Průmyslové měniče kmitočtu

Jak řídit výkon čerpadla?

V průmyslovém prostředí se nejčastěji používají třífázové asynchronní motory. Jednoduchost jejich konstrukce, spolehlivost a nízké náklady - to jsou rozhodující faktory, které vám umožní jejich použití v mnoha strojích, jednotkách a mechanismech. Ve většině případů pracují motory na vypnutém stavu.

Například u téměř všech obráběcích strojů je rychlost vřetena řízena mechanickou převodovkou. Navíc není nutné regulovat otáčky motoru pro změnu nebo udržení jakéhokoli technologického parametru v normě. Jako takový parametr lze například uvažovat tlak na výstupu konvenčního vodního čerpadla používaného v instalačních systémech. Každý z nás je s tímto parametrem obeznámen - stačí otevřít kohoutek umyvadla ráno.

Asi před dvaceti lety byl úkol regulace tlaku na výstupu čerpadla vyřešen ovládáním ventilu. Pokud bylo požadováno zvýšení výstupního tlaku, byl ventil otevřen, aby bylo možné snížit stejný ventil, musel být uzavřen. Regulace byla prováděna stejným způsobem jako kohoutek v koupelně. Provozovatel ve službě byl zapojen do takových manipulací a zaměřil se na údaje na manometru.

Později začali používat stejný regulační princip v automatizačních systémech zásobování vodou, kde funkce uvedeného operátora vykonávaly senzory a ovladač, v některých případech také osobní počítač. Spravedlivě je třeba poznamenat, že tento způsob řízení je stále široce používán, i když se ho všude snaží zbavit.

Takový regulační systém může být srovnáván s autem, ve kterém bude motor neustále zapnutý na plný plyn. Pak se rychlost změní pouze o stupeň sešlápnutí brzdového pedálu. Je zřejmé, že spotřeba paliva je vždy maximální, většina benzínu zbytečně letí do výfukového potrubí a opotřebení brzdového systému bude úplné a rychlé. Srovnání nemusí být velmi úspěšné, ale docela podobné: v případě elektrického čerpadla se místo benzínu ztrácí energie a čerpadlo se vyčerpá.

V současné době se stala optimálnější pro řízení výkonu čerpadel a dalších zařízení vyžadujících plynulou regulaci otáček a výkonu. měnič kmitočtu. Mnoho společností nabízí širokou škálu různých frekvenčních měničů, určených k řešení technologických problémů. Výkon navrhovaných zařízení se pohybuje od několika stovek wattů do 500 kW nebo více.

Frekvenční měnič je nejlepším způsobem ovládání třífázového motoru nebo stručně o principech regulace frekvence

Nejúčinnějším způsobem, jak změnit rychlost střídavého motoru, je regulace frekvence. Jeho základním principem je to, že napájecí napětí a jeho frekvence se mohou měnit v závislosti na požadovaném poměru, který je určen v závislosti na povaze zatížení motoru.

Jak víte, rychlost otáčení rotoru indukčního motoru závisí na frekvenci zdroje energie. Proto změnou frekvence napájecího napětí je možné značně měnit rychlost rotoru. Zároveň motory s veverkovou klecí a fázovým rotorem fungují stejně dobře ve frekvenčních regulačních systémech, což umožňuje plně implementovat energeticky úsporné technologie.

Z výše uvedeného můžeme vyvodit, že k řízení rychlosti indukčního motoru je nejprve zapotřebí zdroj střídavého napětí s nastavitelnou frekvencí. Hromadná výroba těchto zdrojů byla umožněna vytvořením polovodičové převodníky statické frekvencenebo, jak se často říká, chastotnikov.

Vytvoření chastotníků bylo usnadněno vývojem moderní elementární základny, zejména specializovaných mikrokontrolérů a tranzistorů struktury IGBT. Použití synchronního generátoru s nastavitelnou rychlostí (takové metody byly kdysi použity) není z ekonomických nebo technických důvodů zjevně odůvodněno.

Moderní měniče kmitočtu (jiný název pro tato zařízení "Třífázový střídač") značková výroba je ve všech ohledech zcela univerzální, má vysokou spolehlivost, poskytuje různé charakteristiky zátěže elektromotorů, umožňuje použití elektromotorů různých typů.

Zdá se, že co dalšího je potřeba? Nakupujte a pracujte! Existuje však taková neklidná kategorie lidí jako nadšenci šunkových rádií, kteří se začali zajímat o regulaci rychlosti otáčení třífázových motorů dlouho předtím, než se na trhu objevily značkové motory. průmyslové měniče kmitočtu.

Značková zařízení však v této oblasti nezastavila amatérský rozhlasový výzkum: stále se objevují na stránkách amatérských rozhlasových časopisů obvody měniče kmitočtu. Opakování všech těchto starých obvodů samozřejmě nemusí být užitečné, ale jejich zvážení pomůže pochopit obecné principy konstrukce obvodů měničů kmitočtu, zásady jejich fungování. Znalost těchto principů může pomoci s nákupem proprietárního měniče kmitočtu a také pochopit jeho schéma v případě opravy.

Pokračování článku: Schémata amatérských frekvenčních měničů.

Boris Aladyshkin