Przemysłowe przetwornice częstotliwości

Jak kontrolować wydajność pompy?

W środowiskach przemysłowych najczęściej stosuje się trójfazowe silniki asynchroniczne. Prostota ich konstrukcji, niezawodność i niski koszt - są to decydujące czynniki, które pozwalają na użycie ich w wielu maszynach, urządzeniach i mechanizmach. W większości przypadków silniki działają na zasadzie wyłączania.

Na przykład w prawie wszystkich obrabiarkach prędkość wrzeciona jest kontrolowana przez mechaniczną skrzynię biegów. Ponadto nie jest konieczne kontrolowanie prędkości obrotowej silnika w celu zmiany lub utrzymania dowolnego parametru technologicznego w normie. Jako taki parametr można na przykład uwzględnić ciśnienie na wylocie konwencjonalnej pompy wodnej stosowanej w instalacjach wodno-kanalizacyjnych. Każdy z nas zna ten parametr - wystarczy rano otworzyć kran umywalki.

Około 20 lat temu zadanie regulacji ciśnienia na wylocie pompy zostało rozwiązane poprzez sterowanie zaworem. Jeśli konieczne było zwiększenie ciśnienia wylotowego, to zawór był otwarty; aby zmniejszyć ten sam zawór musiał być zamknięty. Regulację przeprowadzono w taki sam sposób jak kran w łazience. Dyżurny operator był zaangażowany w takie manipulacje, skupiając się na odczytach manometru.

Później zaczęli stosować tę samą zasadę regulacji w systemach automatyki zaopatrzenia w wodę, w których funkcje wspomnianego operatora były wykonywane przez czujniki i sterownik, aw niektórych przypadkach także komputer osobisty. Uczciwie należy zauważyć, że ta metoda zarządzania jest nadal szeroko stosowana, chociaż wszędzie starają się jej pozbyć.

Taki układ regulacji można porównać z samochodem, w którym silnik będzie stale włączony przy pełnym otwarciu przepustnicy. Następnie prędkość zmienia się tylko o stopień wciśnięcia pedału hamulca. Oczywiste jest, że zużycie paliwa jest zawsze maksymalne, większość benzyny po prostu bezużytecznie leci do rury wydechowej, a zużycie układu hamulcowego będzie całkowite i szybkie. Porównanie może nie być bardzo udane, ale dość podobne: w przypadku pompy elektrycznej zamiast benzyny marnuje się energię i sama pompa zużywa się.

Obecnie stał się bardziej optymalny do kontrolowania wydajności pomp i innych urządzeń wymagających płynnej regulacji prędkości i mocy. przetwornica częstotliwości. Wiele firm oferuje szeroką gamę różnorodnych przetwornic częstotliwości zaprojektowanych w celu rozwiązania wszelkich problemów technologicznych. Moc proponowanych urządzeń wynosi od kilkuset watów do 500 kW lub więcej.

Przetwornica częstotliwości jest najlepszym sposobem sterowania silnikiem trójfazowym lub krótko o zasadach regulacji częstotliwości

Najbardziej skutecznym sposobem zmiany prędkości silnika prądu przemiennego jest: regulacja częstotliwości. Jego podstawową zasadą jest to, że napięcie zasilania i jego częstotliwość mogą się zmieniać zgodnie z wymaganym współczynnikiem, który jest określany w zależności od charakteru obciążenia silnika.

Jak wiadomo, prędkość obrotowa wirnika silnika indukcyjnego zależy od częstotliwości źródła zasilania. Dlatego zmieniając częstotliwość napięcia zasilania, można znacznie zmieniać prędkość wirnika. Jednocześnie silniki z klatką wiewiórkową i wirnikiem fazowym działają równie dobrze w układach sterowania częstotliwością, co umożliwia pełne wdrożenie energooszczędnych technologii.

Z powyższego możemy wywnioskować, że do sterowania prędkością silnika indukcyjnego potrzebne jest przede wszystkim źródło napięcia zmiennego o regulowanej częstotliwości. Masowa produkcja takich źródeł była możliwa dzięki utworzeniu półprzewodnikowe statyczne przetworniki częstotliwościlub, jak często się je nazywa, chastotnikov.

Stworzenie chastotników zostało ułatwione dzięki opracowaniu nowoczesnej bazy elementarnej, przede wszystkim wyspecjalizowanych mikrokontrolerów i tranzystorów o strukturze IGBT. Oczywiście zastosowanie do tego celu generatora synchronicznego z regulowaną prędkością (takie metody były kiedyś stosowane) nie jest uzasadnione względami ekonomicznymi ani technicznymi.

Nowoczesne przetwornice częstotliwości (inna nazwa dla tych urządzeń „Falownik trójfazowy”) produkcja markowa jest pod każdym względem dość uniwersalna, ma wysoką niezawodność, zapewnia różne charakterystyki obciążenia silników elektrycznych, pozwala na stosowanie różnych typów silników elektrycznych.

Wydawałoby się, że co jeszcze jest potrzebne? Kup i pracuj! Ale jest taka niespokojna kategoria ludzi, jak entuzjaści radia szynkowego, którzy zainteresowali się regulacją prędkości obrotowej silników trójfazowych na długo przed pojawieniem się markowych silników w sprzedaży przemysłowe przetwornice częstotliwości.

Jednak markowe urządzenia nie zatrzymały amatorskich badań radiowych w tym obszarze: wciąż pojawiają się na stronach amatorskich magazynów radiowych obwody przetwornicy częstotliwości. Oczywiście powtórzenie wszystkich tych starych obwodów może teraz nie być opłacalne, ale ich rozważenie pomoże zrozumieć ogólne zasady konstruowania obwodów przetwornicy częstotliwości, zasady ich działania. Znajomość tych zasad może pomóc w zakupie zastrzeżonego przetwornicy częstotliwości, a także zrozumieć jego schemat w przypadku naprawy.

Kontynuacja artykułu: Schematy amatorskich przetwornic częstotliwości.

Boris Aladyshkin