Kann ich die Frequenzumrichter mit ihren eigenen Händen sammeln? Das Funktionsprinzip und Schaltplan von Frequenzumrichtern

Herstellung Wechselrichter mit ihren Händen sind schwierig, da man ein sehr gutes Verständnis für die Leistungselektronik und Halbleitertechnologie benötigen. Aber bevor Sie über das Design dieses Gerätes denken, ist es notwendig, die Ziele zu kennen, für die sie verwendet werden. Auch müssen wissen, was die Hauptkomponenten dieser elektronischen Systeme sind.

Was ist ein Wechselrichter?

Jeder weiß, dass das Wechselstromnetz an, und es hat eine bestimmte Frequenz. Die russische Standard – 50 Hertz. In einigen westlichen Ländern, eine etwas andere Standard – 60 Hertz. Auf das, was die Frequenz des Stroms hängt von der Arbeit vieler Geräte. Wandler verwendet , um Strominduktionsmotoren. Die Gründe für den Einsatz elektronischer Mittel eine ganze Menge. Zum Beispiel ist in der Antriebsindustrie weit verbreitet, da ihre Verwendung die enormen Mechanismen eliminiert.

Wenn mehr als die Rotationsgeschwindigkeit ändern kann des Bandes auf dem Förderband durch die Verwendung des Reduktionsmittels erreicht werden, die auf irgendeine Art von Fahrzeuggetriebe basiert. Darüber hinaus kann es sowohl mechanische (unter Verwendung mehrerer Zahnräder) und CVT sein. Aber es ist viel effektiver als die aktuellen Parameter zu ändern, die den Motor zuzuführen. Schalten der variable Widerstand der Drehzahl des Förderers ändert. Und es ist möglich, die Frequenz über einen weiten Bereich zu ändern.

Was gibt es in der Eigenschaft von Frequenzumrichtern?

Darüber hinaus ermöglichen die Antriebseinstellungen, die Sie, dass der Elektromotor Impuls für einige Sekunden gewinnen allmählich zu erreichen. Benutzer angegebene Zeit durch die Frequenzwandler Funktionen zu programmieren. In ähnlicher Weise können wir die Zeit des Motorankers tun und stoppen. Dies reduziert die Belastung des Antriebs, die einen direkten Einfluss auf die Ressourcen hat.

Darüber hinaus ist für kleine Unternehmen, die sich nicht mit einem Dreiphasennetz zur Verfügung stellen kann, aber es ist für sie brauchen, ist die Verwendung von Frequenzumrichtern – ist dies die wahre Allheilmittel. Es gibt viele Modelle von Geräten, die mit einem Wechsel einphasigen Strom verbunden sind und der Ausgang sie haben drei produziert. Daher ist es möglich, eine herkömmliche Steckdose Motor aufzunehmen. Und in diesem Fall, dass er nicht die Macht verloren hat, wird es richtig funktioniert.

Leistungskomponenten-Wandler

Alle Frequenzumrichter leistungsfähige IGBT oder MOSFET-Transistoren verwendet. Sie sind ideal für diese Art von Arbeit. Sie werden in separaten Modulen montiert. Ein solches Befestigungsverfahren, das die elektronische Vorrichtung Leistung verbessert wird. Transistoren, die in dem Datenmodus-Taste betätigen, wird die Steuerung mittels eines Mikroprozessorsystems hergestellt. Die Tatsache, dass alle Niederspannungssteuerung, Hochspannungs-Schalt ist nicht erforderlich. Daher ist es möglich, mittels eines einfachen Mikroprozessors zu liefern.

spezielle Montage Serie IR2132 und IR2130 werden am häufigsten verwendet. Sie bestehen aus sechs Fahrern, die Tasten zu steuern. Drei sind für den Boden verwendet, und drei – nach oben. Diese Anordnung ermöglicht eine einfache Kaskadenwechselrichters. Darüber hinaus hat es mehrere Grad an Schutz. Beispielsweise Kurzschluss und Überlast. Weitere Details aller Elemente können in Handbüchern. Aber alle Leistungskomponenten hat einen großen Nachteil – die hohen Kosten von Waren.

Structural Umrichterschaltung

Jeder Wechselrichter an den Motor besteht aus drei Hauptblöcken – Gleichrichter, Filter, Inverter. Das Ergebnis ist, dass eine Wechselspannung zunächst auf Gleichstrom umgewandelt wird, dann filtriert. Nach all dem ist es zu AC invertiert. Aber es gibt eine dritte Einheit – mikroprozessorgesteuerte Inverter. Oder genauer gesagt, leistungsstarke IGBT-Transistoren zu sein. Wenn Sie mit chastotnikami passieren zu tun haben, dann wissen Sie, dass auf der Vorderseite von ihnen, gibt es mehrere Tasten für die Programmierung sind.

Manuelle Frequenzumrichter sagen Ihnen, wie Sie die Einstellungen aller Funktionen navigieren. Der Fall ist sehr kompliziert, da die Einstellungen auch in dem einfachstenen Gerät eine ganze Menge. Zusätzlich ist ein elektronisches Gerät, das Sie den Motor Ankergeschwindigkeit ändern können, stellen Sie die Beschleunigungs- und Verzögerungszeit, gibt es immer noch ein gewisses Maß an Schutz. Zum Beispiel, Überstrom-. Im Falle einer solchen Vorrichtung entfällt die Notwendigkeit zur Installation Schutzschalter.

Gleichrichtereinheit

Je nachdem, welche Art von Zuordnung im Frequenzumrichter, AC-DC-Wandler, verschiedene Stufen. Eine Version der Versorgung kann entweder Dreiphasennetz oder aus einer einzigen Phase sein. Aber der ZF-Ausgang in jedem Fall ist eine Drei-Phasen-Wechselspannung. Aber um die Stromsteuerung durchzuführen, ist es notwendig, zuerst zu begradigen. Die Sache ist die, dass die Regelgröße ist schwierig – es notwendig ist, große Dimmer zu verwenden, das nicht sehr bequem ist. Insbesondere ist, jetzt ist die Zeit des Mikroelektronik und Automation verwendet veraltete Technologie ist nicht nur unvernünftig, sondern auch sehr profitabel.

Zum Gleichrichten eines AC -Drehstroms ist ein elektronisches Gerät , bestehend aus sechs Halbleiterdioden eingesetzt. Sie sind in einer Brückenschaltung enthalten ist, stellt sich heraus, dass jedes Paar von Dioden zum Gleichrichten Einzelphase verwendet wird. Am Ausgang der Gleichrichtereinheit empfängt die Gleichspannung, dessen Größe auf, daß an den Eingang fließenden gleich ist. Zu diesem Zeitpunkt alle der Umwandlung abgeschlossen ist, jede Kontrolle wird von diesem Gerät nicht durchgeführt. Wenn die Leistung, die von dem einphasigen Netz-Gleichrichter erzeugte Kaskade ausreichend sogar aus einer einzigen Diode. Allerdings, eine bessere Nutzung einer Brückenschaltung von vier.

Filtermodulanordnung

Dieses Modul wird verwendet, um die Gleichspannung zu filtern. Die einfachste Option Einheit – ist die Induktivität in der Plus-Schulter Lücke enthält. Zwischen den Polen des Elektrolytkondensator enthalten. Er hat eine Funktion – um loszuwerden, die variable Komponente zu erhalten. Die Sache ist die, dass der Gleichrichter nicht in der Lage ist, vollständig von der Welligkeit loszuwerden. Es bleibt eine kleine Komponente des Wechselstroms, die erhebliche Geräusche während des Betriebs geben kann.

Zur Prüfung Prinzip der Arbeitsweise der Filtereinheit soll analysiert werden, Substitutionselemente. Wenn in den DC – Bedingungen arbeitet Induktivität ersetzt Widerstand, der Kondensator wird durch Kettenbruch ersetzt. Aber hier an der Stromversorgungskapazität der AC-Impedanz ersetzt. Folglich werden alle die variable Komponente verschwindet, weil ein Kurzschluss in diesem Fall auftritt. Es ist ziemlich schwierig zu verstehen, ist es notwendig, die theoretischen Grundlagen der Elektrotechnik zu verstehen. Aber die Inverter 3 Phase tun, ohne es unmöglich ist.

Inverterstufe

Und hier kommt der spaßige Teil – die Verwendung von High-Power-IGBT-Transistoren. Sie auch durch mikroprozessorgestützten System gesteuert wird, hängt die Qualität ihrer Arbeit auf das Funktionieren des gesamten Frequenzumrichters. Eine derartige Schaltung des Spannungswandlers ist weit verbreitet. In der Tat, mit Hilfe der Leistungstransistoren kann jede Spannung invertiert werden. Insgesamt sechs Elemente im einfachstenen Schema verwendet – zwei für jede Phase. Der Inverter 220 gibt an jeder Phase in Bezug auf Null.

, Sie müssen Halbleiterdioden, um loszuwerden, das Auftreten der Rückwärtsspannung verwenden. Sie sind zwischen dem Kollektor und Emitter der Leistungstransistoren enthalten. Management wird von dem Basiseingang durchgeführt. Wie zuvor diskutiert, Frequenzumrichter, mit den Händen hergestellt ist in der Inverter Kaskade von zwei Transistoren in jeder Phase. Dazu gehören ihre pn-Übergang Serie. Mit dem Mittelpunkt jeden Phasenzweigs wird entfernt. Im Handel erhältlich fertigter Module, haben sie Auswirkungen auf eine Gleichspannung, sowie die drei Stifte, die Dreiphasen-Wechselstrom zu entfernen. Darüber hinaus gibt es einen Anschluss für Mikrocontrollersteuerung.

Mikroprozessorsteuerung

Verwendet, um die Motorwelle Ratenwandler zu ändern, um die Spannung von dem die Standardnetzfrequenz 50 Hertz beträgt, kann in der Amplitude über einen weiten Bereich verändert werden. Wenn speziell, von Null auf diese Frequenz, die einen Mikroprozessor bereitstellen kann. Gehe zum letzten Grundvoraussetzung – ist die Fähigkeit, mehrere Geräte zu verbinden. Wenn Sie eine Wandlerspannung, deren Frequenz konstruieren veränderlichen Widerstand ändert muss durch den Prozessor gesteuert werden. Er sorgfältig ausgewählt, so muss er eine ausreichende Anzahl von Input-Output-Ports.

Ein wenig schwieriger für das System kann durch Verbinden des Mikrocontrollers mit dem LCD-Panel sein. Nicht von einer hohen Farb erforderlich macht es ausreichend monochromatisch, wie in dem einfachen Rechner. Zum Eingangs-Ausgangs-Port verbunden auch die Programmiertaste auszuführen. Das ist, wie man einfache Frequenzumrichter machen kann. Der Preis aller Einzelteile werden nicht mehr als zweitausend sein. Aber die Kosten des Antriebs mit einer Kapazität von 200 bis 750 Watt reichen von 6.500 bis 12.000 Rubel. Alles hängt von den Herstellern und Gerätefunktionen.

Gehäuse für Geräte

Zu, hergestellt ihre eigenen Hände, sollte ein robustes Gehäuse hat. Es hängt davon ab, es ist nicht nur einfach zu bedienen, sondern auch die Effizienz. Die Basis besteht aus Aluminium. Der Grund für die Verwendung dieses Materials – die Notwendigkeit für qualitativ hochwertige Kühlung. Wenn die IGBT-Module sehr heiß ist, steigt die Temperatur und Halbleiterdioden. Und es spielt keine Rolle, der Frequenzumrichter 380 oder 220 Volt Sie.

Der Rest des Körpers aus Kunststoff besteht. Es ist wichtig, dass alle Sicherheitselemente sind sie versteckt, dass nicht versehentlich Hochspannungsanschlüsse in Betrieb berühren konnte das passieren. Angesichts der Notwendigkeit, eine Öffnung für den LCD-Display und Tasten zur Verfügung zu stellen. Getrennt davon wird in einem geeigneten Bereich, einen variablen Widerstand eingestellt. Bei der Programmierung des Mikrocontrollers ist zu berücksichtigen, dass dieser Widerstand Ausgangsstrom Frequenz verändert.

Wärmeübertragungselemente des Systems

Besonderes Augenmerk sollte auf die Wärmeableitung zu zahlen. Die Vorrichtung entwickelt von leistungsfähigem, zuverlässigem Kühlsystem zu sein. Wie oben erwähnt, muss die Basis aus Aluminium bestehen. Spannungswandlerschaltung sollte Schutz vor Überhitzung sorgen. Zu diesem Zweck angebracht, um eine Bohrung in dem Gehäuse, darin ein Temperatursensor. Da es durch das Signal gespeist Anpassungseinheit an den Mikrocontroller. Im Falle der Verwendung der maximalen Temperatur der Last von mehr als sollten getrennt werden. Folglich gibt es einen Abschaltungs Modul Leistungstransistoren.

Um die Wärmeübertragung zu verbessern, ist notwendig Fans zu verwenden. Ihre Lage ist notwendig, so dass die Luftströmung der Kühlrippen des Kühlergehäuses zu wählen. Um die Effizienz des Kühlsystems zu erhöhen ist notwendig Wärmeleitpaste zu verwenden. In Bezug auf vernünftige Fans beim Start Gerät herzustellen. Aber es ist möglich Programmierung der Steuerung durchzuführen, indem das Signal von dem Temperatursensor. Bei Erreichen von an dem eine Temperatur, die gleich die Hälfte, dass das Gerät ausgeschaltet ist, wird der Lüfterschalter gemacht.

Leiterplatte

Da die Leiterplatte ist am besten eine fertigen Optionen zu verwenden. Im Handel erhältlich Platte mit Löchern in verschiedenen Größen, um die kleinen verzinnte Kontakte. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden sie als „Fisch“ genannt. Das einzige, was ist eine Überlegung wert, da es möglich ist, den Prozessor und Chipsatz zu ersetzen. Zu diesem Zweck müssen Sie Anschlüsse verwenden, die auf die Platine gelötet werden. Frequenzumrichter mit ihren eigenen Händen am besten mit der Erwartung, Schnellwechsel Elemente zu machen. Chip oder die Steuerung nur in diesem Terminal als eine Steckdose installiert.

Befund

Kann sich und eigene Frequenzumrichter. Preis-Analoga, wie wir entdeckten, ist viel höher. Obwohl, natürlich, haben sie mehr Möglichkeiten. Aber in der Tat, wenn man genau hinschaut, stellt sich heraus, dass eigentlich nicht mehr verwenden als fünf Funktionen. Wenn der Antrieb notwendig ist, um die Geschwindigkeit zu ändern, und die Beschleunigungs- und Verzögerungszeit einzustellen. Etwas weniger häufig umgekehrte Funktion verändern und den maximal zulässigen Strom verwendet.