprotsessor boshqaruvi
Dvigatel mili tezligini inverter tomonidan o'zgartirish uchun foydalaniladi, standart chastotasi 50 Gts bo'lgan kuchlanish keng diapazonda amplituda o'zgarishi mumkin. Va aniqrog'i, mikroprotsessor ta'minlay oladigan chastotadan nolgacha. Ikkinchisi uchun asosiy talab bir nechta qurilmalarni ulash qobiliyatidir. Qachon sizchastotasi o'zgaruvchan qarshilik bilan o'zgartiriladigan konvertorni loyihalash protsessor tomonidan boshqarilishi kerak. Ehtiyotkorlik bilan tanlangan, unda etarli miqdorda kirish/chiqarish portlari bo'lishi kerak.
LCD displeyni mikrokontrollerga ulash orqali tizimni biroz murakkablashtirishingiz mumkin. Undan yuqori rang berish talab qilinmaydi, oddiy kalkulyatorlarda bo'lgani kabi monoxrom ham etarli. Dasturlash uchun tugmalar ham kirish-chiqish portlariga ulangan. Shunday qilib, siz oddiy chastota konvertorini yasashingiz mumkin. Barcha elementlarning narxi ikki ming rubldan oshmaydi. Ammo 200-750 vatt quvvatga ega invertorning narxi 6500 dan 12000 rublgacha. Hammasi ishlab chiqaruvchiga va qurilmaning imkoniyatlariga bog'liq.
Qurilma korpusi
Do-it-yourself chastota konvertorlari ishonchli korpusga ega boʻlishi kerak. Unga nafaqat foydalanish qulayligi, balki samaradorlik ham bog'liq. Baza alyuminiydan qilingan. Ushbu materialdan foydalanishning sababi yuqori sifatli sovutish zarurati. Ish paytida IGBT moduli juda qizib ketadi va yarimo'tkazgichli diodlarning harorati ham ko'tariladi. Sizda 380 yoki 220 volt chastotali konvertor bormi, umuman farqi yo'q.
Kananing qolgan qismi plastikdan qilingan. Ish paytida yuqori voltli terminallar bilan tasodifiy aloqa qilmaslik uchun barcha quvvat elementlari yashirin bo'lishi kerak. Old qismda LCD displey va tugmalar uchun teshikni ta'minlash kerak. Alohida, ichidaqulay joy, o'zgaruvchan qarshilik o'rnatilgan. Mikrokontrollerni dasturlashda ushbu qarshilik chiqish oqimining chastotasini o'zgartirishini hisobga olish kerak.
Tizim elementlarining issiqlik almashinuvi
Issiqlik tarqalishiga alohida e'tibor berish kerak. Ishlab chiqilayotgan qurilma qanchalik kuchli bo'lsa, sovutish tizimi qanchalik ishonchli bo'lishi kerak. Yuqorida aytib o'tilganidek, taglik alyuminiydan yasalgan bo'lishi kerak. Voltaj konvertori davri haddan tashqari issiqlikdan himoya qilishni ta'minlashi kerak. Buning uchun korpusda teshik ochish kerak, uning ichiga harorat sensori o'rnatilgan. Undan signal mos keladigan qurilma orqali mikrokontrollerga beriladi. Agar maksimal harorat oshib ketgan bo'lsa, yukni uzish kerak. Shunday qilib, quvvat tranzistori moduli o'chadi.
Issiqlik tarqalishini yaxshilash uchun fanatlardan foydalanish kerak. Ularning joylashuvi havo oqimi korpusning radiator qanotlarini sovutadigan tarzda tanlanishi kerak. Sovutish tizimining samaradorligini oshirish uchun siz termal pastadan foydalanishingiz kerak. Qurilmani ishga tushirish vaqtida muxlislarni yoqish yanada oqilona. Ammo harorat sensori signalidan foydalanib, boshqaruvchini dasturlash ham mumkin. Harorat qurilmaning favqulodda o'chirilishi sodir bo'ladigan haroratning yarmiga yetganda, fanatlar yoqiladi.
Elektron plata
Elektron plata sifatida tayyor variantlardan foydalanish yaxshidir. Sotuvda atrofida teshiklari bo'lgan turli o'lchamdagi taxtalar mavjudkichik konservalangan kontaktlar. Ular xalq tilida "baliq" deb ataladi. Ko'rib chiqishga arziydigan yagona narsa - protsessor va mikrosxemalarni almashtirish imkoniyati. Shu maqsadda siz taxtaga lehimlangan ulagichlardan foydalanishingiz kerak. O'z qo'llaringiz bilan chastotali konvertorlar elementlarni tezda almashtirishni kutish bilan eng yaxshisidir. IC yoki kontroller shunchaki rozetkaga ulangan rozetkaga ulangan.
Xulosa
Siz o'zingizning chastota konvertoringizni ham qilishingiz mumkin. Analoglarning narxi, biz aniqlaganimizdek, ancha yuqori. Garchi, albatta, ular ko'proq imkoniyatlarga ega. Ammo, aslida, agar siz diqqat bilan qarasangiz, aslida beshdan ortiq funktsiya ishlatilmagani ma'lum bo'ladi. Drayv ishlayotganida, aylanish tezligini o'zgartirish, shuningdek, tezlashtirish va sekinlashuv vaqtlarini sozlash kerak. Bir oz kamroq tez-tez, teskari funksiya va ruxsat etilgan maksimal oqimni o'zgartirish ishlatiladi.
