Frekans çeviriciləri özüm edə bilərəmmi? Tezlik çeviricilərinin iş prinsipi və əlaqə diaqramı

Güc elektronikası və yarımkeçirici texnologiyanı yaxşı başa düşmək lazımdır, çünki özü tərəfindən tez-tez çeviriciləri istehsal etmək çox çətindir. Amma bu cihazın dizaynı barədə düşünməzdən əvvəl, hansı məqsədlə istifadə edildiyini öyrənməlisiniz. Həm də bu elektron sistemlərin əsas komponentləri nədir bilmək lazımdır.

Tezlik çeviricisi nədir?

Hər kəs ağın dəyişən cərəyan olduğunu bilir və müəyyən bir tezliyə malikdir. Rusiyada standart 50 Hertzdir. Bəzi Qərb ölkələrində bir az fərqli standart 60 Hertzdir. Bir çox qurğunun işləməsi cari cərəyanın tezliyinə bağlıdır. Konvertorlar asinxron mühərrikləri təmin etmək üçün istifadə olunur . Elektron vasitələrdən istifadə üçün bir çox səbəb var. Məsələn, sənayedə invertor geniş şəkildə istifadə olunur, çünki onların istifadəsi böyük mexanizmləri aradan qaldırmağa imkan verir.

Daha ətraflı məlumat verildikdə, kəmərin konveyerdə fırlanma sürətini dəyişdirmək avtomobilin bir növ qutusuna əsaslanan bir şanzıman vasitəsi ilə ola bilər. Və mexanik (bir neçə dişli istifadə edərək) və dəyişən ola bilər. Ancaq daha təsirli olan, motoru besleyen cari parametrlərdəki dəyişiklikdir. Konveyörün fırlanma sürətini dəyişdirmək üçün dəyişən rezistoru döndərin. Və tezlik genişliyi dəyişə bilər.

Tezlik çeviricilərinin xüsusiyyətləri hansılardır?

Bundan əlavə, inverter parametrləri elektrik mühərrikinin bir neçə saniyə ərzində tədricən güclənəcəyinə nail olmağa imkan verir. Vaxta tezlik çeviricisinin funksiyalarını proqramlaşdıraraq istifadəçi tərəfindən müəyyən edilir. Eynilə, motor armaturunun dayandırılması ilə də məşğul ola bilərsiniz. Bu, birbaşa resursunu təsir edən sürücünün yükünü azaltmağa imkan verir.

Əlavə olaraq, üç fazalı bir şəbəkə ilə özlərini təmin etmək imkanına malik olmayan kiçik müəssisələr üçün, lakin bunun üçün ehtiyac var, tezlik çeviricilərinin istifadəsi əsl pankasadır. Bir fazalı alternativ cərəyan şəbəkəsinə bənzəyən bu cür cihazların bir çox modelləri var və üçü isə çıxışda istehsal olunur. Buna görə, elektrik mühərriğini adi yuvada açmaq mümkündür. Və bu vəziyyətdə o, gücünü itirməyəcək, işi doğru olacaq.

Konvertorların enerji komponentləri

Bütün frekans çeviricilərdə, güclü IGBT və ya MOSFET istifadə olunur. Bu iş üçün idealdırlar. Onlar ayrı modullara yerləşdirilir. Belə bir quraşdırma üsulu bir elektron cihazın performansını artırır. Bu tranzistorlar əsas rejimdə işləyir, nəzarəti bir mikroişlemci sistemi ilə həyata keçirilir. Əslində, bütün nəzarət aşağı axınlı, yüksək gərginlikli keçid tələb olunmur. Buna görə, ən sadə mikroişlemcinin yardımı ilə təmin edilə bilər.

Ən çox istifadə edilən IR2132 və IR2130 xüsusi yığma seriyaları. Onlar düymələri nəzarət altı sürücülər ibarətdir. Üçü aşağıda, üçü isə yuxarıdakılar üçün istifadə olunur. Belə bir qurğu bir frekans çeviricinin sadə bir kaskadını həyata keçirmək imkanı verir. Bundan əlavə, bir neçə dərəcə qorunması vardır. Məsələn, qısa dövrə və yüklənmədən. Bütün elementlərin daha ətraflı xüsusiyyətləri dərsliklərdə tapa bilərsiniz. Amma bütün güc hüceyrələrinin böyük bir çatışmazlığı var - məhsulların yüksək dəyəri.

Konvertorun blok diaqramı

Mühərrik üçün hər hansı bir frekans çeviricinin kompozisiyasında üç əsas ünitə - düzəldici, filtre, invertör var. Alternativ gərginlik əvvəlcə sabit bir geriliyə çevrilir və sonra süzülür. Bütün bunlardan sonra dəyişənə çevrilir. İnverterin mikroişram nəzarətçi üçüncü bir vahidi var. Və daha dəqiq, güclü IGBT-transistorlar olmaq. Frekans bandı ilə məşğul olursanız, onda ön paneldə proqramlaşdırma üçün bir neçə düyməyə sahib olduqlarını bilirsiniz.

Tezlik çeviricisinin təlimatı bütün funksiyaların parametrlərini necə yerinə yetirəcəyinizi sizə izah edəcək. Bu çox mürəkkəb məsələdir, çünki sadə cihazda belə bir neçə parametr mövcuddur. Bundan əlavə elektron qurğunun mühərrikin fırlanma sürətini dəyişdirməsini, sürətləndirmənin və siqnalizasiya müddətinin tənzimlənməsini təmin edə biləcəyini, bir neçə dərəcədə qorunması var. Məsələn, cari axını aşmaqda. Belə bir cihaz istifadə edildikdə, elektrik açarları qurmağa ehtiyac yoxdur .

Doğrulama bloku

Frekans konvertorunun məqsədindən asılı olaraq müxtəlif rektifier mərhələləri istifadə olunur. Enerji təchizatı variantları ya üç fazalı bir şəbəkədən və ya bir fazalı şəbəkədən ola bilər. Ancaq inverterin hər bir halda çıxışında üç fazalı alternativ gərginlik olur. Amma cari nəzarət aparmaq üçün əvvəlcə onu düzəltmək lazımdır. Şübhəsiz ki, dəyişənləri idarə etmək çox çətindir - çox rahat olan böyük reostatları istifadə etmək lazımdır. Üstəlik, artıq mikroelektronika və avtomatlaşdırma müddəti, köhnəlmiş texnologiyalar tətbiq etmək, sadəcə əsassız deyil, çox sərfəli deyil.

Alternativ üç fazalı cərəyanı düzəldmək üçün altı yarımkeçirici dioddan ibarət elektron qurğu istifadə olunur. Onlar körpü dövrünə daxil edilir, diodların hər bir cütü bir mərhələni düzəldir. Doğrulama cihazının çıxışında sabit bir gerilim var, dəyəri girişə axır olana bərabərdir. Bu mərhələdə bütün dəyişikliklər tamamlanır, bu blokun nəzarəti yoxdur. Gücün bir fazalı şəbəkədən təmin ediləcəyi təqdirdə, bir diyotdan hətta bir düzəldici şəlalə kifayətdir. Ancaq dördün körpü dövründən istifadə etmək daha səmərəlidir.

Filtre birimi

Bu modul DC gərginliyini süzmək üçün istifadə olunur. Cihazın ən sadə versiyası, artı qolun arasına daxil olan endüktördür. Kütlələr arasında elektrolitik kondansatör açılır. Dəyişən komponentdən xilas olmaq üçün bir funksiyası vardır. Budur, düzəldici tamamilə pulsasiyalardan xilas ola bilməz. Əməliyyat zamanı əhəmiyyətli müdaxilə ola biləcək alternativ cərəyanın kiçik bir komponenti qalır.

Filtr blokunun prinsipini nəzərə almaq üçün elementləri əvəz etməklə təhlil aparmaq lazımdır. DC şəraitində fəaliyyət göstərərkən endüktans bir müqavimətlə əvəzlənir , kondansatör dövrə içindəki bir break ilə əvəz olunur. AC güc tətbiq edildikdə, kapasitans müqavimətlə əvəz olunur. Nəticədə bütün dəyişən komponent yox, çünki bu halda qısa bir dövrə meydana gəlir. Bunu anlamaq çətindir, elektrik mühəndisliyinin nəzəri əsaslarını anlamaq lazımdır. Ancaq 3 fazın frekans çeviricisi bu olmadan olmadan edilə bilməz.

İnverter kaskad

Və burada ən maraqlı - güclü IGBT-transistorların istifadəsi başlayır. Mikroprosessor sistemi tərəfindən nəzarət edilir, bütün frekans çeviricinin işlənməsi onların fəaliyyətinin keyfiyyətinə bağlıdır. Belə bir gərginlik konvertoru dövrü geniş istifadə olunur. Əslində, güc transistorlarının köməyi ilə, hər hansı bir gərginliyi dəyişə bilərsiniz. Sadə sxemdə ümumi olaraq altı element istifadə olunur - hər mərhələ üçün iki. Tezlik çeviricisi 220 volt hər fazda sıfıra görə istehsal edir.

Ters gərginlikdən xilas olmaq üçün yarımkeçirici diodlardan istifadə etmək lazımdır. Onlar kollektor və güc tranzistorlarının yayıcıları arasında keçid edilir. Nəzarət baza daxilində həyata keçirilir. Daha əvvəl də ifadə edildiyi kimi, özləri tərəfindən hazırlanan tezlik çeviriciləri inverter kaskadında faza görə iki transistora malikdir. Pn-qovşaqlarını seriallara daxil edin. Hər çiyin orta mərhələsi çıxarılır. Satışda hazır modullar mövcuddur, onlar DC gərginlik təmin etmək üçün terminallar, eləcə də üç fazalı alternativ cərəyanın çıxarılması üçün üç əlaqə var. Bundan əlavə, mikrokontrolör nəzarət sistemini birləşdirən bir konnektor var.

Mikroprosessor nəzarət

Mühərriki şaft sürət çeviricisini dəyişdirmək üçün istifadə olunan, gərginliyi olan 50 hertz olan gərginlik geniş diapazonda amplituda dəyişdirilə bilər. Və daha spesifik olaraq, sıfırdan mikroprosessorun təmin edə biləcəyi tezliyə. Son tələb ən vacibdir - bir neçə cihazı birləşdirmək mümkündür. Bir konvertor dizayn edərkən, frekans dəyişən müqavimət ilə dəyişən gərginlik prosessor tərəfindən nəzarət edilməlidir. Diqqətlə seçilir, kifayət qədər sayıda giriş-çıxış portu olmalıdır.

LCD ekranı mikrokontrolörə birləşdirərək sistemi bir az çətinləşdirə bilər. Sadə kalkulyatorlarda olduğu kimi, kifayət qədər monoxromlu, yüksək rəngdə göstərilməsini tələb etmir. Proqramlaşdırma üçün düymələr də I / O portlarına bağlıdır. Sadə bir frekans çeviriciyi necə edə bilərsiniz. Bütün elementlərin qiyməti iki min rubldən artıq olmayacaq. Ancaq 200-750 vatt gücündə bir inverterin dəyəri 6500 ilə 12000 rubl arasında dəyişir. Bu cihaz istehsalçısından və cihazın imkanlarından asılıdır.

Cihaz üçün mənzil

Özləri tərəfindən istehsal edilən tez-tez konvertorlar, etibarlı mənzilə sahib olmalıdırlar. Bu, istifadənin asanlığına deyil, səmərəliliyinə də bağlıdır. Baza alüminiumdan hazırlanır. Bu materialdan istifadənin səbəbi yüksək keyfiyyətli soyutma ehtiyacındadır. Əməliyyatda IGBT-modul çox isti olur və yarımkeçirici diodlar üçün temperatur da artır. Frekans çeviricinin 380 olması və ya 220 voltun olmadığı həqiqətən vacib deyil.

Bədənin qalan hissəsi plastikdən hazırlanır. Bütün güc elementlərinin onunla gizli olması zəruridir, belə ki, əməliyyat zamanı yüksək gərginlikli terminalların təsadüfi əlaqəsi yoxdur. Ön hissədə LCD ekranı və düymələri üçün bir çuxur təmin etmək lazımdır. Ayrı bir şəkildə, rahat bir yerdə dəyişən bir rezistor qurulur. Mikroprosessorun proqramlaşdırılması zamanı nəzərə alın ki, bu müqavimət çıxış axınının tezliyini dəyişir.

Sistemin istilik mübadiləsi elementləri

İstilik xaricinə xüsusi diqqət yetirilməlidir. Qurulan daha güclü, daha etibarlı olan soyutma sistemi olmalıdır. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, substrat alüminiumdan hazırlanmalıdır. Gərginlikli çeviricinin dövrəsi aşırı qızdırmadan qorunmalıdır. Bunun üçün, gövdədə bir çuxur qazmağı tələb edir, bir temperatur sensoru quraşdırılır. Bununla birlikdə, siqnal uyğun cihazdan mikrokontrolörə ötürülür. Maksimum temperaturu aşsa, yükün kəsilməlidir. Nəticədə, güc transistoru modulu söndürülür.

İstilik köməyini artırmaq üçün fanlar istifadə edilməlidir. Onların yeri seçilməlidir ki, hava axınına bədən istiliyinin qaynağını bağlamalıdır. Soyutma sisteminin səmərəliliyini artırmaq üçün istilik pastasından istifadə etmək lazımdır. Cihaz işə salındıqda azarkeşləri açmaq daha məqbuldur. Amma temperatur sensöründən bir siqnal istifadə edərək nəzarətçi proqramı da mümkündür. Cihazın təsadüfən söndürüldüyü yerin temperaturu yarıya bərabər olduqda, fanatlar açılır.

Montaj plitəsi

Dövrə board olaraq hazır olan variantlardan istifadə etmək yaxşıdır. Satışda kiçik qapaq kontaktları olan ətrafında olan müxtəlif ölçülü lövhələr var. Ümumi danışmada onlar "balıq" deyilir. Nəzərə alınması lazım olan tək şey, prosessor və fişləri əvəz etmək imkanıdır. Bu məqsədlə, boarda lehimli olan bağlayıcıları istifadə etməlisiniz. Elementlərin sürətli bir şəkildə dəyişdirilməsinin hesablanması ilə ən yaxşı şəkildə öz əlləri ilə frekans çeviricilər. Bir çip və ya nəzarətçi sadəcə bu konnektora yerləşdirilib, bir prizin bir plug kimi.

Nəticələr

Ayrıca frekans çeviricinizi özünüz də istehsal edə bilərsiniz. Analoqların qiyməti, biz aşkar etdiyimiz kimi, daha yüksəkdir. Əlbəttə ki, onların daha çox imkanları var. Amma praktikada, yaxından baxdığınız zaman, yalnız beş funksiyanın həqiqətən istifadə edildiyi ortaya çıxır. Sürücü çalışırken, fırlanma sürətini dəyişdirmək və sürətləndirici və yavaşlama müddətini tənzimləmək lazımdır. Bir az az istifadə edilən maksimum cərəyanı dəyişdirmək və dəyişmək funksiyası istifadə olunur.