Convertor de frecvență tiristor

Principiul de funcționare și caracteristicile de proiectare

Pentru a converti sarcina, este folosit un convertor tiristor de înaltă tensiune bazat pe IGBT. Convertorul de frecvență pe tiristoare este un dispozitiv de conversie a curentului, ajustarea parametrilor și a nivelului curent. Convertorul de frecvență poate alinia parametrii unităților pe motoarele electrice: unghiul, viteza arborelui la pornire și altele.

Circuit egalizator tiristor.

Pentru un motor de curent continuu se utilizează un convertizor tiristor. Avantajele acestui dispozitiv au permis să creeze o aplicație largă pentru acesta. Avantajele includ:

Eficiență (95%) pentru marca PN-500.
Zona de control: motor de la putere mică la megawatt.
Poate rezista unor impulsuri semnificative de pornire a încărcăturii motorului.
Operație durabilă și fiabilă.
Precizie.

Dezavantaje ale acestui sistem. Puterea este la cel mai scăzut nivel. Acest lucru se manifestă prin reglarea precisă a procesului de producție. Ca compensație, se utilizează dispozitive suplimentare. Un astfel de convertor de frecvență nu poate funcționa fără interferențe. Acest lucru este evident în funcționarea dispozitivelor sensibile de echipamente electrice și echipamente radio.

Reactor sub formă de transformator.
Blocuri de rectificare a curentului.
Reactor pentru netezirea conversiei.
Supratensiunea nu afectează protecția.

Șoferul de frecvență pierde încărcătura. Sarcina se duce la blocurile redresorului din legătura de ieșire. Pentru a egaliza puterea mai multor dispozitive, consumatorii de inducție se conectează pe autobuze speciale.

Convertoarele de frecvență sunt de două tipuri - înaltă frecvență și joasă frecvență. Modelul necesar este selectat în funcție de parametrii necesari ai circuitelor de putere electrică. În cazul mașinilor cu trei faze, tipul conexiunii este diferit. Curentul cu 1 fază transferă efectele, dar eficiența se pierde din conversia curentului trifazat.

Sistemul este utilizat în industria de topire, controlul dispozitivelor de ridicare-transport, producția de sudare. Acest principiu de operare a sarcinii implementează sistemul motorului cu generatorul. La cea mai mică turație a motorului, viteza arborelui este reglată într-un interval larg, ajustând diferitele caracteristici ale motorului.

desen

Schema de conectare electrică a convertizorului de frecvență tiristor și motorul de comutare variabil infinit constă din două tipuri:

Principiul încărcăturii. Schema de chastotnik cu 3 faze.

Diagrama arată puterea electrică a funcționării chastotnik. O diagramă similară este făcută pentru un circuit de pod. Este adesea folosit în construcția chastotnikului pentru încărcarea echipamentelor și mașinilor. Tensiunea de fază din circuit este crescută.

Un circuit monofazat este utilizat pentru linia de alimentare, funcționarea mecanismului cu rezistență mare la inductanță. Funcționează în gama de putere de 10 - 20 kW, rareori la o putere semnificativă. Pentru cuptorul electric sau mașina în viața de zi cu zi se utilizează următoarea schemă:

Circuitul circuitelor trifazate este utilizat pentru mecanisme de 20 kW, motoare sincrone, excavatoare și macarale. Un circuit popular cu mai multe faze este un circuit cu 6 faze. Aceasta implică utilizarea unui egalizator de potențial scăzut și a unui curent mare. Dispozitivul cu curent conduce și modifică puterea electrică în paralel, spre deosebire de multe dispozitive similare. Este dificil de realizat, dar are mai multă fiabilitate decât tiristoarele monofazate. Acest controler cu o inversă are o parte negativă - eficiența acestuia este mai mică de 70%.

Convertorul său de frecvență tiristor poate fi fabricat, în funcție de baza aplicării. Figura arată o schemă bazată pe Micro-Cap 9. Principalul avantaj este necesitatea de a încărca mai multe noduri împreună.

Schema schematică a complexului de inducție pe invertorul tiristor.

Date tehnice și costuri

Caracteristicile freestanderelor pe tiristoare depind de tipul, optiunile.

Convertizor de conversie de uz casnic pe tiristoare

Am luat un motor asincron cu o putere de 2 kW. Am colectat totul eu. A fost necesar să se obțină trei faze de la rețeaua de 220 de volți pentru a controla motorul electric. A fost necesar să se controleze turația motorului, să nu primească salturi în tensiunea de ieșire.

După ce am analizat informațiile de pe Internet, am găsit scheme de diferite tipuri. Există multe opțiuni diferite. M-am oprit pe acest circuit, deoarece puterea lui este de până la 4 kW, funcțiile de protecție funcționează normal.

Am luat cazul de la unitatea sistemului de calcul și am montat toate detaliile în el. A fost posibil să salvați și să faceți altfel, dar deja aveam acest dulap. Am cumpărat sursa de alimentare separat.

Deși a fost posibilă asamblarea circuitului de alimentare electrică în sine. Nu a consultat pe nimeni și el însuși a început să strângă. Am asamblat un set de condensatoare cu releu, o punte diodă cu tranzistoare cu efect de câmp. Instalat un ventilator de răcire în cazul în care există o sarcină motor de 4 kW, și se va încălzi. Cu motoare de 2-3 kW, convertorul funcționează în mod normal, nu există nici o problemă cu încălzirea. Am decis să vă asigur că ventilatorul nu funcționează în mod constant, deoarece va aspira praful în dulap, atunci va trebui să fie curățat. Am decis să fac răcitorul să pornească și să se oprească la anumite temperaturi.

Pentru aceasta, am făcut o placă de ajustare mică cu un releu, deși puteți să-l cumpărați. Timp de o jumătate de zi am colectat această placă din părțile disponibile. Cabinetul are un șunt care este configurat pentru un motor de 4 kW. Dacă există supracurent, motorul se va opri. Tabloul convertorului este realizat pe un microcontroler. Dacă schimbați controlerul și puneți cuarțul la 20 MHz și două condensatoare în banda de cuart, puteți schimba firmware-ul, scoate monitorul de pe panoul de comandă, butonul rotativ. La lucru va fi posibilă schimbarea frecvenței.

Un astfel de convertor de frecvență poate fi utilizat pe mașinile CNC pe un arbore, controlul ieșirii la panoul de comandă. Să verificăm cum funcționează. Pornim pornirea, motorul este pornit și funcționează fără probleme. Opriți-l, apoi porniți-l pe spate și repetați operațiile. Totul funcționează bine.

Recent am cumpărat un redresor pentru 1000 de ruble. Este ieftin pentru un redresor tiristor. Aceste diode trebuie comandate din alte regiuni. Dacă electrodul de control este închis la anod, acesta se transformă într-o diodă. Dacă scoatem, se transformă într-un tiristor. Dacă placa de comandă este lipită firelor, aceasta poate fi controlată. Se pare că redresorul tiristor. Am pus-o pe mașina de sudură. La sudarea manuală cu arc nu este necesară instalarea unui redresor tiristor, deoarece atunci când sudați pulsații mari, cusătura de sudură se dovedește a fi de calitate slabă. Pentru un semiautomat, tiristoarele sunt potrivite, acolo nu sunt importante pulsațiile.

Convertorul de frecvență pe elementele logice

Motoarele asincrone moderne sunt foarte greu de controlat. Faptul este că lansarea unui motor asincron puternic este asociată cu supraîncărcări curente semnificative. Un cuplu puternic poate deteriora rulmenții și lagărele pe care sunt montate motoarele.

O întrerupere bruscă a motorului poate duce la supratensiune și accidente electrice grave. Prin urmare, astăzi cele mai promițătoare sisteme de control al motorului sunt convertoarele de frecvență. Calea spre care convertorul de frecvență a ajuns la versiunea digitală este destul de complicată. În dispozitivele moderne, problema era că etapele de ieșire erau puternice. Nu au existat tranzistori puternici. Acum există tranzistoare IGBT sau tranzistoare puternice cu o poartă izolată.

Luați în considerare transformarea unui circuit monofazat într-un circuit trifazat.

Aceasta este o diagramă bloc a celui mai simplu convertor. Se compune dintr-un generator de ceas a cărui frecvență poate fi controlată. Este asamblat pe cele mai simple elemente logice. Nu există elemente logice incluse în modul. Trei elemente logice. Condensatorul și rezistorul dau o valoare constantă a timpului, adică frecvența de ieșire a impulsului. Aceste impulsuri sunt alimentate la contorul Johnson, care este atât un contor cât și un decodor care convertește semnalul de ieșire într-un semnal cu un impuls la ieșire.

Este prevăzută astfel încât impulsurile să treacă succesiv. Pentru a obține un sistem trifazat, zece impulsuri au fost împărțite într-o secvență de până la șase impulsuri. În acest caz, sfârșitul celui de-al șaptelea puls termină funcționarea contorului, stabilindu-l la zero. Impulsul dă comanda de resetare zero, numărătoarea pornește de la zero. Ieșirile acestor elemente, în acest caz decodorul, sunt conectate la trei elemente care sunt comutative. Aceste elemente de comutare, care controlează funcționarea incluziunilor tranzistorului în doi timpi, formează baza ieșirii.

La ieșire există o tensiune cu o frecvență, pe care o stabilim pe acest generator. Ceasurile pulsului ajung la contorul Johnson cu un decodor, declanșează elementele logice. Dacă există o intrare pe intrare care merge la două tranzistoare puternice, incluse în schema punții, atunci perechile de tranzistori comută direcția curentului în bobina motorului spre dreapta și spre stânga. Ca urmare, cu creșterea vitezei de control, frecvența de comutare a tensiunii de ieșire în bobina va crește treptat, ceea ce va duce la o creștere a frecvenței medii în motor și o creștere a numărului de rotații.

Dacă luăm în considerare sistemul ca sistem trifazat, putem obține curent alternativ trifazat la ieșire. Va fi o formă dreptunghiulară. Pentru a obține impulsuri apropiate de oscilațiile armonice, este necesar să se aplice filtrele L sau C pentru a obține un semnal complet. Dacă avem de-a face cu curent continuu, atunci acest convertor poate primi curent alternativ trifazat din acesta. Prin urmare, convertorul nostru de frecvență, alimentat de un curent direct, poate funcționa de la un redresor monofazat.

În unități puternice, tranzistorii nu sunt potriviți pentru utilizare. Prin urmare, benzile de frecvență ale tiristorului sunt utilizate în schimb. La o viteză redusă, este mai dificil să țineți cuplul, ca unități cu caracteristici rigide. Acționarea pompei are loc prin sistemul de îmbinare sinusoidală. Frecvența de ieșire este mai mică de 50 de hertzi.

Contoare de tiristoare ТПЧ - 320 2,4

Convertoarele de frecvență TPCH-320-2,4 servesc la controlul frecvenței și la schimbarea curentului trifazat la frecvența de mijloc. Puterea la valoarea nominală a acestui dispozitiv este de 320 kW, frecvența fiind de 2,4 kHz. În fabrică, acești contori de frecvență sunt utilizați pentru linia de alimentare a oscilațiilor cuptorului.