موتور سه فاز ناهمزمان که در پایان قرن نوزدهم ایجاد شد، به یکی از اجزای ضروری تولید صنعتی مدرن تبدیل شده است.

برای شروع و توقف صاف چنین تجهیزاتی، یک دستگاه ویژه - مبدل فرکانس مورد نیاز است. وجود مبدل برای موتورهای بزرگ با قدرت بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با کمک این وسیله اضافی می توان جریان های هجومی را تنظیم کرد، یعنی مقدار آنها را کنترل و محدود کرد.

اگر جریان راه‌اندازی صرفاً با ابزارهای مکانیکی کنترل شود، نمی‌توان از تلفات انرژی و کاهش عمر تجهیزات جلوگیری کرد. نشانگرهای این جریان پنج تا هفت برابر بیشتر از ولتاژ نامی است که برای عملکرد عادی تجهیزات غیرقابل قبول است.

اصل عملکرد یک مبدل فرکانس مدرن مستلزم استفاده از کنترل الکترونیکی است. آنها نه تنها یک شروع نرم را ارائه می دهند، بلکه عملکرد درایو را نیز به آرامی تنظیم می کنند و به نسبت بین ولتاژ و فرکانس دقیقاً طبق فرمول مشخصی پایبند هستند.

مزیت اصلی دستگاه صرفه جویی در مصرف برق به طور متوسط ​​50 درصد است. و همچنین قابلیت تنظیم بر اساس نیازهای یک تولید خاص.

این دستگاه بر اساس اصل تبدیل ولتاژ دوگانه کار می کند.

1. توسط یک سیستم خازن اصلاح و فیلتر می شود.
2. سپس کنترل الکترونیکی وارد عمل می شود - جریانی با فرکانس مشخص (برنامه ریزی شده) تولید می شود.

در خروجی، پالس های مستطیلی صادر می شود که تحت تأثیر سیم پیچ استاتور موتور (القایی آن) به یک سینوسی نزدیک می شود.

هنگام انتخاب به چه چیزی توجه کنیم؟

تمرکز تولید کنندگان بر روی هزینه مبدل است. بنابراین، بسیاری از گزینه ها فقط در مدل های گران قیمت در دسترس هستند. هنگام انتخاب یک دستگاه، باید الزامات اساسی برای استفاده خاص را تعیین کنید.

• کنترل می تواند برداری یا اسکالر باشد. اولی امکان تنظیم خوب را فراهم می کند. دومی فقط یکی را حفظ می کند، یک نسبت معین بین فرکانس و ولتاژ در خروجی و فقط برای دستگاه های ساده مانند فن مناسب است.
• هرچه قدرت مشخص شده بیشتر باشد، دستگاه همه کاره تر خواهد بود - قابلیت تعویض و تعمیر و نگهداری تجهیزات ساده تر می شود.
• محدوده ولتاژ شبکه باید تا حد امکان گسترده باشد که از افت هنجارهای آن محافظت می کند. کاهش رتبه به اندازه افزایش برای دستگاه خطرناک نیست. با دومی، خازن های شبکه ممکن است منفجر شوند.
• فرکانس باید کاملاً با نیازهای تولید مطابقت داشته باشد. حد پایین محدوده کنترل سرعت درایو را نشان می دهد. اگر به یک گسترده تر نیاز است، کنترل برداری لازم است. در عمل، از فرکانس های 10 تا 60 هرتز استفاده می شود، کمتر تا 100 هرتز.
• کنترل از طریق ورودی ها و خروجی های مختلف انجام می شود. هرچی بیشتر بهتر. اما تعداد بیشتر کانکتورها به طور قابل توجهی هزینه دستگاه را افزایش می دهد و پیکربندی آن را پیچیده می کند.

ورودی‌های گسسته (خروجی‌ها) برای وارد کردن فرمان‌های کنترلی و پیام‌های خروجی در مورد رویدادها (به عنوان مثال گرمای بیش از حد)، سیگنال‌های دیجیتالی - ورودی دیجیتال (فرکانس بالا)، آنالوگ - سیگنال‌های بازخورد ورودی استفاده می‌شوند.

• باس کنترل تجهیزات متصل باید از نظر تعداد ورودی و خروجی با قابلیت های مدار مبدل فرکانس مطابقت داشته باشد. بهتر است یک فضای کوچک برای ارتقا داشته باشید.
• ظرفیت اضافه بار. انتخاب بهینه دستگاهی با قدرت 15 درصد بیشتر از قدرت موتور مورد استفاده. در هر صورت باید مدارک را مطالعه کنید. سازندگان تمام پارامترهای اصلی موتور را نشان می دهند. اگر بارهای اوج مهم هستند، مبدلی را انتخاب کنید که 10٪ امتیاز جریان اوج بیشتری داشته باشد.

مونتاژ DIY مبدل فرکانس برای یک موتور ناهمزمان

شما می توانید اینورتر یا مبدل را خودتان مونتاژ کنید. در حال حاضر دستورالعمل ها و نمودارهای زیادی برای چنین مجموعه ای در شبکه وجود دارد.

وظیفه اصلی بدست آوردن یک مدل "محبوب" است. ارزان، قابل اعتماد و برای مصارف خانگی طراحی شده است. البته برای کارکرد تجهیزات در مقیاس صنعتی، بهتر است به دستگاه هایی که توسط فروشگاه ها فروخته می شود اولویت داده شود.
روش مونتاژ یک مدار مبدل فرکانس برای یک موتور الکتریکی

برای کار با سیم کشی منزل با ولتاژ 220 ولت و تک فاز. قدرت تقریبی موتور تا 1 کیلو وات.

در یک یادداشت. سیم های بلند باید دارای حلقه های ضد تداخل باشند.

تنظیم چرخش روتور موتور در محدوده فرکانس 1:40 قرار می گیرد. برای فرکانس های پایین، یک ولتاژ ثابت (جبران IR) مورد نیاز است.

اتصال مبدل فرکانس به موتور الکتریکی

برای سیم کشی تک فاز برای 220 ولت (مصرف خانگی)، اتصال طبق طرح "مثلث" انجام می شود. جریان خروجی نباید از 50 درصد اسمی تجاوز کند!

برای سیم کشی سه فاز 380 ولت (کاربرد صنعتی)، موتور طبق طرح "ستاره" به مبدل فرکانس متصل می شود.

فرستنده (یا) دارای پایانه های مربوطه است که با حروف مشخص شده اند.

• R، S، T - سیم های شبکه در اینجا متصل می شوند، ترتیب مهم نیست.
• U، V، W - برای روشن کردن موتور ناهمزمان (اگر موتور در جهت مخالف بچرخد، باید هر یک از دو سیم را در این پایانه ها تعویض کنید).
• یک پایانه اتصال به زمین به طور جداگانه ارائه می شود.

برای افزایش طول عمر مبدل، قوانین زیر باید رعایت شود:

1. به طور منظم داخل دستگاه را از گرد و غبار تمیز کنید (بهتر است آن را با یک کمپرسور کوچک منفجر کنید، زیرا جاروبرقی همیشه با آلودگی مقابله نمی کند - گرد و غبار فشرده می شود).
2. مجموعه ها را به موقع تعویض کنید. خازن های الکترولیتی پنج سال و فیوزها ده سال رتبه بندی می شوند. و فن های خنک کننده برای دو تا سه سال استفاده. حلقه های داخلی باید هر شش سال یکبار تعویض شوند.
3. مانیتور دمای داخلی و ولتاژ باس DC.

افزایش دما منجر به خشک شدن خمیر رسانای حرارتی و از بین رفتن خازن ها می شود. در قطعات برقی درایو، باید حداقل هر سه سال یک بار تعویض شود.

4. به شرایط عملیاتی پایبند باشید. دمای محیط نباید از +40 درجه بیشتر شود. رطوبت زیاد و گرد و غبار هوا غیرقابل قبول است.

کنترل یک موتور ناهمزمان (به عنوان مثال) یک فرآیند نسبتاً پیچیده است. مبدل های صنایع دستی ارزان تر از آنالوگ های صنعتی هستند و برای مصارف خانگی کاملاً مناسب هستند. با این حال، برای کاربردهای صنعتی، نصب اینورترهای مونتاژ شده در کارخانه ترجیح داده می شود. تعمیر و نگهداری از چنین مدل های گران قیمت فقط توسط تکنسین های آموزش دیده انجام می شود.

19 02.2017

علاوه بر موتورهای معمولی سه فاز آسنکرون، موتورهای تک فاز نیز در بازار عرضه می شوند. اغلب آنها پمپ ها و فن ها هستند. محبوب ترین واحدها در صنعت و زندگی روزمره. و سپس این سوال پیش می آید؟ چگونه می توانند سرعت را کنترل و تنظیم کنند. راه های زیادی وجود دارد. اما موثرترین آن زمانی است که یک مبدل فرکانس برای یک موتور تک فاز وصل شود.

در این مقاله یاد خواهید گرفت:

سلام به همه! با شما Gridin Semyon و در این پست با شما در مورد تفاوت های ظریف کنترل موتورهای تک فاز ناهمزمان صحبت خواهیم کرد. بهترین روش کنترل کدام است؟ اجازه دهید چنین سوالی را بررسی کنیم - کنترل فرکانس موتور با جزئیات بیشتر.

موتور آسنکرون تک فاز

چنین موتورهایی بیشترین استفاده را در زندگی روزمره و مشاغل کوچک دارند. آنها در جاهایی که شبکه سه فاز وجود ندارد مورد نیاز هستند. قدرت آنها فقط با فرکانس شبکه محدود می شود. خود دستگاه ها کم مصرف هستند و از 500 وات تا 2 کیلووات متغیر هستند.

اصل کار یک موتور تک فاز، جابجایی سیم پیچ ها در فضا نسبت به یکدیگر است. نکته کلیدی تغییر فاز در سیم پیچ ها به میزان 120 درجه است. "فاز شیفتر" اصلی ما یک خازن است. به عنوان یک قاعده، به صورت سری در مدار سیم پیچ استاتور متصل می شود.

موتورها ممکن است در طراحی متفاوت باشند. بنابراین، همه نمی توانند مبدل فرکانس را وصل کنند، ابتدا باید به نمودار اتصال سیم پیچ توجه کنید. یک موتور دو فاز با سیم پیچ در حال کار و راه اندازی قطعاً نمی تواند راه اندازی شود، یک اصل کار کاملاً متفاوت است. بعدا به این موضوع برمی گردیم...

روش های اتصال موتور

اکنون بیایید به چندین روش برای اتصال نگاه کنیم:

• روش خازن؛
• روش فرکانس؛
• کنترل فاز با استفاده از تریاک؛

بهترین راه کدام است؟ می دانید، همه چیز بستگی به مشکلی دارد که باید حل شود ... و بنابراین طعم و رنگ، شما می دانید ...

اگر با مبدل فرکانس آشنایی ندارید، می توانید مقاله "" را مطالعه کنید.

روش اتصال خازن

اتصال کم هزینه موتورهای سه فاز به شبکه تک فاز. ما به سادگی خازن را به صورت سری در مدار سیم پیچ قلاب می کنیم و دستگاه را از سه فاز به تک فاز تبدیل می کنیم. در اینجا یک نمودار است:

Cn یک خازن شروع است و Cp یک خازن فعال است. نحوه انتخاب ظرفیت در این مورد را توضیح نمی دهم. در وسعت اینترنت اطلاعات زیادی در این مورد وجود دارد.

کنترل فاز با استفاده از ترایاک

این یکی از قدیمی ترین روش های کنترل است. دو سیم پیچ موتور به صورت موازی به هم وصل شده اند که یکی از آنها با خازن است. ما یک تنظیم کننده تریاک را به نقاط سیم پیچ وصل می کنیم. ارتباط آنها، به نظر من، هنوز ناپدید نشده است. بهترین استفاده برای بارهای سبک (پنکه، پمپ).

مهم!این سیم کارت را در نظر داشته باشید. بلوک ها عمدتا برای بارهای مقاومتی طراحی شده اند. از آنجایی که موتور یک بار القایی است، بنابراین جریان اکتیو بر حدود 10 تقسیم می شود. اگر جریان بار فعال 50 باشد، جریان القایی 5 خواهد بود.

در خروجی دستگاه، ولتاژ فرکانس شبکه 50 هرتز تولید می شود و عدد ریشه میانگین مربع تنظیم می شود. بنابراین، زمان حالت باز تریاک را در طول دوره تکرار ولتاژ تغییر می دهیم. تنها اشکال: گشتاور روی شفت نسبت به افت ولتاژ کاهش می یابد. در اینجا نمونه ای از Autonics SPK1 آمده است:

ورودی های کنترل سرعت جهانی هستند. در اینجا می توانید یک پتانسیومتر 1 کیلو اهم و یک سنسور با سیگنال جریان 4-20 میلی آمپر و ولتاژ 0-5 ولت وصل کنید.

روش فرکانس

صحبت در مورد محبوبیت مبدل فرکانس هیچ فایده ای ندارد. از آنجایی که این دستگاه مدتهاست که برای همه شناخته شده است. روش فرکانس اصلی ترین روش در قرن بیست و یکم است. سرعت توسط مدولاسیون PWM تنظیم می شود. یک دستگاه کاملاً پیچیده که نیاز به مقاله جداگانه دارد. با توجه به ولتاژ ورودی، هر دو 380 ولت و 220 ولت وجود دارد. اما در خروجی چه اتفاقی می افتد؟

گزینه های آماده ای برای موتورهای برق تک فاز و سه فاز در بازار وجود دارد. شما فقط نیاز دارید.

اما، مواقعی وجود دارد که یک اینورتر با خروجی تک فاز مقرون به صرفه نیست. یا یک اینورتر سه فاز در قفسه خود دارید. بیایید گزینه اتصال موتور به مبدل فرکانس را در نظر بگیریم.

اتصال مبدل فرکانس و موتور تک فاز

این طرح دارای تعدادی معایب قابل توجه است:

1. موتور با حداقل فرکانس 30 هرتز روشن می شود.
2. فرکانس زیر 30 هرتز قابل تنظیم است، اما توصیه نمی شود، برای موتور بسیار مضر است.
3. در تنظیم ولتاژ شروع تفاوت ظریف وجود دارد، لازم است پارامتر کمی درشت شود.

برای حل مشکل اتصال دو دستگاه، یک چوک معمولی به ما کمک می کند. سلف به ما کمک می کند تا ظرفیت خازن مدار را سرکوب کنیم، بنابراین به مبدل فرکانس اجازه می دهد تا موج سینوسی را به آرامی به موتور تغذیه کند. بله، این نمودار است:

همه چیز ابتدایی است، واقعا. متأسفانه این ویدیو زنده نمانده است. با مبدل فرکانس ایتون و پمپ تکفاز عکس میذارم.

تولید کنندگان اینورترهای زیادی در دنیا وجود دارد. بنابراین از تنظیمات می توانم به طور تقریبی و در صورت بروز مشکل در اتصال شما را راهنمایی کنم. ایده اصلی این است که هنگام راه اندازی موتور، حداقل ولتاژ و فرکانس را بالا ببرید. اما شما باید آن را انجام دهید با دقت و با دقت، امکان سوختن موتور وجود دارد.

این همه برای من است دوستان ...

من واقعا از دوچرخه سواری لذت می برم. حتی بیشتر - برای مدرن کردن، چیز جدید و جالب اضافه کنید. من اخیرا یک کیت موتور الکتریکی برای چرخ عقب در اینترنت پیدا کردم. کیت ها برای هر دو چرخ جلو و عقب وجود دارد:

این ایده به ذهنم رسید که آن را روی دوچرخه خودم هم بگذارم. شاید کسی برخورد کرد؟ کسی قرار داده؟ میخواهم نظر شما را ببینم ... در نظرات بنویسید.

امیدوارم مقاله من به شما در تصمیم گیری در مورد انتخاب اتصال موتور تک فاز کمک کرده باشد؟ اگر چیزی را کامل نکرده اید، در نظرات بنویسید، من آن را درست می کنم ...)

P.S. اطلاعیه ای کوچک از مقاله زیر:

در دسترس بودن گسترده دستگاه های عکاسی باعث ایجاد چالش جدیدی شده است - نیاز به ابزارهای ویرایش دیجیتال کارآمد. این بازار به طور سنتی تحت سلطه بسته گرافیکی حرفه ای Adobe Photoshop بوده است. اما افق دید خود را فقط به آنها محدود نکنید. هزاران ویرایشگر عکس مناسبی وجود دارد که 90 درصد نیازهای روزمره عکاسان سرگرمی را پوشش می دهد.

با تشکر از خواندن مقالات من! بهترین ها!!

با احترام، گریدین سمیون

برای اتصال یک مبدل فرکانس به یک موتور سه فاز ناهمزمان، حداقل باید در حداقل سطح نمودار اتصال و اصول عملکرد آن را درک کنید. اطلاعات زیر به شما امکان می دهد این موضوع را بررسی کنید.

اصل کنترل موتور

روتور یک موتور الکتریکی با چرخش میدان های الکترومغناطیسی زیر سیم پیچ استاتور عمل می کند. سرعت روتور به فرکانس صنعتی شبکه تامین بستگی دارد.

مقدار استاندارد آن 50 هرتز است و به ترتیب باعث ایجاد پنجاه دوره نوسانی در ثانیه می شود. در عرض یک دقیقه، تعداد چرخش ها به سه هزار می رسد. به همان اندازه، روتور هنگام قرار گرفتن در معرض میدان های الکترومغناطیسی می چرخد.

هنگامی که سطح فرکانس اعمال شده به استاتور تغییر می کند، کنترل سرعت چرخش روتور و درایو متصل به آن امکان پذیر می شود. به لطف این اصل است که موتور الکتریکی کنترل می شود.

طبقه بندی مبدل های فرکانس

با توجه به تفاوت های سازنده آنها، مدل ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

القاء.

این شامل موتورهای الکتریکی با اصل عملکرد ناهمزمان می شود. این دستگاه ها با سطح کارایی بالا و کارایی قابل توجهی متمایز نمی شوند. با توجه به این کیفیت ها سهم زیادی در تعداد کل مبدل ها ندارند و به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند.

الکترونیکی.

مناسب برای کنترل سرعت صاف در ماشین های آسنکرون و سنکرون. مدل های الکترونیکی را می توان به دو روش کنترل کرد:

اسکالر (با توجه به پارامترهای وارد شده قبلی از رابطه بین V چرخشی و فرکانس).

ساده ترین رویکرد برای مدیریت، نه دقیق.

بردار.

یک ویژگی متمایز دقت کنترل است.

کنترل برداری مبدل فرکانس

اصل عملکرد کنترل بردار به شرح زیر است: بر شار مغناطیسی تأثیر می گذارد، جهت "بردار فضایی" آن را تغییر می دهد و فرکانس روتور میدان را تنظیم می کند.

دو راه برای ایجاد یک الگوریتم کار برای مبدل فرکانس با کنترل برداری وجود دارد:

کنترل بدون سنسور

با اختصاص وابستگی های تناوب بین دنباله های مدولاسیون های عرض پالس اینورتر برای الگوریتم های از پیش کامپایل شده انجام می شود. تنظیم اندازه دامنه و فرکانس خروجی که ولتاژ دارد بر اساس جریان لغزش و بار انجام می شود، اما بازخورد از سرعت چرخش در نظر گرفته نمی شود.

تنظیم جریان

جریان عملکرد دستگاه قابل تنظیم است. در همان زمان، آنها به یک جزء فعال و واکنشی تجزیه می شوند. این امکان ایجاد تغییرات اصلاحی در گردش کار را تسهیل می کند (تغییر دامنه ها، فرکانس ها، زوایای برداری که ولتاژ خروجی دارد).

به بهبود دقت و برد کمک می کند. این رویکرد برای دستگاهی با دورهای کم و بارهای موتور بالا بسیار مرتبط است.

به طور کلی، مدار کنترل بردار برای تنظیم دینامیکی گشتاور یک موتور القایی سه فاز مناسب تر از سایرین است.

اتصال سوئیچ های ترانزیستوری

هر شش IGBT در یک آرایش ضد موازی به دیودهای جریان معکوس مربوطه متصل می شوند. پس از آن، از طریق مدار اتصال برق تشکیل شده توسط هر ترانزیستور، جریان فعال موتور القایی و به دنبال آن جهت جزء راکتیو آن از طریق دیودها عبور می کند. به منظور اطمینان از ایمنی اینورتر و موتور القایی از نویز الکتریکی خارجی، طراحی مبدل فرکانس ممکن است شامل فیلترهای سرکوب کننده نویز باشد. اگر منبع تغذیه DC صنعتی دارای ولتاژ کاری 220 ولت باشد، می توان از آنها برای تغذیه اینورترها نیز استفاده کرد.

چگونه مبدل فرکانس را به موتور القایی وصل کنیم؟

برای کنترل اغلب برای تامین برق موتورهای سه فاز استفاده می شود. با کمک همچنین می توان از اتصال چنین دستگاهی به یک شبکه تک فاز اطمینان حاصل کرد و از کاهش قدرت عملکرد آن جلوگیری کرد. به این ترتیب آنها به طور قابل توجهی از خازن ها بهتر عمل می کنند که در صورت اتصال نمی توانند سطح توان اولیه خود را حفظ کنند. برای جزئیات بیشتر در مورد استفاده از مبدل فرکانس برای یک واحد سه فاز، نگاه کنید به.

هنگام اتصال مبدل فرکانس، ابتدا باید یک قطع کننده مدار که از جریان اصلی کار می کند، در مقداری برابر با سطح اسمی (یا نزدیک به آن) مصرف جریان در موتور قرار دهید. اگر از درایو فرکانس سه فاز استفاده می شود، باید بر این اساس از یک دستگاه اتوماتیک سه فاز با یک اهرم مشترک استفاده شود. این گزینه در صورت بسته شدن یکی از فازها، انرژی را به طور همزمان از تمام فازها قطع می کند.

جریان پیک آپ باید با جریان تک فاز موتور الکتریکی یکسان باشد.

در صورتی که منبع تغذیه تک فاز مشخصه مبدل فرکانس باشد، باید از یک دستگاه تک فاز استفاده شود که برای کار با جریان تک فاز سه گانه مناسب است.

اما تحت هیچ شرایطی نمی توان با روشن کردن دستگاه در محل شکستگی سیم های نول یا زمین، نصب را انجام داد. در چنین شرایطی فقط روشن شدن مستقیم دستگاه منظور می شود.

تنظیم بیشتر مبدل فرکانس از طریق اتصال به کنتاکت های موتور الکتریکی انجام می شود. در این مورد از سیم های فاز استفاده می شود. اما ابتدا سیم پیچ های موتور الکتریکی طبق طرح "ستاره" یا "مثلث" متصل می شوند.

کار بر اساس یک طرح یا طرح دیگر بر اساس نوع مبدل فرکانس و ماهیت ولتاژی است که تولید می کند.

به طور استاندارد، محفظه هر موتور با دو مقدار مشخص می شود که می تواند برابر با ولتاژ باشد. اگر مبدل فرکانس ولتاژ مربوط به حد پایین را تولید کند، اتصال مطابق با نوع "مثلث" انجام می شود. در موارد دیگر، از اصل "ستاره" استفاده می شود.

محل کنترل پنل که باید همراه با خرید مبدل فرکانس گنجانده شود، باید با دقت انتخاب شود تا از بیشترین سهولت استفاده اطمینان حاصل شود.

کنترل پنل مطابق نمودار نشان داده شده در دستورالعمل های متصل به مبدل متصل می شود. پس از آن، دسته در سطح صفر ثابت می شود و دستگاه روشن می شود. در این لحظه، چراغ نشانگر باید روشن شود.

برای استفاده از مبدل فرکانس، دکمه "RUN" را فشار دهید (قبلاً به درستی برنامه ریزی شده است). سپس یک چرخش جزئی دسته ایجاد می شود که باعث شروع چرخش تدریجی موتور الکتریکی می شود. اگر چرخش در جهت مخالف مورد نیاز انجام شود، باید برعکس فشار داده شود. سپس با استفاده از دسته، سرعت مورد نیاز دستگاه تنظیم می شود. در عین حال، باید در نظر داشت که در بدنه کنترل پنل، اغلب سطوح بیان شده در دور در دقیقه ثبت نمی شود، بلکه فرکانس ولتاژ تغذیه است که بر حسب هرتز بیان می شود.

برای محدود کردن جریان راه‌اندازی و کاهش گشتاور راه‌اندازی در زمان راه‌اندازی یک موتور القایی با سطح توان بیش از 5000 وات، از اتصال ستاره-مثلث استفاده می‌شود. تا رسیدن به سرعت نامی، مدار اتصال مبدل فرکانس "ستاره" فعال می شود و پس از آن، منبع تغذیه مطابق مدار "مثلث" انجام می شود. در لحظه سوئیچینگ، سطح جریان هجومی نسبت به شروع مستقیم سه برابر کاهش می یابد. هنگام شروع کار طبق طرح دوم، تا زمانی که موتورها شتاب نگیرند، جریان به سطح شروع مستقیم افزایش می یابد. چنین گزینه هایی برای کسانی که جرم چرخ طیار زیادی دارند بسیار مناسب است و پس از شتاب اجازه می دهد بار را تخلیه کنند.

منطقی است که استفاده از چنین طرحی فقط با موتورهای طراحی شده برای هر دو نوع اتصال امکان پذیر است.

انجام کار طبق طرح "ستاره-مثلث" همیشه مملو از جهش های شدید در سطح فعلی است، برخلاف افزایش هموار در شرایط شروع مستقیم. در لحظه تغییر اتصال سرعت به شدت کاهش می یابد و تنها با افزایش قدرت جریان می توان آن را افزایش داد.

موتورهای الکتریکی، از جمله نوع سه فاز ناهمزمان، به طور گسترده در زمینه های مختلف فعالیت استفاده می شود. چرخه عملیات واحدها با راه اندازی صاف و روش مشابه توقف آنها همراه است. برای حل مشکل کنترل فرکانس جریان و سرعت موتور از مبدل های فرکانس استفاده می شود.

هدف و کرامت

نیروهای الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ آرمیچر روتور را به حرکت در می آورد. چرخش آن با سرعتی اتفاق می افتد که با فرکانس جریان اصلی تنظیم می شود. در فرکانس 50 هرتز، 50 نوسان در عرض 1 ثانیه رخ می دهد. در نتیجه سرعت روتور 3000 دور در دقیقه خواهد بود.

هدف مبدل های فرکانس اطمینان از کنترل کارآمد موتور با تغییر پارامترهای فرکانس جریان است.

مزایای این دستگاه ها عبارتند از:

• اطمینان از عملکرد روان موتور در زمان راه اندازی و ترمز.
• تنظیم عملکرد موتورهای مونتاژ شده در یک گروه؛
• عدم نیاز به استفاده از گیربکس و سایر وسایل مکانیکی برای کنترل سرعت موتور.
• اطمینان از عملکرد سیستم های کنترل درایو به صورت چند منظوره؛
• امکان تنظیمات در تنظیمات بدون وقفه در عملکرد واحد.

انواع دستگاه ها

بسته به ویژگی های طراحی، انواع اصلی مبدل های فرکانس 220/380 متمایز می شوند - القایی و الکترونیکی. گزینه اول شامل انواع ناهمزمان موتورهای الکتریکی است که یکی از ویژگی های آن استفاده از مدار با روتور فاز است.

در عین حال قابلیت کار در حالت ژنراتور را نیز دارند. با این حال، آنها در عمل بسیار رایج نیستند، زیرا راندمان پایین و راندمان پایینی دارند.

اما نسخه الکترونیکی را می توان هم در عملکرد موتورهای ناهمزمان و هم در اصلاحات نوع سنکرون استفاده کرد. کنترل موتور به چندین روش اساسی متفاوت انجام می شود:

با استفاده از کنترل اسکالر بر اساس قوانین خطی. در این مورد، وابستگی متناسب دامنه به فرکانس در نظر گرفته می شود. اگر فرکانس تغییر کند، دامنه ولتاژ ورودی نیز تغییر خواهد کرد. در نتیجه، بر گشتاور، راندمان و سطح قدرت تأثیر می گذارد.

مشخصات یکنواختی گشتاور بار توسط ثابت بودن نسبت دامنه به فرکانس خروجی تضمین می شود. دستگاه تبدیل کننده تعادل مشخص شده را تشکیل می دهد.

با رویکرد برداری، گشتاور بار در هر محدوده ای از تغییرات فرکانس ثابت است. این به شما امکان می دهد تا دقت بیشتری در تنظیم داشته باشید. انعطاف پذیری پاسخ درایو به نوسانات در بار خروجی نیز افزایش می یابد. مبدل فرکانس برای موتور ناهمزمان کنترل گشتاور ثابت را فراهم می کند.

لازم به یادآوری است که فاز جریان استاتور که تحت تأثیر میدان مغناطیسی تغییر می کند، بردار جریان است. گشتاور را کنترل می کند. بنابراین، در این مورد، یک سیستم کنترل سیگنال دامنه یا پهنای پالس استفاده می شود.

اجرای سازنده

انواع مختلفی از مبدل های فرکانس برای موتور وجود دارد. اما در عین حال، به طور سازنده، بلوک های معمولی فردی را می توان متمایز کرد. این مولفه ها ارتباط نزدیکی با هم دارند. واحد کنترل عملکرد مرحله خروجی را تعیین می کند.

در این مورد، امکان تغییر پارامترهای جریان متناوب نقش تعیین کننده ای دارد. علاوه بر این، دستگاه سیستم های حفاظتی را تحت کنترل میکروکنترلر فراهم می کند.

یکسو کننده اولین ماژول است. جریان از آن عبور می کند. اینجاست که جریان متناوب تغییر می کند. با کمک دیودها به یک ثابت تبدیل می شود. شما می توانید مدل هایی را برای یک شبکه تک فاز یا برای یک منبع تغذیه سه فاز انتخاب کنید. تعداد دیودها در آنها متفاوت خواهد بود.

ولتاژ DC با ریپل بالا از یکسو کننده خارج می شود. برای صاف کردن ریپل از یک خازن و یک سیم پیچ القایی استفاده می شود. اما فرآیند تبدیل پارامترهای جریان خروجی در اینورتر اتفاق می افتد.

از نظر ساختاری، حاوی ترانزیستور است. 6 مورد از آنها وجود دارد - یک جفت برای هر فاز. و سیستم ریزپردازنده کنترل نشانگرهای سرعت چرخش چرخشی را تضمین می کند. همه اینها را می توان در عکس مبدل فرکانس مشاهده کرد.

ویژگی های اتصال

دستگاه های کنترل فرکانس را می توان با اتصال تک فاز یا با منبع تغذیه سه فاز کار کرد. هنگام کار با منابع DC که دارای ولتاژ 220 ولت هستند، می توان از آنها برای اتصال اینورترها نیز استفاده کرد.

تغییرات از نوع سه فاز به ولتاژ اصلی 380 ولت است. آنها آن را به موتور هدایت می کنند. اینورترهای تک فاز از شبکه 220 ولت تغذیه می شوند و در خروجی سه فاز ایجاد می کنند که بر اساس پارامتر زمان توزیع می شوند.

اگر به سوال نحوه اتصال مبدل فرکانس علاقه مند هستید، می توان دو نمودار شماتیک را تشخیص داد. طبق اصل "ستاره"، سیم پیچ ها در زیر مبدل قرار می گیرند که از شبکه ای با ولتاژ 380 ولت تغذیه می شود. اگر اتصال به یک شبکه تک فاز 220 ولت باشد، پس طرح "مثلث" است. استفاده شده.

در این حالت باید پارامتر تطبیق توان موتور با قابلیت های اینورتر در نظر گرفته شود. مبدل را بیش از حد بارگذاری نکنید. برعکس، توصیه می شود مقداری ذخیره نیرو داشته باشید.

در مرحله اول اتصال، یک قطع کننده مدار با درجه بندی مطابق با مشخصات عملیاتی جریان مصرف شده توسط موتور در جلوی دستگاه نصب می شود. اگر دستورالعمل نحوه تنظیم مبدل فرکانس به طور کامل رعایت شود، هادی های فاز به کنتاکت های موتور مشخص شده متصل می شوند.

دستگاه تبدیل باید به کنترلر متصل باشد. اتصال به کنسول نیز مورد نیاز است. ابتدا موقعیت دسته را بررسی کنید - خنثی. سپس باید دستگاه را راه اندازی کنید. اگر فرآیند مطابق با استانداردها باشد، یک نشانه نور مشاهده می شود.

یک چرخش جزئی دسته، چرخش موتور را فعال می کند. دکمه معکوس به شما امکان می دهد جهت چرخش را برعکس کنید. برای تنظیم فرکانس مورد نظر، دکمه را تنظیم کنید. متعاقباً عملکرد مبدل امکان عملکرد کارآمدتر تجهیزات با موتور الکتریکی را فراهم می کند.

عکس مبدل های فرکانس

محتوا:

موتورهای سه فاز ناهمزمان به طور گسترده در صنعت و سایر زمینه ها استفاده می شود. تصور تجهیزات مدرن بدون این واحدها به سادگی غیرممکن است. یکی از مهم‌ترین اجزای چرخه عملکرد ماشین‌ها و مکانیزم‌ها، استارت صاف و همان توقف روان پس از اتمام کار است. این حالت با استفاده از مبدل های فرکانس ارائه می شود. این دستگاه ها در موتورهای الکتریکی بزرگ با قدرت بالا بیشترین کارایی را دارند.

با کمک مبدل های فرکانس، جریان های هجومی با قابلیت کنترل و محدود کردن مقدار آنها به مقادیر مورد نیاز، با موفقیت تنظیم می شوند. برای استفاده صحیح از این تجهیزات، دانستن اصل عملکرد مبدل فرکانس برای موتور ناهمزمان ضروری است. استفاده از آن می تواند عمر مفید تجهیزات را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و تلفات برق را کاهش دهد. کنترل الکترونیکی علاوه بر شروع نرم، تنظیم روان درایو را مطابق با نسبت تنظیم شده بین فرکانس و ولتاژ فراهم می کند.

مبدل فرکانس چیست؟

عملکرد اصلی مبدل های فرکانس تنظیم صاف سرعت چرخش موتورهای ناهمزمان است. بدین منظور یک ولتاژ سه فاز با فرکانس متغیر در خروجی دستگاه تولید می شود.

مبدل های فرکانس غیر معمول نیستند. اصل اساسی عملکرد آنها اصلاح ولتاژ متناوب یک شبکه صنعتی است. برای این، از دیودهای یکسو کننده استفاده می شود که در یک بلوک مشترک ترکیب می شوند. فیلتر کردن جریان توسط خازن های با ظرفیت بالا انجام می شود که موج دار شدن ولتاژ ورودی را به حداقل می رساند. این پاسخ به این سوال است که مبدل فرکانس برای چه چیزی لازم است.

در برخی موارد، یک مدار تخلیه انرژی که از یک ترانزیستور و یک مقاومت با اتلاف توان بالا تشکیل شده است را می توان در مدار قرار داد. این مدار در حالت ترمز برای خاموش کردن ولتاژ تولید شده توسط موتور اعمال می شود. این امر از شارژ بیش از حد خازن ها و خرابی زودرس آنها جلوگیری می کند. در نتیجه استفاده از درایوهای فرکانس، موتورهای ناهمزمان با موفقیت جایگزین درایوهای DC می شوند که دارای اشکالات جدی هستند. اگرچه تنظیم آسان است، اما کارکرد آنها غیرقابل اعتماد و گران است. در فرآیند کار، برس ها دائما جرقه می زنند و فرسایش الکتریکی منجر به سایش کلکتور می شود. موتورهای DC برای محیط های انفجاری و گرد و غبار کاملاً نامناسب هستند.

در مقابل آنها، موتورهای القایی به دلیل عدم وجود کنتاکت های متحرک، از نظر طراحی بسیار ساده تر و قابل اعتمادتر هستند. آنها جمع و جورتر هستند و کارکرد آنها ارزان تر است. نقطه ضعف اصلی تنظیم پیچیده سرعت چرخش با روش های سنتی است. برای این کار، تغییر ولتاژ تغذیه و وارد کردن مقاومت های اضافی به مدار سیم پیچ ضروری بود. علاوه بر این، روش های دیگری نیز مورد استفاده قرار گرفت که در عمل معلوم شد که غیراقتصادی بوده و کنترل سرعت با کیفیت بالا را ارائه نمی دهند. اما، پس از ظاهر شدن مبدل فرکانس برای یک موتور ناهمزمان، که امکان تنظیم هموار سرعت را در محدوده وسیعی فراهم می کند، همه مشکلات حل شد.

همزمان با فرکانس، ولتاژ عرضه شده نیز تغییر می کند که امکان افزایش ضریب توان موتور الکتریکی را فراهم می کند. همه اینها به دست آوردن نشانگرهای انرژی بالا موتورهای ناهمزمان و افزایش عمر مفید آنها را امکان پذیر می کند.

اصل عملکرد مبدل فرکانس

کنترل موثر و باکیفیت الکتروموتورهای ناهمزمان به دلیل استفاده از مبدل های فرکانس همراه با آنها امکان پذیر شده است. طراحی کلی یک درایو فرکانس متغیر است که به طور قابل توجهی ویژگی های فنی ماشین ها و مکانیزم ها را بهبود بخشیده است.

یک مبدل فرکانس به عنوان یک عنصر کنترلی این سیستم عمل می کند که وظیفه اصلی آن تغییر فرکانس ولتاژ تغذیه است. طراحی آن به شکل یک واحد الکترونیکی ساکن ساخته شده است و تشکیل یک ولتاژ متناوب با فرکانس متغیر معین در پایانه های خروجی انجام می شود. بدین ترتیب با تغییر دامنه ولتاژ و فرکانس، سرعت چرخش موتور الکتریکی تنظیم می شود.

موتورهای القایی به دو روش کنترل می شوند:

• کنترل اسکالر مطابق با یک قانون خطی عمل می کند که بر اساس آن دامنه و فرکانس با یکدیگر متناسب هستند. تغییر فرکانس منجر به تغییر در دامنه ولتاژ ورودی می شود که بر سطح گشتاور، راندمان و ضریب توان واحد تأثیر می گذارد. وابستگی فرکانس خروجی و ولتاژ تغذیه به گشتاور بار روی شفت موتور باید در نظر گرفته شود. برای اینکه گشتاور بار همیشه یکنواخت باشد، نسبت دامنه ولتاژ به فرکانس خروجی باید ثابت باشد. این تعادل فقط توسط مبدل فرکانس حفظ می شود.
• کنترل برداری، گشتاور بار را در کل محدوده فرکانس ثابت نگه می دارد. دقت کنترل افزایش می یابد، درایو الکتریکی انعطاف پذیرتر به تغییر بار خروجی واکنش نشان می دهد. در نتیجه، گشتاور موتور مستقیماً توسط اینورتر کنترل می شود. باید در نظر داشت که گشتاور بسته به جریان استاتور یا به عبارتی میدان مغناطیسی تولید شده توسط آن ایجاد می شود. تحت کنترل برداری، فاز جریان استاتور تغییر می کند. این فاز فازی است که مستقیماً گشتاور را کنترل می کند.

راه اندازی مبدل فرکانس برای موتور الکتریکی

برای اینکه مبدل فرکانس یک موتور ناهمزمان به طور کامل وظایف خود را انجام دهد، باید به درستی متصل و پیکربندی شود. در همان ابتدای اتصال در شبکه، یک مدارشکن در جلوی دستگاه قرار می گیرد. درجه بندی آن باید با مقدار جریان مصرفی موتور مطابقت داشته باشد. اگر قرار است در شبکه سه فاز کار کند، ماشین باید سه فاز و با یک اهرم مشترک نیز باشد. در این صورت در صورت اتصال کوتاه در یکی از فازها می توانید به سرعت سایر فازها را قطع کنید.

جریان پیکاپ باید دارای ویژگی هایی باشد که به طور کامل با جریان تک فاز موتور الکتریکی مطابقت داشته باشد. اگر مبدل فرکانس برای استفاده در یک شبکه تک فاز برنامه ریزی شده است، در این مورد توصیه می شود از یک ماشین تک اتوماتیک استفاده کنید که درجه بندی آن باید سه برابر جریان یک فاز باشد. صرف نظر از تعداد فازها، در هنگام نصب مبدل فرکانس، ماشین ها نباید در قطع اتصال زمین یا سیم خنثی قرار گیرند. توصیه می شود فقط از اتصال مستقیم استفاده کنید.

با تنظیم و اتصال صحیح مبدل فرکانس، سیم های فاز آن باید به کنتاکت های مربوطه الکتروموتور متصل شوند. پیش سیم پیچی در موتور بسته به ولتاژ تامین شده توسط اینورتر. اگر با مقدار پایین نشان داده شده در محفظه موتور مطابقت داشته باشد، از اتصال مثلث استفاده می شود. مقدار بالاتر از یک طرح ستاره استفاده می کند.

سپس مبدل فرکانس به کنترلر و کنترل پنل که در مجموعه تحویل موجود است متصل می شود. تمام اتصالات مطابق با نمودار موجود در دفترچه راهنما انجام می شود. دسته باید در حالت خنثی باشد و پس از آن دستگاه روشن می شود. فعال سازی عادی با چراغ نشانگر روی کنترل از راه دور تایید می شود. برای اینکه اینورتر کار کند، کلید RUN پیش فرض فشار داده می شود.

پس از یک چرخش جزئی دسته، موتور به تدریج شروع به چرخش می کند. برای تغییر چرخش در جهت مخالف، یک دکمه معکوس مخصوص وجود دارد. سپس با استفاده از دسته سرعت مورد نظر تنظیم می شود. در برخی از کنسول ها به جای سرعت موتور الکتریکی، اطلاعات فرکانس ولتاژ نمایش داده می شود. بنابراین، توصیه می شود از قبل رابط تجهیزات نصب شده را به دقت مطالعه کنید.

مبدل های فرکانس برای موتورهای آسنکرون

به لطف مبدل های فرکانس، عملکرد موتورهای آسنکرون مدرن بسیار کارآمد، پایدار و ایمن است. این امر به ویژه مهم است، زیرا هر موتور الکتریکی ویژگی های منحصر به فرد خود را از نحوه عملکرد دارد. بنابراین بهینه سازی پارامترهای منبع تغذیه واحدها با استفاده از مبدل های فرکانس از اهمیت بالایی برخوردار است. هنگامی که یک مبدل فرکانس برای هر هدف خاصی انتخاب می شود، در این مورد باید پارامترهای عملکرد آن در نظر گرفته شود.

عملکرد عادی دستگاه به نوع موتور الکتریکی، قدرت، برد، سرعت و دقت تنظیمات و همچنین به حفظ گشتاور محور ثابت بستگی دارد. این شاخص ها از اهمیت بالایی برخوردار هستند و باید به صورت ارگانیک با ابعاد و شکل دستگاه ترکیب شوند. شما باید به نحوه قرارگیری کنترل ها و اینکه آیا استفاده از آنها راحت خواهد بود توجه ویژه ای داشته باشید.

هنگام انتخاب دستگاه، باید از قبل بدانید که در چه شرایطی از آن استفاده می شود. اگر شبکه تک فاز است، پس مبدل باید یکسان باشد. دستگاه های سه فاز هم همینطور. مقدار زیادی به قدرت موتورهای القایی بستگی دارد. اگر هنگام راه‌اندازی به گشتاور راه‌اندازی بالایی روی شفت نیاز باشد، مبدل فرکانس نیز باید برای مقدار جریان بالاتر طراحی شود.