محتوى:

لقد وجدت المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور التطبيق الأوسع في الصناعة والمجالات الأخرى. من المستحيل ببساطة تخيل المعدات الحديثة بدون هذه الوحدات. أحد أهم مكونات دورة تشغيل الآلات والآليات هو بدايتها السلسة ونفس التوقف السلس بعد الانتهاء من المهمة. يتم توفير هذا الوضع باستخدام محولات التردد. وقد أثبتت هذه الأجهزة أنها أكثر فعالية في المحركات الكهربائية الكبيرة ذات الطاقة العالية.

وبمساعدة محولات التردد، يمكن تعديل التيارات المتدفقة بنجاح، مع القدرة على التحكم فيها وتحديد حجمها بالقيم المطلوبة. لاستخدام هذا الجهاز بشكل صحيح، تحتاج إلى معرفة مبدأ تشغيل محول التردد للمحرك غير المتزامن. يمكن أن يؤدي استخدامه إلى زيادة عمر خدمة المعدات بشكل كبير وتقليل فقد الطاقة. يوفر التحكم الإلكتروني، بالإضافة إلى البداية الناعمة، ضبطًا سلسًا للمحرك وفقًا للعلاقة القائمة بين التردد والجهد.

ما هو محول التردد

تتمثل الوظيفة الرئيسية لمحولات التردد في تنظيم سرعة دوران المحركات غير المتزامنة بسلاسة. لهذا الغرض، يتم إنشاء جهد ثلاثي الطور بتردد متغير عند مخرج الجهاز.

محولات التردد غالبا ما تكون مبدأ عملها الأساسي هو تصحيح الجهد المتردد للشبكة الصناعية. لهذا الغرض، يتم استخدام الثنائيات المعدل، مجتمعة في وحدة مشتركة. يتم إجراء التصفية الحالية بواسطة مكثفات عالية السعة، مما يقلل من تموج الجهد الوارد إلى الحد الأدنى. هذا هو الجواب على السؤال لماذا هناك حاجة إلى محول التردد.

في بعض الحالات، قد تشتمل الدائرة على ما يسمى بدائرة استنزاف الطاقة، والتي تتكون من ترانزستور ومقاوم ذو تبديد عالي للطاقة. تُستخدم هذه الدائرة في وضع الكبح لقمع الجهد الناتج عن المحرك الكهربائي. وهذا يمنع المكثفات من الشحن الزائد والفشل المبكر. نتيجة لاستخدام محركات التردد، تحل المحركات غير المتزامنة محل محركات التيار المستمر بنجاح، والتي لها عيوب خطيرة. على الرغم من سهولة التعديل، إلا أنها تعتبر غير موثوقة ومكلفة في التشغيل. أثناء التشغيل، تشتعل الفرش باستمرار، ويؤدي التآكل الكهربائي إلى تآكل المبدل. محركات التيار المستمر غير مناسبة تمامًا للبيئات المتفجرة والمتربة.

في المقابل، تعد المحركات غير المتزامنة أبسط في التصميم وأكثر موثوقية، وذلك بسبب عدم وجود نقاط اتصال متحركة. فهي أكثر إحكاما وأرخص في التشغيل. العيب الرئيسي هو صعوبة ضبط سرعة الدوران باستخدام الطرق التقليدية. للقيام بذلك، كان من الضروري تغيير جهد الإمداد وإدخال مقاومة إضافية في دائرة اللف. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام طرق أخرى، والتي تبين أنها غير اقتصادية ولم توفر تحكمًا عالي الجودة في السرعة. ولكن، بعد ظهور محول التردد للمحرك غير المتزامن، مما يسمح بالتحكم السلس في السرعة على نطاق واسع، تم حل جميع المشكلات.

بالتزامن مع التردد، يتغير الجهد الكهربائي أيضًا، مما يجعل من الممكن زيادة عامل الطاقة للمحرك الكهربائي. كل هذا يجعل من الممكن الحصول على أداء عالي الطاقة للمحركات غير المتزامنة وإطالة عمر الخدمة.

مبدأ تشغيل محول التردد

أصبح التحكم الفعال والعالي الجودة في المحركات الكهربائية غير المتزامنة ممكنًا من خلال استخدام محولات التردد معها. التصميم العام عبارة عن محرك متغير التردد، مما أدى إلى تحسين الخصائص التقنية للآلات والآليات بشكل كبير.

عنصر التحكم في هذا النظام هو محول التردد، وتتمثل مهمته الرئيسية في تغيير تردد جهد الإمداد. تم تصميمه على شكل وحدة إلكترونية ثابتة، ويتم توليد جهد متناوب بتردد متغير معين عند أطراف الخرج. وبالتالي، من خلال تغيير سعة الجهد والتردد، يتم ضبط سرعة دوران المحرك الكهربائي.

يتم التحكم في المحركات غير المتزامنة بطريقتين:

• يعمل التحكم العددي وفقًا لقانون خطي، والذي بموجبه يرتبط السعة والتردد ببعضهما البعض بشكل متناسب. يؤدي التردد المتغير إلى تغيرات في سعة الجهد الوارد، مما يؤثر على مستوى عزم الدوران والكفاءة وعامل الطاقة للوحدة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار اعتماد تردد الخرج وجهد الإمداد على عزم دوران الحمل على عمود المحرك. لكي يكون عزم الحمل منتظمًا دائمًا، يجب أن تكون نسبة سعة الجهد إلى تردد الخرج ثابتة. يتم الحفاظ على هذا التوازن بدقة بواسطة محول التردد.
• يحافظ التحكم في المتجهات على ثبات عزم دوران الحمل طوال نطاق تعديلات التردد بالكامل. تزداد دقة التحكم ويستجيب المحرك الكهربائي بمرونة أكبر لأحمال الإخراج المتغيرة. ونتيجة لذلك، يتم التحكم في عزم دوران المحرك مباشرة بواسطة المحول. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن عزم الدوران يتشكل اعتمادًا على تيار الجزء الثابت، أو بشكل أكثر دقة، على المجال المغناطيسي الذي يخلقه. تحت التحكم بالنواقل، تتغير مرحلة تيار الجزء الثابت. هذه المرحلة هي التي تتحكم بشكل مباشر في عزم الدوران.

إعداد محول التردد لمحرك كهربائي

لكي يتمكن محول التردد للمحرك غير المتزامن من أداء وظائفه بشكل كامل، يجب توصيله وتكوينه بشكل صحيح. في بداية الاتصال بالشبكة، يتم وضع قاطع الدائرة أمام الجهاز. يجب أن يتطابق تصنيفه مع مقدار التيار الذي يستهلكه المحرك. إذا كان المقصود تشغيلها في شبكة ثلاثية الطور، فيجب أن تكون الآلة أيضًا ثلاثية الطور، مع رافعة مشتركة. في هذه الحالة، إذا كان هناك ماس كهربائي في إحدى المراحل، فيمكنك إيقاف تشغيل المراحل الأخرى بسرعة.

يجب أن يتمتع تيار التشغيل بخصائص تتوافق تمامًا مع تيار المرحلة الفردية للمحرك الكهربائي. إذا كان من المقرر استخدام محول التردد في شبكة أحادية الطور، فمن المستحسن في هذه الحالة استخدام قاطع دائرة واحد، والذي يجب أن يكون تصنيفه ثلاثة أضعاف تيار مرحلة واحدة. بغض النظر عن عدد المراحل، عند تركيب مفتاح التردد، يجب عدم توصيل الماكينات بقطع في الأرض أو سلك محايد. يوصى باستخدام الاتصال المباشر فقط.

إذا تم تكوين محول التردد وتوصيله بشكل صحيح، فيجب توصيل أسلاك الطور الخاصة به بجهات الاتصال المقابلة للمحرك الكهربائي. اللفات المسبقة في المحرك تعتمد على الجهد الذي يوفره المحول. إذا كانت تطابق القيمة الأصغر الموضحة على غلاف المحرك، فسيتم استخدام اتصال دلتا. عند القيم الأعلى، يتم استخدام دائرة نجمية.

بعد ذلك، يتم توصيل محول التردد بوحدة التحكم ولوحة التحكم، والتي يتم تضمينها في حزمة التسليم. يتم إجراء جميع التوصيلات وفقًا للمخطط الوارد في دليل التعليمات. يجب أن يكون المقبض في الوضع المحايد، وبعد ذلك يتم تشغيل الجهاز. يتم تأكيد التنشيط الطبيعي من خلال ضوء المؤشر الموجود على جهاز التحكم عن بعد. لكي يعمل المحول، يتم الضغط على زر RUN المبرمج افتراضيًا.

بعد دوران طفيف للمقبض، يبدأ المحرك بالتدوير تدريجياً. لتبديل الدوران في الاتجاه المعاكس، يوجد زر عكسي خاص. ثم، باستخدام المقبض، يتم ضبط سرعة الدوران المطلوبة. في بعض أجهزة التحكم عن بعد، بدلا من سرعة المحرك، يتم عرض البيانات المتعلقة بتردد الجهد. لذلك، يوصى بدراسة واجهة المعدات المثبتة بعناية مسبقًا.

محولات التردد للمحركات غير المتزامنة

بفضل محولات التردد، أصبح تشغيل المحركات غير المتزامنة الحديثة عالي الكفاءة ومستقرًا وآمنًا. وهذا مهم بشكل خاص لأن كل محرك كهربائي له خصائص وضع التشغيل الفردية. ولذلك، تعلق أهمية كبيرة على تحسين معلمات الطاقة للوحدات باستخدام محولات التردد. عند اختيار محول التردد لأي غرض محدد، يجب أن تؤخذ معلمات التشغيل الخاصة به في الاعتبار.

يعتمد التشغيل العادي للجهاز على نوع المحرك الكهربائي وقوته ومداه وسرعته ودقة تعديلاته، بالإضافة إلى الحفاظ على عزم الدوران المستقر للعمود. تعتبر هذه المؤشرات ذات أهمية قصوى ويجب دمجها بشكل عضوي مع أبعاد الجهاز وشكله. يجب أن تولي اهتمامًا خاصًا لكيفية تحديد عناصر التحكم وما إذا كانت ملائمة للاستخدام.

عند اختيار جهاز ما، عليك أن تعرف مسبقًا تحت أي ظروف سيتم استخدامه. إذا كانت الشبكة أحادية الطور، فيجب أن يكون المحول هو نفسه. الأمر نفسه ينطبق على الأجهزة ثلاثية الطور. يعتمد الكثير على قوة المحركات غير المتزامنة. إذا كان هناك حاجة إلى عزم دوران مرتفع على العمود عند البدء، فيجب تصميم محول التردد لقيمة تيار أعلى.

المحركات غير المتزامنة هي الأجهزة الأكثر استخدامًا في الصناعة.

( ArticleToC: ممكّن = نعم )

لبداية سلسة، يتم استخدام محولات التردد التي يمكنها التحكم في تيار البداية وتتيح لك تنظيم سرعة الدوران. ولكن من المهم أن نفهم أن محول التردد لمحرك كهربائي أحادي الطور يختلف عن المحول المطلوب لمحرك ثلاثي الطور.

تعد المحركات غير المتزامنة، مقارنة بالآلات الكهربائية الأخرى، أكثر قوة وإنتاجية، ولكن لها عيبًا يتمثل في الحاجة إلى تجهيزها بعناصر إضافية مسؤولة عن سرعة دوران الدوار.

الأمر نفسه ينطبق على تيار البداية، وهو أعلى بمقدار 5-7 مرات من التيار المقدر، بسبب أحمال الصدمات التي تؤدي إلى فقدان الطاقة وكل ذلك معًا يقلل من عمر الخدمة.

ولمواجهة هذه المشاكل، هناك فئة من الأجهزة التي تتحكم تلقائيًا في تيارات التدفق. يطلق عليهم محولات التردد.

بمساعدتهم، من الممكن تقليل تيارات البداية بمقدار 5 مرات، وتحقيق بداية سلسة.

بالإضافة إلى ذلك، من خلال ضبط الترددات مع الجهد، يتم التحكم في الدوار.

وبالإضافة إلى هذه المزايا فإن استخدام مثل هذه الأجهزة له ما يلي:

• في وقت بدء التشغيل، يتم توفير ما يصل إلى 50% من الطاقة؛
• بمساعدتهم، يتم إجراء ردود الفعل بين الموصلات المجاورة. هُم
• يمكن تسمية مولدات الجهد ثلاثية الطور بالقيمة والتردد المطلوبين.

وهي تعتمد على عاكس تحويل مزدوج.

مبدأ التشغيل هو كما يلي:

• أولا، يتم تصحيح المدخلات الحالية الجيبية 220 أو 380 فولت، ويمر عبر جسر الصمام الثنائي؛
• بعد ذلك، يذهب إلى مجموعة المكثفات، حيث يتم تنعيمه؛ بعد المرور عبر المكثفات ، يتم توفيره للتحكم في الدوائر الدقيقة وترانزستور BTI ثنائي القطب ، أو بالأحرى مفاتيح الجسر ، حيث يتم تشكيل تسلسل ثلاثي الطور بعرض النبضة من المعلمات المحددة منه ؛
• يتم تحويل النبضات المستقبلة، التي لها شكل مستطيل، تحت تأثير محاثة اللفات عند الخرج إلى جهد جيبي.

يوجد أدناه رسم تخطيطي لمساعدتك على فهم كيفية عمل محول التردد:

اختيار محولات التردد

بالنسبة لمصنعي هذه الأجهزة للفوز بالسوق، فإن السعر مهم، كما هو الحال مع أي معدات إلكترونية. ولتقليله، قاموا بإنشاء أجهزة تحتوي على الحد الأدنى من الوظائف، أي. كلما كان محول التردد أكثر تكلفة، كلما كان الجهاز أكثر تنوعًا، وهو أمر مهم للمستهلك الذي يرغب في إطالة عمر المحرك.

معايير الاختيار الرئيسية

وتشمل هذه:

• يتحكم. وفقًا لهذا المؤشر، تنقسم محولات التردد إلى عددية ومتجهة، وهي أكثر شيوعًا ولكنها أكثر تكلفة. ويفسر ذلك حقيقة أنهم قادرون على توفير تعديل أكثر دقة، وهو ما لا يستطيع الأول توفيره. يمكن للوحدات العددية الحفاظ فقط على نسبة معينة من جهد الخرج والتردد. ولذلك، يتم وضعها في الأجهزة ذات الحمل المنخفض على المحرك؛
• قوة.ومن الواضح أنه كلما كانت هذه المعلمة أكبر، كلما كان ذلك أفضل. ولكن، بالإضافة إلى الأرقام، فإن الشركة المصنعة مهمة: فالمعدات "المرتبطة بشكل وثيق" تعمل بشكل أكثر كفاءة، بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام المحولات ذات العلامة التجارية الواحدة مهم لقابلية التبادل؛
• أنابيب الجهد.لحماية الأجهزة من ارتفاع الطاقة، والذي يحدث غالبًا في الشبكات المحلية، من المرغوب فيه أن يكون للجهد نطاق تشغيل كبير؛
• نطاق تعديل التردد.ويستند هذا على متطلبات جهاز معين. في الممارسة العملية، يتم استخدام المحولات بتردد 10-100 هرتز. مدخلات منفصلة. وهي مصممة لنقل الأوامر. كما أنها تضمن تشغيل المحرك وإيقافه، والدوران في الاتجاه المعاكس والكبح؛
• المدخلات التناظريةوبفضلهم، يقومون بمراقبة وقت تشغيل المحرك وضبط القيادة؛
• رقمي.والغرض منها هو نقل الإشارات عالية التردد التي يتم إنشاؤها بواسطة أجهزة استشعار زاوية الدوران. كلما زادت المدخلات، كان ذلك أفضل، ولكن الجهاز أكثر تكلفة؛
• بالإضافة إلى المداخل، تعتبر المخرجات المنفصلة مهمة، حيث تقوم الإشارة بالإبلاغ عن أي أعطال حدثت (ارتفاع درجة الحرارة، والحوادث، وانحراف جهد الإدخال عن القاعدة، وما إلى ذلك)؛
• المخرجات التناظريةمسؤولون عن إرسال ردود الفعل. يتم اختيارهم وفقا للمبدأ الموصوف أعلاه؛
• في حافلة التحكميجب أن يتطابق عدد المدخلات والمخرجات مع دائرة المحول. ولكن من الأفضل أن يكون لديها احتياطي قد تكون هناك حاجة إليه عند تحسين الجهاز؛
• القدرة الزائدة.يعتبر الأمر طبيعيًا عندما تكون قوة محول التردد أكبر بنسبة 10-15٪ من قوة المحرك. يجب أن يكون تيارها أعلى من التيار المقدر.

يتم إنتاجها بقوة 5-10 واط. وهذا يكفي لتشغيل أجهزة الطرد المركزي والثلاجات المنزلية والغسالات وآلات المعالجة وما إلى ذلك. وخصائصها التقنية أسوأ مقارنة بالأجهزة ثلاثية الطور:

الطاقة هي 70% فقط من ثلاث مراحل، وقدرة التحميل الزائد أقل.

يحتوي الجزء الثابت IM على اللفات - الرئيسية والبدء. يتم استخدام الأخير عند بدء تشغيل دوار القفص السنجابي.

لفهم سبب الحاجة إلى ملف البدء، دعونا نلقي نظرة على مثال: المحرك متصل فقط بملف التشغيل (220 فولت).

في ذلك، يخلق I1 (تيار أحادي الطور) مجالًا مغناطيسيًا نابضًا. ويمكن تقسيمها إلى قسمين - بنفس السعة وسرعات الدوران، ولكن في اتجاه معاكس - Fa وFv. مع الدوار الثابت، تولد هذه المجالات عزمي دوران M1 وM2 مختلفين في الإشارة، لكن متساويين في الحجم.

عزم الدوران الناتج هو صفر (Mn=M1 – M2)، أي. لن يتمكن المحرك من الدوران دون تحميل العمود.

لذلك، هناك حاجة إلى لف البداية. يؤدي الحقل الذي ينشئه إلى دوران المحرك. يحدد اتجاه الدوران عزم الدوران الأولي.

المحرك الكهربائي عبارة عن آلة تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، وذلك بفضل الآليات التي يتم تشغيلها. عند تحويل الطاقة مرة أخرى، تعمل هذه الأجهزة كمولد. يعد العضو الدوار (الدائري) والجزء الثابت (الثابت) المكونات الرئيسية للمحركات الكهربائية.

لإنشاء حقل دوار، يلزم وجود ملفين على الجزء الثابت، يتم إزاحتهما في الفضاء بزاوية معينة. يتم وضع وحدة البداية على الجزء الثابت وفقًا لذلك مع إزاحة بالنسبة إلى وحدة العمل بمقدار 90 درجة. لضمان التحول الحالي، عند توصيله بالشبكة، يتم استخدام عنصر تحويل الطور - ملف أو مكثف أو مقاوم نشط.

عندما يتدفق التيار عبر موصل، يتم إنشاء مجال مغناطيسي يؤثر عليه بقوة F. إذا تم ثني الموصل في إطار ووضعه في مجال مغناطيسي، فإن الجانبين اللذين يكونان بزاوية 90 درجة مع المجال سوف يتشكلان. تواجه نفس القوة، ولكن في الاتجاه المعاكس، مما يخلق عزم الدوران.

هناك حاجة إلى محول تردد أحادي الطور صغير الحجم للتحكم في محرك غير متزامن مع بدء تشغيل مكثف (AIRE، ABE، إلخ).

يتم تركيب هذه المحركات في المراوح الكهربائية والغسالات والثلاجات وما إلى ذلك.

في الموقع ح http://xn--80aqahnfuib9b.xn--p1ai/esq_A200.html يمكنك رؤية جميع خصائص الجهاز. هنا يمكنك شرائه، بعد أن تقرر على الطاولة مع النموذج.

نموذج	الحالي، أ	الطاقة، كيلوواط	الأبعاد (الارتفاع × العرض × العمق)	الوزن، كجم	السعر، RUB بما في ذلك ضريبة القيمة المضافة
سلسلة ESQ-A200، مرحلة 1/1 أحادية الطور، 200-260 فولت (للمحركات الكهربائية أحادية الطور)
محول التردد ESQ-A200-2S0007 للمحرك أحادي الطور 0.75 كيلو واط	4,7	0,75	141x85x113	1,1	14 338
محول التردد ESQ-A200-2S0015 للمحرك أحادي الطور 1.5 كيلو واط	7,5	1,5	141x85x113	1,2	13 874
محول التردد ESQ-A200-2S0022 للمحرك أحادي الطور 2.2 كيلو واط	10	2,2	170x125x113	2	19 007

في المتجر على الانترنت http://npf-oberon.com.ua/index.php?route=product/product&path=59_63_65&product_id=62/ تكلفتها 170 دولارا. يمكنك أيضًا رؤية الخصائص هناك.

يتم استخدامه للتحكم في المحركات المثبتة في المعدات الزراعية والناقلات والخلاطات والمضخات القوية.

مجموعة كبيرة من المحولات أحادية وثلاثية الطور من مختلف الشركات المصنعة على الموقع https://chastotnik.com.ua/preobrasovateli//p5 .

لتحديد ما إذا كان محول التردد أحادي الطور أو محول التردد ثلاثي الطور هو الأفضل، عليك أن تعرف بوضوح ما هو المطلوب من أجله. في المحركات أحادية الطور تكون هناك حاجة إليها للتحكم والتنظيم. يتم تحويل الجهد المتناوب مع محولات التردد هذه إلى جهد نبضي، تردده هو 0-1000 ذبذبة / ثانية. تتغير السرعة التي يدور بها الجزء الدوار للمحرك غير المتزامن، الذي يستقبل جهدًا جيبيًا، بما يتناسب مع تردد مصدر الطاقة هذا.

يختلف محول التردد للمحرك الكهربائي 380 عن المحركات التي تعمل من شبكة منزلية في الجهد المزود للعاكس. يتراوح تردد الجهد ثلاثي الطور عند الخرج بين 0-1 كيلو هرتز.

يتم تشغيل المحرك بعد ذلك منه، أي. يسمح هذا المحول بتشغيل محرك الأقراص من شبكة منزلية وينظم خصائصه في نفس الوقت.

اليوم، نادرا ما تستخدم هذه الأجهزة، حيث تم استبدالها بمحولات التردد ثلاثية الطور، والتي تتمتع بقدرات أوسع بكثير. محول التردد ثلاثي الطور لمحرك كهربائي ثلاثي الطور قادر على تحويل جهد التيار الكهربائي الصناعي (ثلاثي الطور).

وهي متصلة بمحرك غير متزامن بـ "نجمة" ، وأحادية الطور متصلة بـ "مثلث" ، أي أنها تنظم عددًا أكبر من المعلمات ، مما يجعل من الممكن تحديد الوضع الأمثل.

فهي تتميز بأبعاد أصغر بكثير ووظائف أكبر ومتانة وموثوقية عالية وتكلفة معقولة جدًا.

فيديو: محول التردد. توصيل محرك ثلاثي الطور بشبكة أحادية الطور 220 فولت.

تم نشر إحدى دوائر المحولات الأولى لتشغيل محرك ثلاثي الطور في مجلة الراديو رقم 11 لعام 1999. كان مطور المخطط M. Mukhin طالبًا في الصف العاشر في ذلك الوقت وكان مشاركًا في نادي الراديو.

كان الهدف من المحول هو تشغيل محرك صغير ثلاثي الطور DID-5TA، والذي تم استخدامه في آلة لحفر لوحات الدوائر المطبوعة. وتجدر الإشارة إلى أن تردد تشغيل هذا المحرك هو 400 هرتز، وأن جهد الإمداد هو 27 فولت. بالإضافة إلى ذلك، يتم إخراج النقطة الوسطى للمحرك (عند توصيل اللفات في النجم)، مما جعل من الممكن تبسيط الدائرة إلى أقصى حد: كانت هناك حاجة إلى ثلاث إشارات خرج فقط، وكان هناك حاجة إلى مفتاح إخراج واحد فقط لكل مرحلة. تظهر دائرة المولد في الشكل 1.

كما يتبين من الرسم البياني، يتكون المحول من ثلاثة أجزاء: مولد نبض متسلسل ثلاثي الطور على دوائر DD1...DD3 الدقيقة، وثلاثة مفاتيح على الترانزستورات المركبة (VT1...VT6) والمحرك الكهربائي M1 نفسه.

يوضح الشكل 2 مخططات توقيت النبضات الناتجة عن أداة تشكيل المولد. المذبذب الرئيسي مصنوع على شريحة DD1. باستخدام المقاوم R2، يمكنك ضبط سرعة المحرك المطلوبة، وكذلك تغييرها ضمن حدود معينة. يمكن العثور على مزيد من المعلومات التفصيلية حول المخطط في المجلة المذكورة أعلاه. تجدر الإشارة إلى أنه وفقًا للمصطلحات الحديثة، يُطلق على أدوات تشكيل المولدات هذه اسم وحدات التحكم.

الصورة 1.

الشكل 2. الرسوم البيانية توقيت نبضات المولد.

بناءً على وحدة التحكم المدروسة بواسطة A. Dubrovsky من منطقة نوفوبولوتسك فيتيبسك. تم تطوير تصميم محرك التردد المتغير لمحرك يعمل بشبكة تيار متردد 220 فولت. تم نشر مخطط الجهاز في مجلة الراديو في عام 2001. رقم 4.

في هذه الدائرة، بدون تغييرات تقريبًا، يتم استخدام وحدة التحكم التي تمت مناقشتها للتو وفقًا لدائرة M. Mukhin. يتم استخدام إشارات الخرج من العناصر DD3.2 وDD3.3 وDD3.4 للتحكم في مفاتيح الخرج A1 وA2 وA3 التي يتصل بها المحرك الكهربائي. يُظهر الرسم التخطيطي المفتاح A1 بالكامل، والباقي متطابق. يظهر الرسم التخطيطي الكامل للجهاز في الشكل 3.

الشكل 3.

للتعرف على توصيل المحرك بمفاتيح الإخراج، يجدر النظر في الرسم البياني المبسط الموضح في الشكل 4.

الشكل 4.

يوضح الشكل محرك كهربائي M يتم التحكم فيه عن طريق المفاتيح V1...V6. لتبسيط الدائرة، يتم عرض عناصر أشباه الموصلات كاتصالات ميكانيكية. يتم تشغيل المحرك الكهربائي بجهد ثابت يتم تلقيه من المقوم (غير موضح في الشكل). في هذه الحالة، تسمى المفاتيح V1، V3، V5 العلوي، والمفاتيح V2، V4، V6 تسمى أقل.

من الواضح تمامًا أن فتح المفاتيح العلوية والسفلية في نفس الوقت، أي في أزواج V1 وV6 وV3 وV6 وV5 وV2، أمر غير مقبول تمامًا: سيحدث ماس كهربائي. لذلك، للتشغيل العادي لمثل هذه الدائرة الرئيسية، من الضروري أنه بحلول الوقت الذي يتم فيه فتح المفتاح السفلي، يكون المفتاح العلوي قد تم إغلاقه بالفعل. ولهذا الغرض، تقوم وحدات التحكم بالتحكم بإنشاء فترة توقف مؤقت، تسمى غالبًا "المنطقة الميتة".

طول هذا الإيقاف المؤقت يضمن الإغلاق المضمون لترانزستورات الطاقة. إذا لم يكن هذا الإيقاف المؤقت كافيا، فمن الممكن فتح المفاتيح العلوية والسفلية لفترة وجيزة في وقت واحد. يؤدي هذا إلى ارتفاع حرارة ترانزستورات الإخراج، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى فشلها. ويسمى هذا الوضع من خلال التيارات.

دعنا نعود إلى الدائرة الموضحة في الشكل 3. في هذه الحالة، المفاتيح العلوية هي ترانزستورات 1VT3، والمفاتيح السفلية هي 1VT6. من السهل أن نرى أن المفاتيح السفلية متصلة بشكل جلفاني بجهاز التحكم وببعضها البعض. لذلك، يتم إمداد إشارة التحكم من الخرج 3 للعنصر DD3.2 عبر المقاومات 1R1 و1R3 مباشرة إلى قاعدة الترانزستور المركب 1VT4...1VT5. هذا الترانزستور المركب ليس أكثر من مجرد محرك ذو مفتاح سفلي. بنفس الطريقة تمامًا، تتحكم العناصر DD3 وDD4 في الترانزستورات المركبة للمحركات الرئيسية السفلية للقناتين A2 وA3. يتم تشغيل جميع القنوات الثلاث بواسطة نفس المقوم VD2.

لا تحتوي المفاتيح العلوية على اتصال كلفاني مع السلك المشترك وجهاز التحكم، لذلك للتحكم فيها، بالإضافة إلى برنامج التشغيل على الترانزستور المركب 1VT1...1VT2، كان من الضروري تثبيت optocoupler 1U1 إضافي في كل قناة . يؤدي ترانزستور الخرج الخاص بـ optocoupler في هذه الدائرة أيضًا وظيفة العاكس الإضافي: عندما يكون خرج العنصر 3 من DD3.2 مرتفعًا، يكون ترانزستور المفتاح العلوي 1VT3 مفتوحًا.

لتشغيل كل مشغل مفتاح علوي، يتم استخدام مقوم منفصل 1VD1، 1C1. يتم تشغيل كل مقوم بواسطة ملف فردي للمحول، والذي يمكن اعتباره عيبًا في الدائرة.

يوفر المكثف 1C2 تأخير تبديل يبلغ حوالي 100 ميكروثانية، ويتم توفير نفس المقدار بواسطة optocoupler 1U1، وبالتالي تشكيل "المنطقة الميتة" المذكورة أعلاه.

هل تنظيم التردد كافي؟

مع انخفاض تردد جهد إمداد التيار المتردد، تقل المفاعلة الحثية لملفات المحرك (فقط تذكر صيغة المفاعلة الحثية)، مما يؤدي إلى زيادة التيار عبر اللفات، ونتيجة لذلك، ارتفاع درجة حرارة الملف اللفات. تصبح الدائرة المغناطيسية للجزء الثابت مشبعة أيضًا. لتجنب هذه العواقب السلبية، عندما ينخفض ​​التردد، يجب أيضًا تقليل القيمة الفعالة للجهد على ملفات المحرك.

كانت إحدى طرق حل المشكلة في مولدات تردد الهواة هي تنظيم هذه القيمة الأكثر فعالية باستخدام LATR، حيث كان الاتصال المتحرك له اتصال ميكانيكي مع المقاوم المتغير لمنظم التردد. تمت التوصية بهذه الطريقة في مقالة S. Kalugin "تحسين وحدة التحكم في السرعة للمحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور". مجلة الإذاعة 2002، العدد 3، ص31.

في ظروف الهواة، تبين أن الوحدة الميكانيكية صعبة التصنيع، والأهم من ذلك، أنها غير موثوقة. تم اقتراح طريقة أبسط وأكثر موثوقية لاستخدام المحول الذاتي بواسطة E. Muradkhanyan من يريفان في مجلة "راديو" العدد 12 عام 2004. يظهر الرسم التخطيطي لهذا الجهاز في الشكلين 5 و 6.

يتم تغذية جهد الشبكة 220 فولت إلى المحول الذاتي T1، ومن جهة اتصاله المتحركة إلى جسر المقوم VD1 مع المرشح C1، L1، C2. ينتج عن خرج الفلتر جهد ثابت متغير Ureg، والذي يستخدم لتشغيل المحرك نفسه.

الشكل 5.

يتم أيضًا توفير جهد Ureg من خلال المقاوم R1 إلى المذبذب الرئيسي DA1 المصنوع على الدائرة الدقيقة KR1006VI1 (النسخة المستوردة). يحول هذا الاتصال مولد الموجة المربعة التقليدي إلى VCO (مذبذب يتم التحكم فيه بالجهد). لذلك، مع زيادة جهد Ureg، يزداد أيضًا تردد المولد DA1، مما يؤدي إلى زيادة سرعة المحرك. مع انخفاض جهد Ureg، يقل تردد المولد الرئيسي أيضًا بشكل متناسب، مما يتجنب ارتفاع درجة حرارة اللفات والتشبع الزائد للدائرة المغناطيسية للجزء الثابت.

الشكل 6.

الشكل 7.

يتم إنشاء المولد على المشغل الثاني لشريحة DD3، المحددة في الرسم التخطيطي باسم DD3.2. يتم ضبط التردد بواسطة المكثف C1، ويتم ضبط التردد بواسطة المقاوم المتغير R2. جنبا إلى جنب مع تعديل التردد، تتغير أيضا مدة النبض عند خرج المولد: مع انخفاض التردد، تنخفض المدة، وبالتالي ينخفض ​​\u200b\u200bالجهد على ملفات المحرك. يُسمى مبدأ التحكم هذا بتعديل عرض النبضة (PWM).

في دائرة الهواة قيد النظر، تكون قوة المحرك منخفضة، ويتم تشغيل المحرك بواسطة نبضات مستطيلة، وبالتالي فإن PWM بدائي للغاية. في التطبيقات الحقيقية ذات الطاقة العالية، تم تصميم PWM لتوليد جهود جيبية تقريبًا عند الخرج، كما هو موضح في الشكل 8، وللعمل بأحمال مختلفة: عند عزم دوران ثابت، عند طاقة ثابتة، وعند حمل المروحة.

الشكل 8. الشكل الموجي لجهد الخرج لمرحلة واحدة من عاكس PWM ثلاثي الطور.

جزء الطاقة من الدائرة

تحتوي مولدات التردد ذات العلامات التجارية الحديثة على مخرجات مصممة خصيصًا للتشغيل في محولات التردد. في بعض الحالات، يتم دمج هذه الترانزستورات في وحدات، مما يؤدي بشكل عام إلى تحسين أداء التصميم بأكمله. يتم التحكم في هذه الترانزستورات باستخدام شرائح تشغيل متخصصة. في بعض النماذج، يتم إنتاج برامج التشغيل مدمجة في وحدات الترانزستور.

الرقائق والترانزستورات الأكثر شيوعًا المستخدمة حاليًا هي المقوم الدولي. في الدائرة الموصوفة، من الممكن تمامًا استخدام برامج تشغيل IR2130 أو IR2132. تحتوي حزمة واحدة من هذه الدائرة الدقيقة على ستة برامج تشغيل في وقت واحد: ثلاثة للمفتاح السفلي وثلاثة للجزء العلوي، مما يجعل من السهل تجميع مرحلة إخراج الجسر ثلاثية الطور. بالإضافة إلى الوظيفة الرئيسية، تحتوي برامج التشغيل هذه أيضًا على عدة وظائف إضافية، مثل الحماية من الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة. يمكن العثور على معلومات أكثر تفصيلاً حول برامج التشغيل هذه في أوراق البيانات الخاصة بالشرائح المقابلة.

على الرغم من كل المزايا، فإن العيب الوحيد لهذه الدوائر الدقيقة هو سعرها المرتفع، لذلك اتخذ مؤلف التصميم طريقًا مختلفًا وأبسط وأرخص وفي نفس الوقت عمليًا: تم استبدال الدوائر الدقيقة المتخصصة للسائق بدوائر دقيقة مدمجة للمؤقت KR1006VI1 (NE555) ).

مفاتيح الإخراج على أجهزة ضبط الوقت متكاملة

إذا رجعت إلى الشكل 6، ستلاحظ أن الدائرة لديها إشارات خرج لكل مرحلة من المراحل الثلاث، والتي تم تحديدها بالرمز "H" و"B". يتيح لك وجود هذه الإشارات التحكم في المفاتيح العلوية والسفلية بشكل منفصل. يسمح هذا الفصل بتكوين فترة توقف مؤقت بين تبديل المفاتيح العلوية والسفلية باستخدام وحدة التحكم، وليس المفاتيح نفسها، كما هو موضح في الرسم البياني في الشكل 3.

يظهر الرسم التخطيطي لمفاتيح الإخراج باستخدام الدوائر الدقيقة KR1006VI1 (NE555) في الشكل 9. وبطبيعة الحال، بالنسبة لمحول ثلاثي الطور، ستحتاج إلى ثلاث نسخ من هذه المفاتيح.

الشكل 9.

يتم استخدام الدوائر الدقيقة KR1006VI1 المتصلة وفقًا لدائرة تشغيل Schmidt كمحركات للمفاتيح العلوية (VT1) والسفلية (VT2). بمساعدتهم ، من الممكن الحصول على تيار نبضي بوابة لا يقل عن 200 مللي أمبير ، مما يسمح بالتحكم الموثوق والسريع في ترانزستورات الإخراج.

تحتوي الدوائر الدقيقة لمفاتيح DA2 السفلية على اتصال كلفاني بمصدر الطاقة +12 فولت، وبالتالي مع وحدة التحكم، بحيث يتم تشغيلها من هذا المصدر. يمكن تغذية رقائق المفتاح العلوي بنفس الطريقة الموضحة في الشكل 3 باستخدام مقومات إضافية ولفائف منفصلة على المحول. لكن هذا المخطط يستخدم طريقة تغذية مختلفة تسمى "المعززة"، ومعنى ذلك هو كما يلي. تستقبل الدائرة الدقيقة DA1 الطاقة من المكثف الإلكتروليتي C1 ، والذي يتم شحنه من خلال الدائرة: +12V ، VD1 ، C1 ، الترانزستور المفتوح VT2 (من خلال أقطاب التصريف - المصدر) ، "المشترك".

بمعنى آخر، يتم شحن المكثف C1 أثناء فتح ترانزستور المفتاح السفلي. في هذه اللحظة، يكون الطرف السالب للمكثف C1 قصيرًا عمليًا بالسلك المشترك (مقاومة قسم "مصدر التصريف" المفتوح للترانزستورات القوية ذات التأثير الميداني هي جزء من الألف من الأوم!) اشحنه.

عند إغلاق الترانزستور VT2، سيتم إغلاق الصمام الثنائي VD1 أيضًا، وسيتوقف شحن المكثف C1 حتى الفتح التالي للترانزستور VT2. لكن شحن المكثف C1 يكفي لتشغيل شريحة DA1 طالما أن الترانزستور VT2 مغلق. وبطبيعة الحال، في هذه اللحظة يكون ترانزستور المفتاح العلوي في حالة مغلقة. تبين أن دائرة تبديل الطاقة هذه جيدة جدًا بحيث يتم استخدامها دون تغيير في تصميمات الهواة الأخرى.

تتناول هذه المقالة فقط أبسط دوائر محولات الهواة ثلاثية الطور على الدوائر الدقيقة بدرجة تكامل منخفضة ومتوسطة، والتي بدأ منها كل شيء، وحيث يمكنك حتى إلقاء نظرة على كل شيء "من الداخل" باستخدام مخطط الدائرة. تم صنع تصميمات أكثر حداثة، كما تم نشر مخططاتها بشكل متكرر في المجلات الإذاعية.

وحدات التحكم في المتحكمات الدقيقة أبسط في التصميم من تلك التي تعتمد على الدوائر الدقيقة المتوسطة المتكاملة؛ فهي تتمتع بوظائف ضرورية مثل الحماية من الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة، وبعضها الآخر. في هذه الكتل، يتم تنفيذ كل شيء باستخدام برامج التحكم أو، كما يطلق عليها عادة، "البرامج الثابتة". هذه البرامج هي التي تحدد مدى جودة أو سوء عمل وحدة التحكم في العاكس ثلاثي الطور.

تم نشر دوائر بسيطة جدًا لوحدات التحكم العاكس ثلاثية الطور في مجلة "الراديو" 2008 رقم 12. المقال بعنوان "المولد الرئيسي لعاكس ثلاثي الطور". مؤلف المقال A. Dolgiy هو أيضًا مؤلف سلسلة من المقالات حول وحدات التحكم الدقيقة والعديد من التصميمات الأخرى. توضح المقالة دائرتين بسيطتين على المتحكمات الدقيقة PIC12F629 و PIC16F628.

يتم تغيير سرعة الدوران في كلتا الدائرتين على مراحل باستخدام مفاتيح أحادية القطب، وهو ما يكفي تمامًا في العديد من الحالات العملية. يوجد أيضًا رابط يمكنك من خلاله تنزيل "البرامج الثابتة" الجاهزة، علاوة على ذلك، برنامج خاص يمكنك من خلاله تغيير معلمات "البرامج الثابتة" حسب تقديرك. من الممكن أيضًا تشغيل المولدات في الوضع "التجريبي". في هذا الوضع، يتم تقليل تردد المولد بمقدار 32 مرة، مما يسمح لك بمراقبة تشغيل المولدات بصريًا باستخدام مصابيح LED. يتم أيضًا تقديم توصيات لتوصيل قسم الطاقة.

ولكن، إذا كنت لا ترغب في برمجة وحدة تحكم دقيقة، فقد أصدرت شركة Motorola وحدة تحكم ذكية متخصصة MC3PHAC، مصممة لأنظمة التحكم في المحركات ثلاثية الطور. وعلى أساسه، من الممكن إنشاء أنظمة قيادة قابلة للتعديل وغير مكلفة ثلاثية الطور تحتوي على جميع الوظائف الضرورية للتحكم والحماية. يتم استخدام وحدات التحكم الدقيقة هذه بشكل متزايد في الأجهزة المنزلية المختلفة، على سبيل المثال، في غسالات الأطباق أو الثلاجات.

مع وحدة التحكم MC3PHAC، من الممكن استخدام وحدات الطاقة الجاهزة، على سبيل المثال IRAMS10UP60A التي طورتها شركة International Rectifier. تحتوي الوحدات على ستة مفاتيح طاقة ودائرة تحكم. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول هذه العناصر في وثائق ورقة البيانات الخاصة بهم، والتي يسهل العثور عليها على الإنترنت.

ومن أجل حماية البيئة، يتم وضع قواعد في كل مكان توصي الشركات المصنعة للمعدات الكهربائية بإنتاج منتجات توفر الطاقة. يتم تحقيق ذلك غالبًا من خلال التحكم الفعال في سرعة المحرك.

محول التردد لمحرك كهربائي ثلاثي الطور أو محول التردد له أسماء عديدة: العاكس، محول تردد التيار المتردد، محرك التردد المتغير. اليوم، يتم إنتاج محولات التردد من قبل العديد من الشركات، ولكن هناك العديد من المتحمسين الذين يقومون بإنشاء المحولات بأيديهم.

• أوضاع التحكم
• العاكس DIY

الغرض ومبدأ تشغيل العاكس

يتحكم العاكس في سرعة دوران المحركات الكهربائية غير المتزامنة، أي المحركات التي تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. يتم تحويل الدوران الناتج بواسطة أجهزة القيادة إلى نوع آخر من الحركة. إنه مناسب للغاية وبفضل هذا، اكتسبت المحركات الكهربائية غير المتزامنة شعبية كبيرة في جميع مجالات الحياة البشرية.

ومن المهم ملاحظة أنه يمكن تعديل سرعة الدوران بواسطة أجهزة أخرى، ولكن جميعها لها عيوب كثيرة:

• صعوبة الاستخدام
• غالي السعر؛
• انخفاض جودة العمل
• نطاق التحكم غير كاف.

يعرف الكثير من الناس أن استخدام محولات التردد لتنظيم السرعة هو الطريقة الأكثر فعالية. يوفر هذا الجهاز بداية وتوقف سلسين، كما يقوم بمراقبة جميع العمليات التي تحدث في المحرك. خطر حالات الطوارئ عند استخدام محول التردد ضئيل للغاية.

لضمان الضبط السلس والسرعة، تم تطوير دائرة خاصة لتحويل التردد. يؤدي استخدامه إلى زيادة وقت التشغيل المستمر للمحرك ثلاثي الطور بشكل كبير وتوفير الطاقة. يسمح لك المحول بزيادة الكفاءة إلى 98%. يتم تحقيق ذلك عن طريق زيادة تردد التبديل. المنظمون الميكانيكيون غير قادرين على ذلك.

التحكم في السرعة عن طريق العاكس

في البداية، يقوم بتغيير الجهد القادم من الشبكة. ثم، من الجهد المحول، يشكل جهدًا ثلاثي الطور بالسعة والتردد المطلوبين، والذي يتم توفيره للمحرك الكهربائي.

نطاق التعديل واسع جدًا. من الممكن تدوير دوار المحرك في الاتجاه المعاكس. لتجنب انهياره، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار بيانات جواز السفر، والتي تشير إلى الحد الأقصى للسرعة والطاقة المسموح بها بالكيلوواط.

مكونات محرك متغير

يوجد أدناه رسم تخطيطي لمحول التردد.

يتكون من 3 روابط تحويل:

• مقوم يولد جهد التيار المستمر عند توصيله بشبكة إمداد الطاقة، والذي يمكن التحكم فيه أو عدم التحكم فيه؛
• مرشح يعمل على تنعيم الجهد المصحح بالفعل (يتم استخدام المكثفات لهذا الغرض) ؛
• عاكس يقوم بتوليد تردد الجهد المطلوب وهو الوصلة الأخيرة قبل المحرك الكهربائي.

أوضاع التحكم

تتميز مولدات التردد بأنواع التحكم:

• النوع العددي (لا توجد تعليقات)؛
• نوع المتجه (وجود ردود الفعل، أو عدم وجودها).

في الوضع الأول، يخضع المجال المغناطيسي للجزء الثابت للتحكم. في حالة وضع التحكم في المتجهات، يتم أخذ تفاعل المجالات المغناطيسية للدوار والجزء الثابت في الاعتبار، ويتم تحسين عزم الدوران عند التشغيل بسرعات مختلفة. هذا هو الفرق الرئيسي بين الوضعين.

لتوفير فواتير الكهرباء، يوصي قراؤنا بصندوق توفير الكهرباء. ستكون الدفعات الشهرية أقل بنسبة 30-50% عما كانت عليه قبل استخدام المدخر. فهو يزيل المكون التفاعلي من الشبكة، مما يؤدي إلى تقليل الحمل، وبالتالي الاستهلاك الحالي. الأجهزة الكهربائية تستهلك كهرباء أقل ويتم تقليل التكاليف.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن طريقة المتجهات أكثر دقة وكفاءة. ومع ذلك، فإن صيانتها أكثر تكلفة. وهي مصممة للمتخصصين الذين لديهم ثروة من المعرفة والمهارات. الطريقة العددية أبسط. إنه قابل للتطبيق عندما لا تتطلب معلمات الإخراج تعديلًا دقيقًا.

توصيل عاكس ستار دلتا

بعد شراء العاكس بسعر مناسب، يطرح السؤال: كيفية توصيله بالمحرك بيديك؟ قبل القيام بذلك، سيكون من المفيد تركيب جهاز إلغاء الطاقة. في حالة حدوث ماس كهربائي في مرحلة واحدة على الأقل، سيتم إيقاف تشغيل النظام بأكمله على الفور.

يمكن توصيل المحول بالمحرك الكهربائي باستخدام دوائر "دلتا" و"نجمة".

إذا كان محرك السرعة المتغير أحادي الطور، يتم توصيل أطراف المحرك بتكوين دلتا. في هذه الحالة، لا يوجد فقدان للطاقة. الطاقة القصوى لمولد التردد هذا هي 3 كيلو واط.

تعتبر المحولات ثلاثية الطور أكثر تقدمًا. يتلقون الطاقة من الشبكات الصناعية ثلاثية الطور. متصل وفقًا لمخطط "النجم".

للحد من تيار البدء وتقليل عزم الدوران عند بدء تشغيل محرك كهربائي بقوة تزيد عن 5 كيلوواط، استخدم خيار التبديل بين النجم والدلتا.

عند بدء الجهد إلى الجزء الثابت، يتم استخدام خيار "النجمة". عندما تصل سرعة المحرك إلى السرعة المقدرة، تتحول الطاقة إلى دائرة دلتا. ولكن يتم استخدام هذه الطريقة حيث يكون من الممكن الاتصال باستخدام كلا المخططين.

من المهم أن نلاحظ أنه في دائرة دلتا النجمية، فإن الزيادات الحادة في التيار أمر لا مفر منه. في وقت التبديل إلى الخيار الثاني، تنخفض سرعة الدوران بشكل حاد. لاستعادة السرعة، من الضروري زيادة التيار.

الأكثر شيوعًا هي محولات المحركات الكهربائية بقدرة تتراوح من 0.4 كيلو واط إلى 7.5 كيلو واط.

العاكس DIY

جنبا إلى جنب مع إنتاج العاكسات الصناعية، يصنعها الكثير من الناس بأيديهم. لا توجد صعوبة خاصة في هذا. يمكن لمحول التردد هذا تحويل مرحلة واحدة إلى ثلاث مراحل. يمكن استخدام محرك كهربائي مع مثل هذا المحول في المنزل، خاصة وأن قوته لا تضيع.

تأتي وحدة المعدل أولاً في الدائرة. ثم هناك عناصر التصفية التي تقطع مكون التيار المتردد. كقاعدة عامة، يتم استخدام ترانزستورات IGBT لتصنيع هذه العاكسات. سعر جميع مكونات جهاز التردد محلي الصنع أقل بكثير من سعر منتج الإنتاج النهائي.

محركات التردد من هذا النوع مناسبة للمحركات الكهربائية بقدرة تتراوح من 0.1 كيلو واط إلى 0.75 كيلو واط

استخدام العاكسون الحديثة

يتم تصنيع المحولات الحديثة باستخدام وحدات التحكم الدقيقة. وقد أدى ذلك إلى توسيع وظائف العاكسات بشكل كبير في مجال خوارزميات التحكم ومراقبة السلامة التشغيلية.

يتم استخدام المحولات بنجاح كبير في المجالات التالية:

• في أنظمة إمدادات المياه وإمدادات الحرارة لتنظيم سرعة مضخات المياه الساخنة والباردة؛
• في الهندسة الميكانيكية.
• في صناعة النسيج.
• في مجال الوقود والطاقة؛
• لمضخات الآبار والصرف الصحي.
• لأتمتة أنظمة التحكم في العمليات.

تعتمد أسعار مصادر الطاقة غير المنقطعة بشكل مباشر على وجود محول التردد فيها. لقد أصبحوا "أدلة" للمستقبل. وبفضلهم، ستصبح الطاقة الصغيرة الحجم القطاع الأكثر تطورا في الاقتصاد.

انتباه! الترتيب الذي تضيف به العلامات مهم! ابدأ في الإضافة بالأهم. استخدم العلامات الموجودة كلما أمكن ذلك

محول تردد بسيط لمحرك كهربائي غير متزامن.

الأول كان مطعمًا - في الشتاء، يجب نفخ الهواء البارد بجرعات مقاسة بدقة على الزوار المحمومين، وفي الصيف، على العكس من ذلك، يجب تسخين المجمد من الآيس كريم البارد بسلاسة بالهواء الساخن من الشارع. لا توجد طريقة للاستغناء عن العاكس.
والثاني يريد قص خروف أشعث لكن المشكلة أن الآلة ثلاثية الطور. وهناك واحد فقط في هذا المجال، وحتى هذا ليس 220 فولت. نحن بحاجة إلى العاكس مرة أخرى.
والثالث عبارة عن حجر صنفرة وآلة حفر وآلة لف - كنت أرغب في ربطها بالمحرك.
في النهاية، نظرت حولي، رأيت أن كل شيء... كل شيء مصنوع بواسطة محولات يابانية وفرنسية وألمانية.... ، ولكن ليس لدي مبراة مفك البراغي الخاصة بي حتى الآن. والأكثر من ذلك، أن جميع الشركات المحترمة قد كتبت بالفعل كيفية القيام بذلك.

لذلك، نظرًا لأن المحرك غير المتزامن منتشر على نطاق واسع ونظام الجهد ثلاثي الطور الذي أنشأه M. O. Dolivo-Dobrovolsky مناسب جدًا. وقاعدة العناصر الحديثة جيدة جدًا. إذن فإن صنع محول التردد هو مجرد مسألة رغبة شخصية وبعض القدرات المالية. ربما يقول أحدهم: "حسنًا، لماذا أحتاج إلى عاكس، سأقوم بتركيب مكثف متغير الطور ويتم تحديد كل شيء؟" لكن في الوقت نفسه، لا يمكنك زيادة السرعة وستفقد الطاقة، وهذا ليس مثيرًا للاهتمام.

لنأخذها كأساس - في الحياة اليومية توجد شبكة أحادية الطور بجهد 220 فولت، ويصل حجم المحرك الشائع إلى 1 كيلو واط. هذا يعني أننا نربط ملفات المحرك بمثلث. علاوة على ذلك، الأمر أبسط، ستحتاج إلى مشغل جسر ثلاثي الطور IR2135 (IR2133)، نختار هذا لأنه يستخدم في المعدات الصناعية، وله مخرج SD وترتيب دبوس مناسب. يعد IR2132 مناسبًا أيضًا، ولكن لديه وقت ميت أطول ولا يحتوي على مخرج SD. كمولد PWM، سنختار وحدة التحكم الدقيقة AT90SPWM3B - فهي متاحة للجميع ومفهومة ولديها الكثير من القدرات وغير مكلفة، وهناك مبرمج بسيط - https://real.kiev.ua/avreal/. سنختار 6 ترانزستورات طاقة IRG4BC30W مع بعض الاحتياطي الحالي - يمكن أن تتجاوز تيارات البداية للـ IM التيارات المقدرة بمقدار 5-6 مرات. وفي الوقت الحالي، لا نقوم بتثبيت مفتاح "الكبح" والمقاوم، بل سنقوم بفرامل الدوار ومغنطته بالتيار المباشر قبل البدء، ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا.... يتم عرض عملية العمل بأكملها على سطرين مؤشر شاشات الكريستال السائل. للتحكم، 6 أزرار كافية (التردد +، التردد -، البدء، التوقف، العكس، القائمة).
والنتيجة هي هذا المخطط.

أنا لا أدعي على الإطلاق أن التصميم مكتمل وأقترح اتخاذ هذا التصميم كنوع من الأساس لعشاق المحركات الكهربائية المنزلية. تم تصميم الألواح الموضحة هنا لتناسب الأجزاء الموجودة تحت تصرفي.

من الناحية الهيكلية، يتكون العاكس من لوحتين - جزء الطاقة (مصدر الطاقة، ترانزستورات المحرك والجسر، محطات الطاقة) والجزء الرقمي (متحكم + مؤشر). يتم توصيل اللوحات كهربائيًا بواسطة كابل مرن. تم اختيار هذا التصميم للترحيل المستقبلي إلى وحدة التحكم TMS320 أو STM32 أو STM8.
يتم تجميع مصدر الطاقة وفقًا للتصميم الكلاسيكي ولا يحتاج إلى أي تعليقات. دائرة كهربائية دقيقة للعزل البصري الخطي IL300 للتحكم في التيار 4-20Ma. تقوم Optocouplers OS2-4 ببساطة بتكرار أزرار "البدء والإيقاف والعكس" للتحكم المعزول غلفانيًا. مخرج Optocoupler OS-1 "وظيفة المستخدم" (إنذار، وما إلى ذلك)
يتم تركيب ترانزستورات الطاقة وجسر الصمام الثنائي على مشعاع مشترك. تحويلة 4 لفات من سلك مانجانين يبلغ قطرها 0.5 مم على مغزل 3 مم.
اسمحوا لي أن أشير على الفور إلى أن بعض العقد والعناصر ليست ضرورية على الإطلاق. من أجل تشغيل المحرك ببساطة، لا تحتاج إلى التحكم في التيار الخارجي من 4 إلى 20 مللي أمبير. ليست هناك حاجة لمحول تيار؛ تحويلة التيار مناسبة أيضًا لقياسات التقييم. لا يوجد إنذار خارجي مطلوب. مع قوة محرك 400 وات ومساحة ردياتير 100 سم2، ليست هناك حاجة لحساس درجة الحرارة.

مهم! - يتم عزل أزرار التحكم الموجودة على اللوحة عن مصدر الطاقة فقط بواسطة دافعات بلاستيكية. للتحكم الآمن من الضروري استخدام العزل البصري.

التغييرات المحتملة في الدائرة اعتمادا على البرامج الثابتة.
يمكن توصيل مكبر الصوت DA-1 بمحول تيار أو بمحول. يمكن استخدام مكبر الصوت DA-1-2 لقياس جهد الشبكة أو لقياس مقاومة الثرمستور في حالة عدم استخدام مستشعر درجة الحرارة PD-1.
في حالة أسلاك التوصيل الطويلة، من الضروري على الأقل وضع حلقة لمنع التداخل على كل سلك. هناك تدخل. على سبيل المثال، حتى فعلت هذا، تجمد الماوس الخاص بي.
وأعتقد أيضًا أنه من المهم ملاحظة موثوقية عزل ضغط الدم لأنه... عند تبديل ترانزستورات الطاقة، يمكن أن يصل ارتفاع الجهد على اللفات إلى قيم 1.3 Upit.

الشكل العام.

قليلا عن الإدارة.

بعد قراءة الكتب ذات الصيغ الطويلة التي تصف بشكل أساسي كيفية إنشاء موجة جيبية باستخدام PWM. وكيفية تثبيت سرعة دوران عمود المحرك باستخدام مقياس سرعة الدوران ووحدة التحكم PID. لقد توصلت إلى استنتاج مفاده أن AD يتمتع بخاصية صلبة إلى حد ما على النطاق الكامل للأحمال المسموح بها على العمود.
لذلك، بالنسبة للاحتياجات الشخصية، فإن الإدارة الموصوفة بموجب القانون مناسبة تمامًا كوستينكوم.ب. أو كما يطلق عليه أيضا العددية. يكفي لمعظم الحالات العملية لاستخدام محرك كهربائي متغير التردد مع نطاق تحكم في سرعة المحرك يصل إلى 1:40. أولئك. بشكل تقريبي، في أبسط الحالات، نصنع مقبسًا عاديًا ثلاثي الطور بتردد متغير وتغير الجهد بنسبة مباشرة. مع "لكن" الصغيرة، في الأقسام الأولية للخاصية، من الضروري إجراء تعويض الأشعة تحت الحمراء، أي. في الترددات المنخفضة تحتاج إلى جهد ثابت. ثلاث مرات "لكن" لخلط التوافقي الثالث في الجهد الذي يزود المحرك. المبادئ الفيزيائية للميلاد سوف تقوم بالباقي بالنسبة لنا. يمكنك قراءة المزيد عن هذا في الوثيقة AVR494.PDF
بناءً على ملاحظاتي الشخصية وتجربتي المتواضعة، هذه هي الطرق التي تُستخدم غالبًا في محركات الأقراص بقدرة تصل إلى 15 كيلووات دون أي زخرفة خاصة.
علاوة على ذلك، لن أخوض في نظرية ووصف النماذج الرياضية لضغط الدم. لقد تم شرح ذلك جيدًا حتى بدوني من قبل الأساتذة في الستينيات.

ولكن لا ينبغي بأي حال من الأحوال التقليل من مدى تعقيد إدارة ضغط الدم. كل تبسيطاتي لها ما يبررها فقط من خلال الاستخدام غير التجاري للعاكس.

مجلس عناصر القوة.

يتم تنفيذ برنامج V-1.0 لـ AT90SPWM3B
1- التحكم في تردد شكل موجة الجهد الجيبية ذات التوافقي الثالث.
2- التردد المرجعي 5 هرتز -50 هرتز في خطوات 1 هرتز. تردد PWM 4 كيلو هرتز.
3- زمن التسارع والتباطؤ ثابت
4- الرجوع للخلف (فقط عن طريق زر STOP)
5- التسارع إلى تردد معين بخطوات 1 هرتز
6 - إشارة إلى قراءات قناة ADC 6 (8 بت، فتحة مرشح النافذة 4 بت)
أستخدم هذه القناة لقياس تيار التحويل.
7 - بيان وضع التشغيل START، STOP، RUN، RAMP، والتردد بالهرتز.
8- معالجة إشارة الإنذار من ms IR2135