Convertisseur de fréquence pour moteur électrique: circuit

De cet article, vous apprendrez quelle fréquenceconvertisseur pour le moteur électrique, considérer son schéma, le principe de fonctionnement, et également se renseigner sur les paramètres de dessins industriels. L'accent principal sera mis sur la fabrication du convertisseur de fréquence avec nos propres mains. Bien sûr, pour cela, vous devez avoir au moins une idée générale de la technique du conducteur. Il est nécessaire de commencer avec le but pour lequel les convertisseurs de fréquence sont utilisés.

Quand il y a un besoin pour un IF

Les convertisseurs de fréquence modernes sontDispositifs high-tech, constitués d'éléments à base de semi-conducteurs. En outre, il existe un système de contrôle électronique construit sur un microcontrôleur. Avec son aide, tous les paramètres les plus importants du moteur électrique sont contrôlés. En particulier, au moyen d'un convertisseur de fréquence, la vitesse de rotation du moteur électrique peut être variée. Il y a une idée d'acquérir un convertisseur de fréquence pour un moteur électrique. Le prix d'un tel appareil pour les moteurs d'une puissance de 0,75 kW sera d'environ 5-7 mille roubles.

Il est à noter que pour changer la vitesse de rotationil est possible d'utiliser un réducteur construit sur la base d'un variateur ou d'un type d'engin. Mais de telles constructions sont très grandes, elles ne peuvent pas toujours être utilisées. De plus, ces mécanismes doivent être entretenus en temps opportun et leur fiabilité est extrêmement faible. L'utilisation du variateur de fréquence réduit le coût d'entretien de l'entraînement électrique et augmente également ses capacités.

Les principaux nœuds du convertisseur de fréquence

Tout convertisseur de fréquence se compose de quatre modules principaux:

1. Bloc redresseur
2. Les appareils de la filtration de la pression constante.
3. Nœud inverseur
4. Système de contrôle à microprocesseur.

Toutes sont interconnectées et l'unité de contrôle contrôle le fonctionnement de l'étage de sortie - l'onduleur. C'est avec son aide que les caractéristiques de sortie du courant alternatif sont modifiées.

A propos de cela sera décrit en détail ci-dessous, est donnécircuit. Le convertisseur de fréquence pour le moteur électrique a plusieurs autres caractéristiques. Il convient de noter que le dispositif comprend plusieurs degrés de protection, qui sont également contrôlés par un dispositif à microcontrôleur. En particulier, la température des éléments semi-conducteurs de puissance est surveillée. En outre, il existe une fonction de protection contre les courts-circuits et les surintensités. Le variateur de fréquence doit être connecté au secteur au moyen de dispositifs de protection. Le besoin d'un démarreur magnétique est éliminé.

Redresseur de convertisseur de fréquence

C'est le tout premier module à travers lequelcourant. Avec son aide, la rectification du courant alternatif est effectuée - la conversion en un courant constant. Ceci est dû à l'utilisation d'éléments tels que des diodes semi-conductrices. Mais maintenant, il vaut la peine de mentionner une petite fonctionnalité. Vous savez que la plupart des moteurs asynchrones sont alimentés par un réseau triphasé à courant alternatif. Mais pas partout tel est disponible. Bien sûr, il est dans les grandes entreprises, mais il est rarement utilisé dans la vie quotidienne, car il est plus facile d'effectuer un fonctionnement monophasé. Oui, et en tenant compte de la situation de l'électricité est plus simple.

Et les convertisseurs de fréquence peuvent être alimentés à la foisréseau triphasé, et monophasé. Quelle est la différence? Et c'est insignifiant, différents types de redresseurs sont utilisés dans la conception. Si l'on parle d'un convertisseur de fréquence monophasé pour un moteur électrique, il faut alors appliquer un circuit sur quatre diodes semi-conductrices connectées par pont. Mais s'il y a un besoin de puissance à partir d'un réseau triphasé, vous devez choisir un circuit différent composé de six diodes semi-conductrices. Deux éléments dans chaque bras, par conséquent, vous recevrez une rectification AC. La sortie sera "plus" et "moins".

Filtration DC

A la sortie du redresseur, vous avez une constantetension, mais il a de grandes pulsations, la composante variable saute encore. Pour lisser toutes ces "irrégularités" du courant, vous devrez utiliser au moins deux éléments - un inducteur et un condensateur électrolytique. Mais tout devrait être dit plus en détail.

L'inducteur a un grand nombre de tours,il a une certaine réactance, ce qui permet un peu de lisser l'ondulation du courant qui le traverse. Le deuxième élément est un condensateur connecté entre deux pôles. Il a des propriétés vraiment intéressantes. Lorsqu'un courant continu circule, selon la loi de Kirchhoff, il doit être remplacé par une falaise, c'est-à-dire qu'il n'y a rien entre le plus et le moins. Mais lors de la circulation en alternance - un conducteur, un morceau de fil sans résistance. Comme mentionné ci-dessus, un courant continu circule, mais il y a une petite fraction du courant variable. Et elle est verrouillée, à la suite de quoi elle disparaît simplement.

Module onduleur

Le nœud inverseur, pour être précis, le plusimportant dans toute la construction. Avec lui, les paramètres de courant de sortie sont modifiés. En particulier, sa fréquence, tension, etc. Il y a un onduleur de six transistors commandés. Pour chaque phase, il y a deux éléments semi-conducteurs. Il convient de noter que dans la cascade d'onduleurs, des ensembles modernes de transistors IGBT sont utilisés. Bien que la maison, bien que le convertisseur de fréquence Delta, le plus budgétaire et disponible aujourd'hui, se composent des mêmes nœuds. Les possibilités sont simplement différentes.

Ils ont trois entrées, autant de sorties, et aussisix points de connexion au dispositif de contrôle. Il convient de noter que dans l'auto-fabrication d'un convertisseur de fréquence, il est nécessaire de sélectionner l'assemblage par la puissance. Par conséquent, vous devez immédiatement déterminer quel type de moteur sera connecté au variateur de fréquence.

Système de contrôle à microprocesseur

Quand je me suis fait à peineIl sera possible d'atteindre les mêmes paramètres que ceux disponibles pour les dessins industriels. La raison de ceci ne réside pas dans le fait que les assemblages produits de transistors de puissance sont inefficaces. Le fait est qu'à la maison, il est assez difficile de faire un module de contrôle. Bien sûr, il ne s'agit pas de souder les éléments, mais de programmer le microcontrôleur. L'option la plus simple consiste à fabriquer une unité de commande, à travers laquelle il est possible d'effectuer le réglage de la vitesse, l'inversion, la protection du courant et la surchauffe.

Pour changer la vitesse de rotation,utilisez la résistance variable, qui est connectée au port d'entrée du microcontrôleur. Ceci est un dispositif maître qui signale la puce. Ce dernier analyse le niveau de changement de tension par rapport à la tension de référence, qui est de 5 V. Le système de contrôle fonctionne selon un certain algorithme, qui est écrit avant le début de la programmation. Strictement, le système de microprocesseur fonctionne. Les modules de contrôle Siemens sont très populaires. Le convertisseur de fréquence de ce fabricant a une grande fiabilité, il peut être utilisé dans tout type de commande électrique.

Comment configurer le convertisseur de fréquence

À ce jour, il existe de nombreux fabricantscet appareil. Mais l'algorithme d'ajustement pour tous est presque le même. Bien sûr, il est impossible d'ajuster le convertisseur de fréquence sans certaines connaissances. Vous devez avoir deux choses - expérience dans le règlement et le manuel d'exploitation. Dans ce dernier, il y a une application qui décrit toutes les fonctions qui peuvent être programmées. Habituellement, dans le cas du convertisseur de fréquence, il existe plusieurs boutons. Au moins quatre pièces doivent être présentes. Deux sont destinés à basculer entre les fonctions, avec l'aide des autres, vous sélectionnez les paramètres ou annuler les données entrées. Pour entrer dans le mode de programmation, vous devez appuyer sur un bouton donné.

Pour chaque modèle du convertisseur de fréquencealgorithme pour entrer dans le mode de programmation. Par conséquent, il est impossible de se passer d'un manuel. Il est également intéressant de noter que les fonctions sont divisées en plusieurs sous-groupes. Et ce ne sera pas difficile de s'y perdre. Essayez de ne pas modifier les paramètres que le fabricant ne recommande pas de toucher. Ces paramètres ne doivent être modifiés que dans des cas exceptionnels. Lorsque vous sélectionnez la fonction de programmation, sa désignation alphanumérique s'affiche à l'écran. À mesure que vous acquerrez de l'expérience, la configuration du variateur de fréquence vous semblera une tâche très simple.

Conclusions

Lors de l'exploitation, de l'entretien ou de la fabricationconvertisseur de fréquence toutes les précautions doivent être suivies. Rappelez-vous que dans la conception de l'appareil, il existe des condensateurs électrolytiques qui conservent la charge même après la déconnexion du secteur. Par conséquent, avant de démonter, il est nécessaire d'attendre la décharge. Faites attention au fait que dans la conception des convertisseurs de fréquence, il y a des éléments qui ont peur de l'électricité statique. En particulier, cela s'applique au système de contrôle à microprocesseur. Par conséquent, la soudure doit être suivie avec toutes les précautions.