Частотный преобразователь для электродвигателя своими руками: Самодельный частотник. Разрабатываем преобразователь вместе

Содержание

частотный преобразователь своими руками, как сделать

Сегодня асинхронные двигатели являются основными тяговыми приводами для станков, конвейеров, и прочих промышленных агрегатов.

Для того чтобы моторы могли нормально функционировать, им нужен частотный преобразователь. Он позволяет оптимизировать работу агрегата и продлить срок его службы. Покупать устройство необязательно — частотник для трехфазного электродвигателя можно сделать своими руками.

Назначение частотного преобразователя

Асинхронный электродвигатель может работать и без частотника, но в этом случае у него будет постоянная скорость без возможности регулировки. К тому же отсутствие частотного преобразователя приведет к возрастанию пускового тока в 5−7 раз от номинального, что вызовет увеличение ударных нагрузок, повысит потери электроэнергии и приведет к существенному сокращению срока службы агрегата.

Для нивелирования всех вышеперечисленных негативных факторов были изобретены преобразователи частоты для асинхронных двигателей трехфазного и однофазного тока.

Частотник дает возможность в широких пределах регулировать скорость электродвигателя, обеспечивает плавный пуск, позволяет регулировать как скорость запуска, так и скорость торможения, подключать трехфазный мотор к однофазной сети и многое другое. Все эти функции зависят от микроконтроллера, на котором он построен, и могут отличаться у разных моделей.

Принцип работы устройства

Переменный ток поступает из сети на диодный мост, где он выпрямляется и попадает на батарею сглаживающих конденсаторов, где окончательно превращается в постоянный ток, который поступает на стоки мощных IGBT транзисторов, управляемых главным контроллером. Истоки транзисторов, в свою очередь, подключены к двигателю.

Вот упрощенная схема преобразователя частоты для трехфазного асинхронного двигателя.

Теперь рассмотрим, что происходит с транзисторами и как они работают.

Полевой транзистор (он же ключ, мосфет и пр.) — это электронный выключатель, принцип его действия основан на возникновении проводимости между двумя выводами (сток и исток) мосфета, при появлении на управляющем выводе (затворе) напряжения, превышающего напряжение стока.

В отличие от обычных реле, ключи работают на очень высоких частотах (от нескольких герц до сотен килогерц) так что заменить их на реле не получится.

С помощью этих быстродействующих переключателей микроконтроллер получает возможность управления силовыми цепями.

К контроллеру, кроме мосфетов, также подключены датчики тока, органы управления частотником, и другая периферия.

При работе частотного преобразователя микроконтроллер измеряет потребляемую мощность и, в соответствии с установленными на панели управления параметрами, изменяет длительность и частоту периодов, когда транзистор открыт (включен) или закрыт (выключен), тем самым изменяя или поддерживая скорость вращения электродвигателя.

Самостоятельное изготовление прибора

Несмотря на множество агрегатов заводского производства, люди делают преобразователи частоты самостоятельно, благо на сегодняшний день все его компоненты можно купить в любом радиомагазине или заказать из Китая. Такой частотник обойдется вам значительно дешевле покупного, к тому же вы не будете сомневаться в качестве его сборки и надежности.

Делаем трехфазный преобразователь

Собирать наш преобразователь будем на мосфетах G4PH50UD, которыми будет управлять контроллер PIC16F628A посредством оптодрайверов HCPL3120.

Собранный частотник при подключении в однофазную сеть 220 В будет иметь на выходе три полноценные фазы 220 В, со сдвигом 120°, и мощность 3 КВт.

Схема частотника выглядит так:

Так как частотный преобразователь состоит из частей, работающих как на высоком (силовая часть), так и на низком (управление) напряжении, то логично будет разбить его на три платы (основная плата, плата управления, и низковольтный блок питания для неё) для исключения возможности пробоя между дорожками с высоким и низким напряжением и выхода устройства из строя.

Вот так выглядит разводка платы управления:

Для питания платы управления можно использовать любой блок питания на 24 В, с пульсациями не более 1 В в размахе, с задержкой прекращения подачи питания на 2−3 секунды с момента исчезновения питающего напряжения 220 В.

Блок питания можно собрать и самим по этой схеме:

Обратите внимание, что номиналы и названия всех радиокомпонентов на схемах уже подписаны, так что собрать по ним работающее устройство может даже начинающий радиолюбитель.

Перед тем как приступить к сборке преобразователя, убедитесь:

  1. В наличии у вас всех необходимых компонентов;
  2. В правильности разводки платы;
  3. В наличии всех нужных отверстий для установки радиодеталей на плате;
  4. В том, что не забыли залить в микроконтроллер прошивку из этого архива:

Если вы все сделали правильно и ничего не забыли, можете приступать к сборке.

После сборки у вас получится что-то похожее:

Теперь вам осталось проверить устройство: для этого подключаем двигатель к частотнику и подаем на него напряжение. После того как загорится светодиод, сигнализирующий о готовности, нажмите на кнопку «Пуск». Двигатель должен начать медленно вращаться. При удержании кнопки двигатель начинает разгоняться, при отпускании — поддерживает обороты на том уровне, до которого успел разогнаться. При нажатии кнопки «Сброс» двигатель останавливается с выбегом. Кнопка «Реверс» задействуется только при остановленном двигателе.

Если проверка прошла успешно, то можете начинать изготавливать корпус и собирать в нем частотник. Не забудьте сделать в корпусе отверстия для притока холодного и оттока горячего воздуха от радиатора IGBT транзисторов.

Частотник для однофазного двигателя

Преобразователь частоты для однофазного двигателя отличается от трехфазного тем, что имеет на выходе две фазы (ошибки тут нет, двигатель однофазный, при подключении без частотника рабочая обмотка подключается в сеть напрямую, а пусковая — через конденсатор; но при использовании частотника пусковая обмотка подключается через вторую фазу) и одну нейтраль — в отличие от трех фаз у последнего, так что сделать частотник для однофазного электродвигателя, используя в качестве основы схему от трехфазного, не получится, поэтому придется начинать все сначала.

В качестве мозга этого преобразователя мы будем использовать МК ATmega328 с загрузчиком ардуины. В принципе, это и есть Arduino, только без своей обвязки. Так что, если у вас в закромах завалялась ардуинка с таким микроконтроллером, можете смело выпаивать его и использовать для дела, предварительно залив на него скетч (прошивку) из этого архива:

К атмеге будет подключен драйвер IR2132, а уже к нему — мосфеты IRG4BC30, к которым мы подключим двигатель мощностью до 1 КВт включительно.

Схема частотного преобразователя для однофазного двигателя:

Также для питания ардуины (5в) и для питания силового реле (12в), нам понадобятся 2 стабилизатора. Вот их схемы:

Стабилизатор на 12 вольт.

Стабилизатор на 5 вольт.

Внимание! Эта схема не из простых. Возможно, придется настраивать и отлаживать прошивку для достижения полной работоспособности устройства, но это несложно, и мануалов по программированию Arduino в интернете — великое множество. К тому же сам скетч содержит довольно подробные комментарии к каждому действию. Но если для вас это слишком сложно, то вы можете попробовать найти такой частотник в магазине. Пусть они и не так распространены, как частотники для трехфазных двигателей, но купить их можно, пусть и не в каждом магазине.

Еще обратите внимание на то, что включать схему без балласта нельзя — сгорят выходные ключи. Балласт нужно подключать через диод, обращенный анодом к силовому фильтрующему конденсатору. Если подключите балласт без диода — опять выйдут из строя ключи.

Если вас все устраивает, можете приступать к изготовлению платы, а затем — к сборке всей схемы. Перед сборкой убедитесь в правильности разводки платы и отсутствии дефектов в ней, а также — в наличии у вас всех указанных на схеме радиодеталей. Также не забудьте установить IGBT-транзисторы на массивный радиатор и изолировать их от него путем использования термопрокладок и изолирующих шайб.

После сборки частотника можете приступать к его проверке. В идеале у вас должен получиться такой функционал: кнопка «S1» — пуск, каждое последующее нажатие добавляет определенное (изменяется путем редактирования скетча) количество оборотов; «S2» — то же самое, что и «S1», только заставляет двигатель вращаться в противоположном направлении; кнопка «S3» — стоп, при её нажатии двигатель останавливается с выбегом.

Обратите внимание, что реверс осуществляется через полную остановку двигателя, при попытке сменить направление вращения на работающем двигателе произойдет его мгновенная остановка, а силовые ключи сгорят от перегрузки. Если вам не жаль денег, которые придется потратить на замену мосфетов, то можете использовать эту особенность в качестве аварийного тормоза.

Возможные проблемы при проверке

Если при проверке частотника схема не заработала или заработала неправильно, значит, вы где-то допустили ошибку. Отключите частотник от сети и проверьте правильность установки компонентов, их исправность и отсутствие разрывов/замыканий дорожек там, где их быть не должно. После обнаружения неисправности устраните её и проверьте преобразователь снова. Если с этим все в порядке, приступайте к отладке прошивки.

Частотный преобразователь своими руками - RadioRadar

Частотный преобразователь применяется для того, чтобы из одной фазы получить три. Трехфазное питание используется, в основном, в промышленности. Однако и в бытовых ситуациях потребуется управление, например, трехфазным асинхронным двигателем. На этот случай вполне можно обойтись самостоятельным изготовлением частотника, что позволит использовать устройство с минимальными потерями мощности.

Существует много схем, которые дают возможность запустить трехфазный двигатель. Но, часть из них не предусматривает плавного включения или выключения, или же создают дополнительные неудобства, которые не дадут использовать двигатель полноценно. Исходя из этого, и были изобретены частотные преобразователи. Они позволяют полностью контролировать работу двигателя, при экономичном расходе электроэнергии и безопасности эксплуатации.

Рис. 1. Схема запуска трехфазного двигателя

Составляющие частотного преобразователя

Для наглядности, схему можно разбить на три составляющих или три взаимосвязанных блока:

1. Выпрямитель.

2. Фильтр, предназначение которого есть сглаживание напряжения на выходе.

3. Инвертор, который собственно и отвечает за производство необходимой частоты.

Его использование дает значительное уменьшение пускового тока, при включении оборудования, что существенно продлевает эксплуатационный срок двигателя и устройства, где данный двигатель используется. Естественно, что избавившись таким образом от высоких показаний пускового тока, удается и сэкономить электроэнергию, которая уходила ранее при запуске оборудования. А это особенно актуально в условиях, где предусмотрены частые запуски и остановки устройств.

Рис. 2. Составляющие частотного преобразователя

 

Современные покупные инверторы широко используются в таких сферах, как производство, водоснабжение, энергетика, сельское и городское хозяйства, в электронике, и в автоматических линиях и комплексах.

Стоимость фирменного частотного преобразователя слишком высока, для того, чтобы изучить его процессы работы или использовать в быту или домашней мастерской. Поэтому часто используются в таких ситуациях самодельные частотники.

 

Сборка устройства

Стоит обратить внимание на то, что в домашних условиях крайне не рекомендуется использование двигателей, рассчитанных на мощность большую, чем 1 кВт. Таковы особенности домашней сети. 

Имея необходимый двигатель, потребуется для начала соединить его обмотки между собой способом "треугольник".

Рис. 3. Трёхфазный двигатель

 

Рис. 4. Соединение треугольник

 

Рис. 5. Соединение треугольник

 

 

Схема самого частотного преобразователя.

Рис. 6. Схема частотного преобразователя

 

Питание осуществляется от блока питания 27 Вольт постоянного напряжения. Это может быть, как регулируемый БП, так и сделанный собственноручно, рассчитанный на данное напряжение. Схема подключения двигателя;

Рис. 7. Схема подключения двигателя

 

Схема простая и проверенная и не содержит компонентов, которые сложно будет купить. Но, к сожалению, не лишена недостатков и годится для применения лишь в быту.
Более сложная в сборке схема, но и более результативная представлена ниже.

Рис. 8. Схема подключения двигателя

 

На данный момент это самая обсуждаемая схема частотного преобразователя, который можно сделать собственноручно. Прошивки микроконтроллера изобилуют на тематических форумах. Потребуется не только умение грамотно паять, но и прошивать микроконтроллеры.

Печатная плата.

Рис. 9. Печатная плата

 

Потребуется надежный источник питания на 24 Вольта. Предлагается его также изготовить собственноручно по схеме.
 

Рис. 10. Схема источника питания

 

Естественно, что устройство можно приобрести и готовым. Они бывают фирменными или сделанными народными мастерами, которые обладают положительными рекомендациями.

Автор: RadioRadar

Частотник для трехфазного электродвигателя своими руками (схема)

С целью охраны окружающей среды везде вводятся правила, рекомендующие производителям электрооборудования выпускать продукцию, экономно расходующую электроэнергию. Зачастую это достигается эффективным управлением скорости электродвигателя.

Частотник для трехфазного электродвигателя или частотный преобразователь имеет множество наименований: инвертор, преобразователь частоты переменного тока, частотно регулируемый привод. На сегодняшний день частотники производят многие фирмы, но есть немало энтузиастов, создающих преобразователи своими руками.

Назначение и принцип работы инвертора

Инвертор управляет скоростью вращения асинхронных электродвигателей, т. е. двигателей, преобразующих энергию электрическую в механическую. Полученное вращение приводными устройствами трансформируется в другой вид движения. Это очень удобно и благодаря этому асинхронные электродвигатели приобрели большую популярность во всех областях человеческой жизни.

Важно отметить, что скорость вращения могут регулировать и другие устройства, но все они имеют множество недостатков:

  • сложность в использовании,
  • высокую цену,
  • низкое качество работы,
  • недостаточный диапазон регулирования.

Многим известно, что использование частотных преобразователей для регулировки скорости является самым эффективным методом. Это устройство обеспечивает плавный пуск и остановку, а также осуществляет контроль всех процессов, которые происходят в двигателе. Риск возникновения аварийных ситуаций, при использовании преобразователя частоты, крайне незначителен.

Для обеспечения плавной регулировки и быстродействия разработана специальная схема частотного преобразователя. Его использование в значительной мере увеличивает время непрерывной работы трехфазного двигателя и экономит электроэнергию. Преобразователь позволяет довести КПД до 98%. Это достигается увеличением частоты коммутации. Механические регуляторы на такое не способны.

Регулировка скорости инвертором

Первоначально он изменяет поступающее из сети напряжение. Затем из преобразованного напряжения формирует трехфазное, необходимой амплитуды и частоты, которое подается на электродвигатель.

Диапазон регулировки достаточно широкий. Есть возможность крутить ротор двигателя и в обратном направлении. Во избежание его поломки необходимо учитывать паспортные данные, где указаны максимально допустимые обороты и мощность в кВт.

Составные части регулируемого привода

Ниже представлена схема преобразователя частоты.

Он состоит из 3 преобразующих звеньев:

  • выпрямителя, формирующего напряжение постоянного тока при подключении к питающей электросети, который может быть управляемым или неуправляемым,
  • фильтра, сглаживающего уже выпрямленное напряжение (для этого применяют конденсаторы),
  • инвертора, формирующего нужную частоту напряжения, являющегося последним звеном перед электродвигателем.

Режимы управления

Частотники различают по видам управления:

  • скалярный тип (отсутствие обратной связи),
  • векторный тип (наличие обратной связи, или ее отсутствие).

При первом режиме подлежит управлению магнитное поле статора. В случае векторного режима управления учитывается взаимодействие магнитных полей ротора и статора, оптимизируется момент вращения при работе на разной скорости. Это является главным различием двух режимов.

Кроме этого, векторный способ более точен, эффективен. Однако в обслуживании — более затратен. Рассчитан он на специалистов с большим багажом знаний и навыков. Скалярный способ проще. Он применим там, где параметры на выходе не требуют точной регулировки.

Подключение инвертора «звезда — треугольник»

После приобретения инвертора по доступной цене возникает вопрос: как подключить его к двигателю своими руками? Прежде чем это сделать будет нелишним поставить обесточивающий автомат. В случае возникновения короткого замыкания хотя бы в одной фазе, вся система будет немедленно отключена.

Подключение преобразователя к электродвигателю можно осуществить по схемам «треугольник» и «звезда».

Если регулируемый привод однофазный, клеммы электродвигателя подключают по схеме «треугольник». В этом случае потерь мощности не происходит. Максимальная мощность такого частотника 3 кВт.

Трехфазные инверторы более совершенны. Они получают питание от промышленных трехфазных сетей. Подключаются по схеме «звезда».

Чтобы ограничить пусковой ток и снизить пусковой момент во время запуска электродвигателя мощностью более 5 кВт используют вариант переключения «звезда-треугольник».

При пуске напряжения на статор используется вариант «звезда». Когда скорость двигателя станет номинальной, питание переключается на схему «треугольник». Но такой способ применяется там, где существует возможность подключения по обеим схемам.

Важно отметить, что в схеме «звезда-треугольник» резкие скачки токов неизбежны. В момент переключения на второй вариант скорость вращения резко снижается. Чтобы восстановить частоту оборотов, необходимо увеличить силу тока.

Наибольшей популярностью пользуются преобразователи для электродвигателей мощностью от 0,4 кВт до 7,5 кВт.

Инвертор своими руками

Наряду с выпуском промышленных инверторов многие изготавливают их своими руками. Особой сложности в этом нет. Такой частотник может преобразовать одну фазу в три. Электродвигатель с подобным преобразователем можно использовать в быту, тем более что мощность его не теряется.

Выпрямительный блок идет в схеме первым. Затем идут фильтрующие элементы, отсекающие переменную составляющую тока. Как правило, для изготовления таких инверторов используют IGBT-транзисторы. Цена всех составляющих частотника, изготовленного своими руками, намного меньше цены готового производственного изделия.

Частотники подобного типа пригодны для электродвигателей мощностью от 0,1 кВт до 0,75 кВт

Использование современных инверторов

Современные преобразователи производятся с использованием микроконтроллеров. Это намного расширило функциональные возможности инверторов в области алгоритмов управления и контроля за безопасностью работы.

Преобразователи с большим успехом применяют в следующих областях:

  • в системах водоснабжения, теплоснабжения для регулирования скорости насосов горячей и холодной воды,
  • в машиностроении,
  • в текстильной промышленности,
  • в топливно-энергетической области,
  • для скважинных и канализационных насосов,
  • для автоматизации систем управления технологическими процессами.

Цены источников бесперебойного питания напрямую зависят от наличия в нем частотника. Они становятся «проводниками» в будущее. Благодаря им, малая энергетика станет наиболее развитой отраслью экономики.

Как настроить частотный преобразователь своими руками

Для правильной и тем более безопасной работы электродвигателей, использование частотных преобразователей просто необходимо. Ведь именно их умение регулировать подаваемые на привод стабильные нагрузки сети позволяет предотвратить ряд недоброжелательных факторов. Но подбор частотника, который будет полностью соответствовать параметрам электромотора - это не единственный значимый вопрос. Процесс подключения и настройки устройства требует ответственного подхода и учёта множества нюансов, ведь именно правильно настроенный частотный преобразователь для электродвигателя позволит по максимуму улучшить производственный процесс, на который он рассчитан.

Благодаря развивающемуся стремительным путём прогрессу, последние несколько поколений преобразователей частоты имеют электронную базу, позволяющую с помощью встроенного или выносного терминала вносить все необходимые изменения в рабочие данные, к которым относятся:

  • длительность разгонного периода;
  • частота коммутации;
  • частота моторного питания;
  • закон управления двигателем;
  • назначение логического входа.

Все эти данные имеют свой кодовый набор, состоящий из определенных символьных значений. Содержание настройки и есть присвоение нужных значений, которые могут быть десятичными или целыми. В зависимости от параметров, некоторые из настроек дозволено вносить непосредственно от того, вращается ли двигатель или нет, а иные – только в неподвижном его состоянии. Помимо терминала, изменение свойств также возможно при помощи коммуникационной сети или ПК. Сам же терминал располагается с лицевой стороны ПЧ, поэтому вносить настройки, выполнять управление и индикацию состояний предоставляется с полным доступом даже в процессе эксплуатации. 

Настройка частотного преобразователя Danfoss

Частотники Danfoss, используемые для управления лифтовым электродвижущим оборудованием и целым рядом прочих приводных агрегатов, настраивается благодаря программированию через меню графической панели дисплея. Вызов необходимого перечня режимов и команд настройки выполняется через кнопку «Main Menu». Для навигации по меню параметров и выбора необходимого, используют кнопки в виде соответствующих стрелок и «ОК». Для управления в ручном и дистанционном режиме предназначены кнопки « Hand On» и «Auto On». Текущий режим управления идентифицирует специальный индикатор

Поскольку в цифровую панель данные нельзя загружать и выгружать с использованием внешних источников переноса данных, процесс программирования выполняется вручную перед каждой новой задачей. Для внесения на преобразователь частоты Danfoss необходимых данных, используют таблицу рекомендуемых значений параметров. Для выполнения автоматического адаптирования электромотора, следует изначально выполнить шунтирование контактора двигателя и вытащить из гнезда К1 - защитное реле лифтовой станции. В целях безопасности, все операции выполняются исключительно при отключённом питании.

Перед началом программирования, в ПЧ вводятся паспортные данные электродвигателя и проводится программирование необходимой клеммы Е27 как цифрового выхода. Если нужный сигнал отсутствует, преобразователь не будет отвечать на задаваемые ему команды. Для завершения выполняемых настроек или подтверждения автоматической адаптации – используют кнопку «Off». Если автоматическая адаптация прошла неудачно, по какой-либо из причин, частотный преобразователь выдаст сигнал аварии. В таком случае следует быстро отключить питание и проверить на надёжность закрепления всех силовых и контактных элементов питания. После проверки, процедура адаптации выполняется снова.

Современный прогресс позволяет выполнять настройки при использовании ноутбука. При этом программа управления, доступная на сайте производителя Danfoss позволяет не только вносить и изменять параметральные величины, но и с помощью режима осциллографа наблюдать за их значениями в реальном времени. Главное условие – ноутбук должен работать от батареи и находиться на изолированной поверхности.

Частотные преобразователи

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

частотный преобразователь своими руками, как сделать


Общая информация

Целесообразнее всего снабжать преобразователем частоты (ЧП) те устройства, которые обладают довольно высоким показателем мощности. Основная цель, для которой используется такое оборудование, — это изменение пускового тока. ЧП дает возможность задавать величину для этого параметра, что и обеспечивает более плавную остановку и запуск двигателя.

Также можно отметить, что эти два устройства, работающие в паре, позволяют заменить такие устройства, как электроприводы постоянного тока. С одной стороны, регулировать скорость у такой системы очень просто, однако есть и слабое место в такой сети — сам электродвигатель. В электроприводах постоянного тока именно это устройство является наиболее дорогим и ненадежным. А если сравнивать асинхронное оборудование с прибором постоянного тока, то тут можно выделить явные преимущества: более простое и надежное устройство; масса, стоимость и габариты асинхронного приспособления будут гораздо ниже, чем у аппарата постоянного тока с той же мощностью.

Фильтрующие элементы

После выпрямителя идет фильтр. Его основное предназначение – это отсечка всей переменной составляющей выпрямленного тока. Для более ясной картины нужно составить схему замещения. Итак, плюс проходит через катушку. А затем между плюсом и минусом включен электролитический конденсатор. Вот он-то и интересен в схеме замещения. Если катушка замещается реактивным сопротивлением, то конденсатор при наличии различного тока может быть либо проводником, либо разрывом.

Как было сказано, в выпрямителе на выходе постоянный ток. А при подаче его на электролитический конденсатор не происходит ничего, так как последний является разрывом цепи. Но вот есть небольшая переменная в токе. А если течет переменный ток, то в схеме замещения конденсатор становится проводником. Следовательно, происходит замыкание плюса на минус. Данные выводы сделаны по законам Кирхгофа, которые являются основными в электротехнике.

Что такое частотный преобразователь

Стоит сказать о том, что регулировать числовое значение тока можно и вручную. Однако на это будет уходить определенное количество времени, так как человек не способен моментально среагировать на любое изменение, как машина. А это приведет к тому, что некоторое количество энергии будет уходить впустую, а энергетический ресурс двигателя выработается быстрее.

Частотный преобразователь для электродвигателя — это практически необходимая деталь, так как те устройства, которые не имели его, обладали значением тока, превышающим номинальное значение напряжение в 5-7 раз. Такая разница не позволит создавать приемлемые условия для эксплуатации двигателя.

Принцип работы частотного преобразователя кроется в том, что в нем используется специальный электронный механизм, который и управляет работой асинхронного двигателя. Также важно отметить, что ЧП позволяет не только настроить плавный запуск, но и выбрать оптимальный показатель между напряжением и частотой. Эта характеристика рассчитывается по определенной формуле.

Основное преимущество применения частотного преобразователя для двигателя — это экономия электрической энергии, значение которой доходит до 50 %. Еще одно важное преимущество ЧП — это возможность настроить его работу так, чтобы она максимально подходила под каждую отрасль производства. Применение такого устройства основывается на принципе работы двойного преобразования напряжения.

Первый этап — это регулировка напряжения, поступающего из сети. Оно выпрямляется и фильтруется. Эти операции осуществляются посредством системы конденсаторов.

Второй этап — включение в работу электронного управления системой. Этот элемент выставляет значение тока, которое будет соответствовать частоте, а также ранее выбранному режиму работы.

Как можно заметить, принцип работы частотного преобразователя довольно прост.

Как выбирать

Для производителей преобразователей частоты и другого электронного оборудования основным инструментом завоевания рынка является цена. С целью её уменьшения они создают приборы с минимальным набором функций. Соответственно, чем универсальнее конкретная модель, тем выше её цена. Для нас это имеет большое значение по той причине, что для эффективной и долгой работы двигателя может потребоваться ПЧ с определенными функциями. Давайте рассмотрим основные критерии, на которые следует обращать внимание.

Управление

По способу управления частотные преобразователи делят на векторные и скалярные. Первые на сегодня встречаются гораздо чаще, однако имеют более высокую цену по сравнению со вторыми. Преимущество векторного управления заключается в высокой точности регулировки. Скалярное управление очень просто, оно может лишь удерживать соотношение выходного напряжения и частоты на заданной величине. Такой преобразователь целесообразно ставить на небольшой прибор без высокой нагрузки на двигатель, например, вентилятор.

Мощность

Безусловно, чем это значение выше, тем лучше. К слову, в данном вопросе цифры не столь важны. Обратите большее внимание на фирму- ваше оборудование друг к другу, тем более эффективно оно будет работать. Кроме того, использование нескольких преобразователей от одного бренда поддерживает принцип взаимозаменяемости и простоты обслуживания. Подумайте и наличии в вашем городе соответствующего сервисного центра.

Сетевое напряжение

В данном случае действует тот же принцип, что и в предыдущем разделе – чем шире рабочий диапазон напряжения, тем лучше для нас. Отечественные электросети, к сожалению, слабо знакомы с понятием «стандарт», поэтому лучше максимально обезопасить аппаратуру от вероятных перепадов. Падение напряжения едва ли приведет к серьезным последствиям (преобразователь, скорее всего, просто отключится), а вот большое повышение опасно – оно может привести поломке устройства в результате взрыва электролитических сетевых конденсаторов.

Диапазон частотной регулировки

В данном случае следует опираться исключительно на требования производства и конкретных устройств. Так, например, для такого оборудования, как шлифовальные машины важно значение максимальной частоты (от 1000 Гц). Стандартом нижнего предела считается соотношение 1 к 10 по отношению к верхнему. На практике чаще всего используются преобразователи с диапазоном от 10 до 100 Гц. Заметьте, что широким диапазоном регулировки обладают только модели преобразователей с векторным управлением.

Входы управления

Для передачи команд управления в преобразователях предназначены дискретные входы. С помощью них осуществляется запуск двигателя, остановка, торможение, обратное вращение и т.д. Для сигналов обратной связи, осуществляющих текущий контроль и настройку привода непосредственно во время работы, используются аналоговые входы. А цифровые используются для передачи сигналов с высокой частотой, генерируемых энкодерами (датчиками угла поворота).

Фактически, чем больше вводов, тем лучше, однако большое их количество не только делает сложной настройку прибора, но и повышает его стоимость.

Количество выходных сигналов

Дискретные выходы преобразователя необходимы для вывода сигналов, сообщающих о возникновении проблем, таких как, перегрев устройства, отклонение величины входного напряжения от нормы, авария, ошибка и т.п. Аналоговые выходы необходимы для передачи обратных связей в сложных системах. Принцип выбора тот же: ищите баланс между количеством сигналов и стоимость прибора.

Шина управления

В поиске подходящей шины управления поможет схема подключения преобразователя частоты – количество выходов и входов должно быть, как минимум, равным, но лучше купите шину с небольшим запасом – значительно облегчите себе дальнейшее усовершенствование устройства.

Перегрузочные способности

Нормой считается, если мощность частотного преобразователя выше мощности двигателя на 10-15%. Ток тоже должен быть немного выше номинала двигателя. Однако такой подбор «на глаз» рекомендуется только в случае, когда нет необходимой технической документации на двигатель. При ее наличии – тщательно ознакомьтесь с требованиями и подберите соответствующий преобразователь. Если важны ударные нагрузки, пиковый ток преобразователя должен быть больше указанного значения на 10%.

Материалы для сборки

На сегодняшний день распространение и улучшение технологий и оборудования привело к тому, что, имея некоторые знания в электронике и умения, можно собрать ЧП для однофазного двигателя собственноручно.

Для того чтобы собрать это устройство, понадобятся такие материалы, как:

  • драйвер трехфазного моста модели IR2135 или 2133;
  • понадобится микроконтроллер, который будет использоваться как генератор PWM, модели AT90SPWM3B;
  • еще одна важная деталь — программатор;
  • три пары транзисторов;
  • жидкокристаллический индикатор;
  • шесть кнопок для управления системой.

Сборка устройства

Для начала работы необходимо иметь схему частотного преобразователя. Осуществлять сборку будет намного удобнее и быстрее, имея этот документ.

Первый шаг сборки — соединение обмоток двигателя. Для этого нужно использовать вариант подключения, который в электротехнике называется треугольник.

В сборке частотного преобразователя своими руками основой будут выступать две платы. Одна из них (первая) будет являться основой для размещения таких элементов, как блок питания, драйвер, транзисторы. Силовые клеммы также будут подключаться к этой плате. Вторая же плата необходима для крепления микроконтроллера и индикатора. Для того чтобы соединить эти два элемента между собой, нужно использовать гибкий шлейф. Чтобы изготовить импульсный блок, можно использовать самую простую схему.

Для того чтобы осуществлять контроль над работой двигателя, нет необходимости в добавлении внешних устройств. Однако если такое желание все же есть, то можно добавить схему IL300 в конструкцию.

Следующим важным элементом в сборке частотного преобразователя своими руками станет общий радиатор. В схеме этих устройств данный элемент используется для того, чтобы разместить на нем транзисторы и диодный мост. Один из обязательных шагов — это установка оптронов ОС2-4. Основное предназначение этих элементов — дублирование кнопок управления.

При изготовлении частотного преобразователя своими руками для двигателя с мощностью до 400 Вт можно обойтись без термодатчика. Для того чтобы измерять напряжение, можно использовать обычный усилитель (DA-1-2). Необходимо также защитить все кнопки управления. Для этого используются пластиковые толкатели. Управление устройством осуществляется при помощи опторазвязки.

Последнее, что необходимо сделать при изготовлении частотного преобразователя своими руками, — это позаботиться о подавлении помех. Это необходимо делать лишь в том случае, если в системе используются слишком длинные провода. Когда ротор двигателя уже запущен, то можно выбрать любою скорость вращения, которая лежит в пределах частоты от 1 до 40.

Подключение

Собрать ЧП — это лишь половина дела. Вторая половина — это правильное подключение преобразователя к двигателю. Частотный преобразователь для насоса, работающего посредством использования асинхронного двигателя, может подключаться по двум методам. Выбор метода зависит от напряжения сети.

Если она обладает напряжением в 220 В и всего одной фазой, то наиболее выгодная схема подключения — это треугольник. Тут важно запомнить одну вещь. Выходной ток не может превышать номинальный более чем на 50 %.

Если подключать частотный преобразователь на 380 В и трех фазах, то для подсоединения к двигателю лучше всего прибегнуть к такой схеме, как звезда. Для того чтобы максимально упростить этот процесс, на покупных ЧП имеются специальные клеммы, которые обладают нужной маркировкой. На самодельном придется обойтись без этого.

Важно не забыть, что в любой системе, самодельной или покупной, должна быть схема, имеющая клемму для заземления.

Использование современных инверторов

Современные преобразователи производятся с использованием микроконтроллеров. Это намного расширило функциональные возможности инверторов в области алгоритмов управления и контроля за безопасностью работы.

Преобразователи с большим успехом применяют в следующих областях:

  • в системах водоснабжения, теплоснабжения для регулирования скорости насосов горячей и холодной воды,
  • в машиностроении,
  • в текстильной промышленности,
  • в топливно-энергетической области,
  • для скважинных и канализационных насосов,
  • для автоматизации систем управления технологическими процессами.

Цены источников бесперебойного питания напрямую зависят от наличия в нем частотника. Они становятся «проводниками» в будущее. Благодаря им, малая энергетика станет наиболее развитой отраслью экономики.

Обслуживание устройства

Как уже говорилось ранее, просто собрать ЧП и подключить его — мало. Еще одна важная часть, которая гарантирует длительный срок службы устройства, — это обслуживание прибора. Частотный преобразователь для насоса, двигателя или любого другого устройства, должен подвергаться тщательному уходу:

  1. Наиболее страшный враг электронного оборудования — это пыль. Важно следить, чтобы на внутренних контактах она не скапливалась. Для удаления этих частиц мусора можно использовать компрессор с невысокой мощностью. Пылесос использовать нежелательно, так как он не сможет убрать плотный слой пыли.
  2. Необходимо регулярно проверять работоспособность всех узлов. При возникновении неполадок сразу их менять. Нормальный срок эксплуатации электролитического конденсатора — 5 лет, для предохранителя — 10 лет. Вентиляторы, работающие внутри устройства, нужно менять каждые 2-3 года, внутренние шлейфы — каждые 6 лет.
  3. Очень важно следить за такими параметрами, как температура внутренних элементов, а также напряжение на шине постоянного тока. Если температура повысится слишком сильно, то термопаста с большой долей вероятности высохнет, что приведет к выходу из строя конденсаторов. Чтобы избежать этой проблемы, рекомендуется менять термопасту каждые три года.
  4. Важно соблюдать следующие правила эксплуатации: температура окружающего воздуха не выше +40 градусов; помещение должно быть сухим, повышенная влажность недопустима; повышенная запыленность также отрицательно скажется на приборе.

Структурное устройство ЧП

Для того чтобы точно ответить на вопрос, как сделать частотный преобразователь, необходимо разобраться еще в одном пункте. Это — структурное устройство данного прибора.

Так как ориентироваться при изготовлении нужно на покупные модели, то и схема должна быть соответствующей. А это значит, что работать он должен на структуре двойного преобразования. У этой схемы имеются основные части: звено постоянного тока, силовой импульсный инвертор и система управления.

Если рассматривать более детально, то часть с постоянным током состоит из двух соединений: неуправляемый выпрямитель и фильтр. Именно в этом элементе переменное напряжение, которое действует в сети, будет преобразовываться в постоянное.

Второй элемент — силовой импульсный инвертор. Он является трехфазным, а состоит из шести транзисторных ключей. Они предназначены для подключения соответствующей обмотки двигателя к каждому из ключей как положительному, так и отрицательному. Этот элемент отвечает за преобразование поступающего постоянного напряжения в трехфазное и переменное. Также это устройство задает нужную частоту и амплитуду.

Последний элемент — это система управления. Здесь используются силовые IGBT-транзисторы. Если сравнивать с обычными тиристорами, то частота переключения у транзисторов выше. Это позволяет вырабатывать выходной сигнал в форме синусоиды с минимальным искажением.

Инвертор своими руками

Наряду с выпуском промышленных инверторов многие изготавливают их своими руками. Особой сложности в этом нет. Такой частотник может преобразовать одну фазу в три. Электродвигатель с подобным преобразователем можно использовать в быту, тем более что мощность его не теряется.

Выпрямительный блок идет в схеме первым. Затем идут фильтрующие элементы, отсекающие переменную составляющую тока. Как правило, для изготовления таких инверторов используют IGBT-транзисторы. Цена всех составляющих частотника, изготовленного своими руками, намного меньше цены готового производственного изделия.

Частотники подобного типа пригодны для электродвигателей мощностью от 0,1 кВт до 0,75 кВт

Частотные преобразователи на микроконтроллере

Принцип работы таких устройств является следующим. Изначально характеристики всех микроконтроллеров (МК) настраиваются так, чтобы работать в паре с напряжением в 200 В, а также частотой поля в 50 Гц. Другими словами, они настроены по умолчанию для работы в паре с наиболее примитивными асинхронными двигателями 220 В/50 Гц. Также имеется такой показатель, как скорость набора частоты. По умолчанию это значение устанавливается как 15 Гц/сек. Это означает, что разгон МК до 50 Гц будет занимать чуть более чем 3 секунды, а, к примеру, до 150 Гц за 10 секунд ровно. Также важно отметить, что изначально ЧП является скалярным. Другими словами, чем выше будет выходная частота двигателя, тем выше будет его напряжение.

Ремонт и наладка прибора

Ремонт частотных преобразователей — неотъемлемая часть работы с этими устройствами. Довольно часто случается такая проблема, как выход из строя тормозного резистора. Если это происходит, то ЧП не сможет работать на полную мощность. Для того чтобы установить, вышел ли из строя тормозной элемент или нет, имеется таблица, в которой приведены все номинальные значения для всех типов элементов. Если после сверки с этим документом выяснилось, что какой-либо параметр не совпадает, то резистор нужно менять.

Также могут быть сбои в том случае, если ЧП оказался слишком мощным или же сеть слишком слабая для этой модели. Тут дело заключается в принципе работы элементов ЧП. Он рассчитан на эксплуатацию при постоянном высоком напряжении. Если параметры сети не дотягивают до минимальных показателей, требуемых для работы, то и выполнять свои функции он не сможет. Как таковой ремонт частотного преобразователя тут не требуется, необходимо купить менее мощный прибор.

Основные показатели преобразователей

К основным характеристикам этих устройств можно отнести следующее:

  • рабочее напряжение в пределах от 220 до 480 В;
  • все модели обладают защитой lP54;
  • температурный режим, требуемый для нормальной эксплуатации, в пределах от +10 до +40 градусов по Цельсию;
  • мощность для большинства покупных моделей — от 1 кВт.

Кроме того, существуют такие модели, как двухзвенные частотные преобразователи, а также такие разновидности, как матричные и векторные устройства. К примеру, векторный тип — это ЧП переменного тока и напряжение, которое подается на него, необходимое для создания нужной амплитуды. Этот тип прибора обеспечивает включение в работу двигателя спустя 2 секунды после запуска ЧП. Однако недостатком стало то, что он довольно дорогой, а потому его популярность стремительно падает.

Очень важно заметить, что подбирать просто мощный прибор — это неправильно. Выбор должен осуществляться в соответствии с рабочими параметрами сети. Если купить слишком мощный частотный преобразователь для электродвигателя, то получится, что будет переплата за то оборудование, которое будет представлять угрозу, а не регулировать работу агрегата.

Режимы управления

Частотники различают по видам управления:

  • скалярный тип (отсутствие обратной связи),
  • векторный тип (наличие обратной связи, или ее отсутствие).

При первом режиме подлежит управлению магнитное поле статора. В случае векторного режима управления учитывается взаимодействие магнитных полей ротора и статора, оптимизируется момент вращения при работе на разной скорости. Это является главным различием двух режимов.

Кроме этого, векторный способ более точен, эффективен. Однако в обслуживании — более затратен. Рассчитан он на специалистов с большим багажом знаний и навыков. Скалярный способ проще. Он применим там, где параметры на выходе не требуют точной регулировки.

Простой частотный преобразователь для электродвигателя своими руками


21 июля 2021 г. 15:44

Использование частотно регулируемых приводов в станках с числовым программным управлением позволяет синхронизировать движения сразу в направлении многих осей. Дорогой частотник с красивым синусом сэкономил бы вам немного уровня шума от самого двигателя, вероятно. Большая голова и большие уши на какие наушники обратить внимание. Наша продукция включает в себя слепой и похоронили с помощью высокой частоты, высокого, толстой меди и золота, не содержащий галогенов, сопротивление контролем и на основе алюминия. Музыкальные предпочтения как и у всех разные, но в основном легкий джаз, красивая классика, старый рок. Крановой стрелой для работы с небольшими грузами. Чтобы такого не происходило, нужно ставить электрическую защиту, чтобы потребление тока на электродвигателе не превышало номинального значения. Обратите внимание, что выбранные товары сохраняются даже если вы закрыли браузер. Плавный переход от светлого тона к глубокому синему дополнен точечными вкраплениями, которые искусно имитируют заданный образ. Способ запуска имеет несколько вариантов прямой, звездатреугольник и плавный запуск. Модели с датчиком являются наиболее продвинутыми на сегодняшний день. Встроенный контроллер, может быть применен к случаям, требующим постоянного давления, постоянной температуры, постоянного натяжения открытого цикла управления и замкнутого цикла управления. Подмагничивание токовых трансформаторов исключено сеть переменного тока промышленной частоты. При монтаже у нас с товарищем случайно произошло замыкание и сработала защита, проверили ее работу. В веке новые технологии позволяют мгновенно добавлять свое объявление в сеть интернет и привлечь огромную аудиторию для просмотра. Увеличение срока службы оборудования всей системы. Вот еще читал, другой продавец продает частотник и говорит, что к нему не родной сетевой фильтр идет. Линейная работает по электромеханическому или электрогидравлическому принципу. Оно ж не полностью заполняет полупериод. Все оборудование обладает безупречным качеством, что подтверждается внушительной гарантией. Экструдеры позволяют получать корма нового поколения как из зерна так и зерносмеси производим экструдеры для соломы с зерном, а. Оба устройства исключают прямой пуск от полного напряжения сети и все его негативные последствия. Данная настройка необходима для обеспечения защиты двигателя и механизмов в случае ошибочной установки минимальной рабочей частоты. В первую очередь это насосные и вентиляторные установки смесители мешалки дозаторы питатели транспортные системы а также другие механизмы. Но знакомство со следователями в какойто мере и мешает. Преобразователь, катушку и ротор фазорегулятора поворачивают в положение, при котором получаются наибольшие изменения выходного сигнала. Доступная стоимость преобразователя частоты, оптимальное соотношение цены и качества. Здесь рекомендуется заказать мощность равную мощности электродвигателя, с которым будет работать частотник. Нажмите большую кнопку и диод погаснет. Целью пусконаладки является установление параметров работы систем с последующей регулировкой до проектных и нормативных показателей. Смешанный тип с переключением между каналами. Схема участка первого подъема системы водоснабжения пгт. С этой задачей даже собачки справляются. Игрушки, машинки и альбомы остались в прошлом, теперь они взрослые и самостоятельные люди. Обмотки статора, а в мостовом включении регулятора. Глубина в этом месте не превышает двух метров, отметил собеседник. Поэтому понятие битности относится скорее к возможностям самой матрицы. Но п ульт исправный, просто нужно было зачистить окисленные провода и вновь прикрутить на место. Значение этого параметра выражается в процентах от максимальной частоты. Он оснащен кнопкой ручной коррекции нуля, а также потенциометром для коррекции конечного значения. В купе с системами шумодавления и новинки становятся идеальным выбором для путешествий. Состоит из двух блоков электромагнита и блока конденсаторов. Подшипники установлены в корпусах, закрепленных на станине. Это были заказчики оригинального, которые попросили разработать классический эквалайзер для задач записи и микширования с непревзойденной чистотой и прозрачностью. Преобразователи частоты инверторы, частотники и рекуператоры фирмы. Благодаря возможности изменять параметры могут работать с различными двигателями. Завтра окажется, что и мосты уже перепаяны? Все дискретные входы гальванически изолированы от напряжения питания и других клемм высокого напряжения. Скорость вала измеряется с помощью инкрементального энкодера. Сверху на это ставится поддон багажного отделения. Панель оператора панель это электронное устройство с дисплеем, предназначенное для отображения информации о какомлибо технологическом процессе и оперативного управления им, а также накопление и хранения данных по основным рабочим параметрам системы. Однофазный коллекторный двигатель нельзя пускать в ход при малой нагрузке, потому что он может пойти вразнос. Данное свойство позволяет использовать кабельные вводы меньшего размера и тем самым значительно снизить стоимость проекта. То, что у нас принято называть кошмарить бизнес, телефонное право, отсутствие защиты прав собственности и независимого суда. Электрический двигатель вращает вал, который приводит в движение ленту и таким образом, прибор используется для обработки изделий из металла подгонка заготовок, заточка ножей и лезвий. А там не толпа нищих стоит. Для начала работы частотника включается кнопка запуска и осуществляется поворот соответствующей рукоятки. Их задача только моментальный ток выдерживать и не сгорать. Можете скупить весь тираж, тогда точно что нибудь выиграете. Характер нагрузки или информацию о системе, в которой будет работать преобразователь частоты. Сейчас сельское хозяйство очень успешно развивается. Эти данные о видеокартах лишь результат позиционирования разработчиками того или иного выпускаемого устройства. В зависимости от условий эксплуатации частотник должен иметь соответствующие технические характеристики и должный уровень защиты. На трассе смерти столкнулись две легковушки пострадали восемь человек. Производство нестандартных изделий позволяет реализовать проект любой сложности с минимальными затратами. При применении потенциометра со значительным размером сопротивления по проводу пойдет небольшой ток, который сравним с помехами. Хотя затраты на внедрение энергосберегающего оборудования несколько выше по сравнению с аналогичными традиционными решениями, они как правило быстро окупаются. Один преобразователь частоты может работать только с одним двигателем. Характеризуется локальной подачей чистого воздуха, а также удалением его с самых загрязненных мест. Это делает их идеальным вариантом для больших земных станций, требующих экономичные решения для преобразования частоты. Таким образом линию можно обслуживать не прерывая процесс работы по другим каналам, т. Его конструкция состоит из чувствительного элемента, усилителя сигнала и корпуса. В большинстве случаев именно силовые кабели являются основным источником электромагнитных помех в системе управления двигателем. Но если вдруг и это не помогло задавайте свой вопрос знающим оппонентам, которые быстро дадут на него ответ! Остальные участники исследования заявили, что планируют повысить зарплаты в первом полугодии. Хорошо тому, кто имеет хорошего опытного специалиста консультанта, знающего дизельные генераторы разных производителей, их слабые и сильные стороны. Финны были чемпионами в прошлом году, в этом году у них не такая сильная команда и играет немного подругому. Для удобного размещения на строительных объектах преобразователь частоты компактен, отлично защищен от воды, пыли, и механических ударов, автоматически определяет подключенные приборы при запуске и широкий диапазон входного напряжения. Выполняйте модернизацию вашего компрессора с применением новейших технологий и компонентов, чтобы улучшить его производительность, энергопотребление и надежность. В августе сообщалось, что в российской армии появятся роты, оснащенные мобильными ретрансляторами и антеннами сотовой связи. Начиная с первого дня существования, наша фирма смогла достойно зарекомендовать себя на рынке за высокую стабильность и профессиональность. Тут речь идет скорее об однонаправленности обмоток. Как положено любому видеорегистратору запись цикличная, т.

Ссылки по теме:

Простой преобразователь частоты для асинхронного электродвигателя.

РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >

Простой преобразователь частоты для асинхронного электродвигателя.

Итак коль уж асинхронный двигатель так распространён и трехфазная система напряжения созданная М. О. Доливо-Добровольским так удобна.  А  современная элементная база так хороша. То сделать преобразователь частоты –это лишь вопрос личного желания и некоторых финансовых возможностей.  Возможно кто  то скажет « Ну, зачем мне инвертор , я поставлю фазосдвигающий  конденсатор и все решено» . Но при этом обороты не покрутишь и в мощности потеряешь и потом это не интересно.

Возьмём за основу – в быту есть однофазная  сеть 220в, народный размер двигателя до 1 кВт.  Значить соединяем обмотки двигателя треугольником.  Дальше –проще, понадобится драйвер трехфазного моста IR2135(IR2133) выбираем  такой потому, что он применяется в промышленной технике имеет вывод  SD и удобное расположение выводов. Подойдёт и IR2132 , но у неё dead time больше и выхода SD нет. В качестве генератора PWM выберем микроконтроллер AT90SPWM3B  - доступен, всем понятен, имеет массу возможностей и недорого стоит, есть  простой программатор   -https://real.kiev.ua/avreal/. Силовые транзисторы  6 штук IRG4BC30W выберем с некоторым запасом по току  - пусковые токи АД могут превышать номинальные в 5-6 раз. И пока  не ставим "тормозной"  ключ и резистор, будем тормозить и намагничивать перед пуском  ротор постоянным током, но об этом позже .... Весь процесс работы отображается на 2-х строчном ЖКИ индикаторе.  Для управления достаточно 6 кнопок (частота +, частота -, пуск, стоп, реверс, меню).
Получилась вот такая схема.

Я вовсе не претендую  на законченность конструкции и предлагаю  брать данную конструкцию за некую основу для энтузиастов домашнего  электропривода.  Приведённые здесь платы были сделаны под имеющиеся в моём распоряжении детали.

Конструктивно инвертор выполнен на двух платах – силовая часть ( блок питания , драйвер и транзисторы моста , силовые клеммы) и цифровая часть (микроконтроллер + индикатор ). Электрически платы соединены гибким шлейфом. Такая конструкция выбрана для  перехода в будущем  на контроллер TMS320 или STM32 или STM8.
Блок питания собран по классической схеме и в комментариях не нуждается. Микросхема  IL300 линейная опто развязка  для управления током 4-20Ма. Оптроны ОС2-4 просто дублируют  кнопки «старт, стоп, реверс» для гальванически развязанного управления. Выход оптрона  ОС-1 «функция пользователя» (сигнализация и пр.)
Силовые транзисторы и диодный мост закреплены на общий радиатор. Шунт  4 витка манганинового провода диаметром 0.5мм  на оправке 3 мм.
Сразу замечу некоторые узлы и элементы вовсе не обязательны.  Для того что бы просто крутить двигатель ,  не нужно внешнее управление током 4-20 Ма. Нет необходимости в трансформаторе тока, для оценочного измерения подойдёт и токовый шунт. Не нужна внешняя сигнализация.  При мощности  двигателя 400 Вт и площади радиатора 100см2  нет нужды в термодатчике.

ВАЖНО! – имеющиеся на плате  кнопки управления изолированы от сети питания только пластмассовыми толкателями. Для безопасного управления необходимо использовать опторазвязку.

Возможные изменения в схеме в зависимости от микропрограммы.
Усилитель DA-1 можно подключать к трансформатору тока или к шунту. Усилитель DA-1-2 может быть использован для измерения напряжения сети или для измерения сопротивления терморезистора если не используется термодатчик  PD-1.
В случае длинных соединительных  проводов необходимо на каждый провод хотя бы надеть помехоподавляющие кольцо.  Имеют место помехи. Так например –пока я этого не сделал у меня «мышь» зависала.
Так же считаю важным отметить проверку надёжности изоляции АД –т.к. при коммутации силовых транзисторов выбросы напряжение на обмотках могут достигать значений 1,3 Uпит.

Общий вид.

Немного про управление.

Начитавшись  книжек с длинными  формулами в основном описывающих как делать синусоиду при помощи PWM. И как стабилизировать скорость вращения вала двигателя посредством таходатчика и ПИД регулятора. Я пришёл к выводу –АД имеет достаточно  жёсткую характеристику во всём диапазоне допустимых нагрузок на валу.
Поэтому для личных нужд вполне подойдет  управление описанное законом Костенко М.П. или как его ещё называют  скаляроное.  Достаточное для большинства практических случаев применения частотно регулируемого электропривода с диапазоном регулирования частоты вращения двигателя до 1:40.  Т.е. грубо говоря мы в самом простом случае делаем обычную 3-х фазную розетку с переменной частотой и напряжением меняющимися в прямой зависимости.  С небольшими «но» на начальных участках характеристики необходимо выполнять IR компенсацию т.е. на малых частотах нужно фиксированное напряжение . Втрое «но» в питающие двигатель напряжение замешать 3 гармонику.  Всё остальное сделают за нас физические принципы  АД.  Более подробно про это можно прочесть в документе AVR494.PDF
Основываясь на моих личных наблюдениях и скромном опыте именно эти   методы без особых изысков чаще всего применяются в приводах мощностью до 15 кВт.
Далее не буду углубляться в теорию и  описание мат моделей АД. Это и без меня достаточно хорошо изложили профессора ещё в 60-х.
 
Но ни  в коем случае не стоит недооценивать сложности управления АД. Все мои упрощения  оправданны только некоммерческим применением инвертора.

Плата силовых элементов.

В программе V-1.0 для AT90SPWM3B  реализовано
1-  Частотное  управление  АД .Форма напряжения синусоида с 3 гармоникой.
2-  Частота  задания 5 Гц -50 Гц с шагом  1 Гц. Частота ШИМ  4 кГц.
3-  Фиксированное время разгона –торможения
4-  Реверс (только через кнопку СТОП)
5-  Разгон до заданной частоты с шагом 1 Гц
6 – Индикация показаний канала АЦП 6 (разрядность 8 бит.,  оконный фильтр апертура 4 бита)
       я использую этот канал для замера тока  шунта.
7 – Индикация режима работы START,STOP,RUN,RAMP, и Частота в Гц.
8-  Обработка сигнала авария от мс IR2135

Торможение двигателя принудительное – без выбега. При этом нужно помнить – если на валу будет висеть огромный вентилятор или маховик  то напряжение на звене постоянного тока может достичь опасных значений. Но я думаю вертолёты с приводом от АД строить никто не будет

Функции микропрограммы в будущих версиях    

1 -намагничивание ротора перед пуском
2- торможение постоянным током
3 –прямой реверс
4 – частота задания 1 -400  Гц.
5 – ограничение, контроль  тока двигателя.
6 -  переключаемые зависимости U/F
7 – контроль звена постоянного тока.
8 – некоторые макросы управления –это вообще в далёких планах.

Испытания.
Данная конструкции была проверена с двигателем 0.18кВт  и  0.4 кВт  и  0.8 кВт. Все двигатели остались довольны.
Только при малых оборотах и долговременной работе необходимо принудительное охлаждение АД.


 Строка для программатора
av_28r4.exe -aft2232 -az  +90pwm3b -e -w -v -fckdiv=1,psc2rb=0,psc1rb=0,psc0rb=0,pscrv=0,bodlevel=5 -c01.hex

Небольшое "вечернее" видео испытаний

Файлы:
плата микроконтроллера -layout5.0
силовой модуль -layout5.0
Программа для МК
Схема
схема S_plan7 -архив rar

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Что такое преобразователь частоты? Как это работает?

Работа с переменной частотой в виде генератора переменного тока существует с момента появления асинхронного двигателя. Измените скорость вращения генератора, и вы измените его выходную частоту. До появления высокоскоростных транзисторов это был один из немногих вариантов, доступных для изменения скорости двигателя, однако изменения частоты были ограничены, поскольку снижение скорости генератора приводило к снижению выходной частоты, но не напряжения. Мы увидим, почему это важно, чуть позже.В нашей отрасли насосы с регулируемой скоростью в прошлом были намного сложнее, чем сегодня. Один из более простых методов заключался в использовании многополюсного двигателя, намотанного таким образом, чтобы переключатель (или переключатели) мог изменять количество полюсов статора, которые были активными в любой момент времени. Скорость вращения можно было изменять вручную или с помощью датчика, подключенного к переключателям. Этот метод до сих пор используется во многих насосных системах с переменным расходом. Примеры включают циркуляционные насосы горячей и охлажденной воды, насосы для бассейнов, а также вентиляторы и насосы градирни.В некоторых отечественных бустерных насосах использовались гидравлические приводы или системы ременного привода с переменным приводом (своего рода автоматическая трансмиссия) для изменения скорости насоса на основе обратной связи от напорного мембранного клапана. И несколько других были еще более сложными.

Судя по обручам, через которые нам приходилось преодолевать в прошлом, становится довольно очевидно, почему появление современного преобразователя частоты произвело революцию (еще один каламбур) в среде насосов с регулируемой скоростью. Все, что вам нужно сделать сегодня, - это установить относительно простой электронный блок (который часто заменяет более сложное пусковое оборудование) на месте применения и внезапно вы можете вручную или автоматически изменить скорость насоса по своему желанию.

Итак, давайте взглянем на компоненты преобразователя частоты и посмотрим, как они на самом деле работают вместе, чтобы изменять частоту и, следовательно, скорость двигателя. Думаю, вы удивитесь простоте этого процесса. Все, что для этого потребовалось, - это созревание твердотельного устройства, известного как транзистор.

Преобразователь частоты Компоненты

Выпрямитель
Поскольку трудно изменить частоту синусоидальной волны переменного тока в режиме переменного тока, первая задача преобразователя частоты - преобразовать волну в постоянный ток.Как вы увидите немного позже, относительно легко управлять постоянным током, чтобы он выглядел как переменный ток. Первым компонентом всех преобразователей частоты является устройство, известное как выпрямитель или преобразователь, оно показано слева на рисунке ниже.

Схема выпрямителя преобразует переменный ток в постоянный и делает это почти так же, как в зарядном устройстве для аккумуляторов или в аппарате для дуговой сварки. Он использует диодный мост для ограничения распространения синусоидальной волны переменного тока только в одном направлении. В результате получается полностью выпрямленная форма волны переменного тока, которая интерпретируется цепью постоянного тока как естественная форма волны постоянного тока.Трехфазные преобразователи частоты принимают три отдельные входные фазы переменного тока и преобразуют их в один выход постоянного тока. Большинство трехфазных преобразователей частоты также могут принимать однофазное питание (230 В или 460 В), но, поскольку есть только две входящие ветви, мощность преобразователя частоты (HP) должна быть снижена, поскольку производимый постоянный ток уменьшается пропорционально. С другой стороны, настоящие однофазные преобразователи частоты (те, которые управляют однофазными двигателями) используют однофазный вход и вырабатывают выход постоянного тока, который пропорционален входу.

Есть две причины, по которым трехфазные двигатели более популярны, чем их однофазные счетчики, когда речь идет о работе с регулируемой скоростью. Во-первых, они предлагают гораздо более широкий диапазон мощности. Но не менее важна их способность начать вращение самостоятельно. С другой стороны, однофазный двигатель часто требует некоторого вмешательства извне, чтобы начать вращение. В этом случае мы ограничимся рассмотрением трехфазных двигателей, используемых в трехфазных преобразователях частоты.

Шина постоянного тока
Второй компонент, известный как шина постоянного тока (показан в центре рисунка), не виден и не во всех преобразователях частоты, потому что он не вносит прямого вклада в работу с переменной частотой.Но он всегда будет там в виде высококачественных преобразователей частоты общего назначения (производимых специализированными производителями преобразователей частоты). Не вдаваясь в подробности, шина постоянного тока использует конденсаторы и катушку индуктивности для фильтрации «пульсаций» переменного напряжения от преобразованного постоянного тока до того, как оно попадет в секцию инвертора. Он также может включать фильтры, препятствующие гармоническим искажениям, которые могут возвращаться в источник питания, питающий преобразователь частоты. Преобразователи частоты более старых версий и некоторые преобразователи частоты для конкретных насосов требуют отдельных сетевых фильтров для выполнения этой задачи.

Инвертор
Справа от рисунка - «внутренности» преобразователя частоты. Инвертор использует три набора высокоскоростных переключающих транзисторов для создания «импульсов» постоянного тока, которые имитируют все три фазы синусоидальной волны переменного тока. Эти импульсы определяют не только напряжение волны, но и ее частоту. Термин инвертор или инверсия означает «реверсирование» и просто относится к движению вверх и вниз генерируемой формы волны. В современном преобразователе частоты преобразователь частоты использует метод, известный как «широтно-импульсная модуляция» (ШИМ) для регулирования напряжения и частоты.Мы рассмотрим это более подробно, когда рассмотрим выход инвертора.

Еще один термин, с которым вы, вероятно, столкнулись при чтении литературы или рекламы по преобразователям частоты, - это «IGBT». IGBT относится к «биполярному транзистору с изолированным затвором», который является переключающим (или импульсным) компонентом инвертора. Транзистор (который заменил лампу) выполняет две функции в нашем электронном мире. Он может действовать как усилитель и увеличивать сигнал, как в радио или стереосистеме, или он может действовать как переключатель и просто включать и выключать сигнал.IGBT - это просто современная версия, которая обеспечивает более высокие скорости переключения (3000 - 16000 Гц) и пониженное тепловыделение. Более высокая скорость переключения приводит к повышению точности имитации волн переменного тока и снижению слышимого шума двигателя. Уменьшение выделяемого тепла означает меньшие радиаторы и, следовательно, меньшую площадь основания преобразователя частоты.

Выход инвертора
На рисунке справа показана форма сигнала, генерируемого инвертором преобразователя частоты ШИМ, в сравнении с формой синусоидального сигнала истинного переменного тока.Выход инвертора состоит из серии прямоугольных импульсов с фиксированной высотой и регулируемой шириной. В этом конкретном случае есть три набора импульсов - широкий набор в середине и узкий набор в начале и конце как положительной, так и отрицательной частей цикла переменного тока. Сумма площадей импульсов равна эффективному напряжению истинной волны переменного тока (мы обсудим эффективное напряжение через несколько минут). Если бы вы отрезали части импульсов выше (или ниже) истинной волны переменного тока и использовали их для заполнения пустых пространств под кривой, вы бы обнаружили, что они почти идеально совпадают.Таким образом, преобразователь частоты регулирует напряжение, подаваемое на двигатель.

Сумма ширины импульсов и пустых промежутков между ними определяет частоту волны (отсюда ШИМ или широтно-импульсная модуляция), воспринимаемой двигателем. Если бы импульс был непрерывным (то есть без пробелов), частота все равно была бы правильной, но напряжение было бы намного больше, чем у истинной синусоидальной волны переменного тока. В зависимости от желаемого напряжения и частоты преобразователь частоты будет изменять высоту и ширину импульса, а также ширину пустых промежутков между ними.Хотя внутренние компоненты, обеспечивающие это, относительно сложны, результат элегантно прост!

Теперь некоторые из вас, вероятно, задаются вопросом, как этот «поддельный» переменный ток (на самом деле постоянный ток) может управлять асинхронным двигателем переменного тока. В конце концов, разве не требуется переменный ток, чтобы «вызвать» ток и соответствующее ему магнитное поле в роторе двигателя? Что ж, переменный ток вызывает индукцию естественным образом, потому что он постоянно меняет направление. DC, с другой стороны, этого не делает, потому что обычно он неподвижен после активации цепи.Но постоянный ток может индуцировать ток, если его включать и выключать. Для тех из вас, кто достаточно взрослый, чтобы помнить, что автомобильные системы зажигания (до появления твердотельного зажигания) имели набор точек в распределителе. Назначение точек было «импульсное» питание от батареи в катушку (трансформатор). Это вызвало заряд в катушке, который затем увеличил напряжение до уровня, при котором свечи зажигания могли загореться. Широкие импульсы постоянного тока, показанные на предыдущем рисунке, на самом деле состоят из сотен отдельных импульсов, и именно это включение и выключение выхода инвертора позволяет возникать индукции через постоянный ток.

Эффективное напряжение
Мощность переменного тока - довольно сложная величина, и неудивительно, что Эдисон почти выиграл битву за то, чтобы сделать постоянный ток стандартом в США. К счастью, для нас все сложности были объяснены, и все, что нам нужно сделать, это следовать правилам, изложенным до нас.

Одним из атрибутов, которые делают переменный ток сложным, является то, что он непрерывно изменяет напряжение, переходя от нуля к некоторому максимальному положительному напряжению, затем обратно к нулю, затем к некоторому максимальному отрицательному напряжению и затем снова обратно к нулю.Как определить действительное напряжение, приложенное к цепи? На рисунке слева изображена синусоида 60 Гц, 120 В. Обратите внимание, однако, что его пиковое напряжение составляет 170 В. Как мы можем назвать это волной 120 В, если ее фактическое напряжение составляет 170 В? В течение одного цикла он начинается с 0 В и повышается до 170 В, затем снова падает до 0. Он продолжает падать до –170, а затем снова повышается до 0. Оказывается, площадь зеленого прямоугольника, верхняя граница которого находится на уровне 120 В, равна сумме площадей под положительной и отрицательной частями кривой.Может ли тогда 120 В быть средним? Что ж, если бы вы усреднили все значения напряжения в каждой точке цикла, результат был бы примерно 108 В, так что это не должно быть ответом. Почему же тогда значение, измеренное VOM, составляет 120 В? Это связано с тем, что мы называем «эффективным напряжением».

Если бы вы измерили тепло, выделяемое постоянным током, протекающим через сопротивление, вы бы обнаружили, что оно больше, чем выделяемое эквивалентным переменным током. Это связано с тем, что переменный ток не поддерживает постоянное значение на протяжении всего цикла.Если вы проделали это в лаборатории в контролируемых условиях и обнаружили, что определенный постоянный ток вызывает повышение температуры на 100 градусов, его эквивалент по переменному току приведет к увеличению на 70,7 градуса или всего 70,7% от значения постоянного тока. Следовательно, эффективное значение переменного тока составляет 70,7% от постоянного. Также оказывается, что действующее значение переменного напряжения равно квадратному корню из суммы квадратов напряжения на первой половине кривой. Если пиковое напряжение равно 1, и вы должны были измерить каждое из отдельных напряжений от 0 до 180 градусов, эффективное напряжение будет равно 0.707 пикового напряжения. 0,707 пикового напряжения 170, показанного на рисунке, равно 120 В. Это эффективное напряжение также известно как среднеквадратическое или среднеквадратичное напряжение. Отсюда следует, что пиковое напряжение всегда будет в 1,414 пикового значения от эффективного напряжения. Ток 230 В переменного тока имеет пиковое напряжение 325 В, а 460 - пиковое напряжение 650 В. Эффект пикового напряжения мы увидим немного позже.

Что ж, я, вероятно, говорил об этом дольше, чем необходимо, но я хотел, чтобы вы получили представление об эффективном напряжении, чтобы вы поняли иллюстрацию ниже.В дополнение к изменению частоты преобразователь частоты также должен изменять напряжение, даже если напряжение не имеет ничего общего со скоростью, с которой работает двигатель переменного тока.

На рисунке показаны две синусоидальные волны 460 В переменного тока. Красный - это кривая 60 Гц, а синий - 50 Гц. Оба имеют пиковое напряжение 650 В, но 50 Гц намного шире. Вы можете легко увидеть, что область под первой половиной (0–10 мс) кривой 50 Гц больше, чем площадь первой половины (0–8,3 мс) кривой 60 Гц.И, поскольку площадь под кривой пропорциональна эффективному напряжению, его эффективное напряжение выше. Это увеличение эффективного напряжения становится еще более значительным при уменьшении частоты. Если позволить двигателю 460 В работать при этих более высоких напряжениях, его срок службы может значительно сократиться. Следовательно, преобразователь частоты должен постоянно изменять «пиковое» напряжение относительно частоты, чтобы поддерживать постоянное эффективное напряжение. Чем ниже рабочая частота, тем ниже пиковое напряжение и наоборот.По этой причине двигатели 50 Гц, используемые в Европе и некоторых частях Канады, рассчитаны на напряжение 380 В. Видите ли, я говорил вам, что кондиционер может быть немного сложным!

Теперь вы должны иметь довольно хорошее представление о работе преобразователя частоты и о том, как он управляет скоростью двигателя. Большинство преобразователей частоты предлагают пользователю возможность устанавливать скорость двигателя вручную с помощью многопозиционного переключателя или клавиатуры или использовать датчики (давления, расхода, температуры, уровня и т. Д.) Для автоматизации процесса.

Зачем двигателю переменного тока преобразователь частоты?

Что такое преобразователь частоты?


Проще говоря, преобразователь частоты - это устройство преобразования энергии.Преобразователь частоты преобразует базовую синусоидальную мощность с фиксированной частотой и фиксированным напряжением (сетевое питание) в выходной сигнал переменной частоты и переменного напряжения, используемый для управления скоростью асинхронных двигателей.

Зачем нужен преобразователь частоты?


Основная функция преобразователя частоты в водной среде - экономия энергии. За счет управления скоростью насоса вместо регулирования потока с помощью дроссельных клапанов можно значительно сэкономить энергию. Например, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии на 50%.Ниже описывается снижение скорости и соответствующая экономия энергии. Помимо экономии энергии, значительно увеличивается срок службы крыльчатки, подшипников и уплотнений.

Преобразователи частоты


Преобразователи частоты, доступные во многих различных типах, предлагают оптимальный метод согласования производительности насоса и вентилятора с требованиями системы. Чаще всего используется преобразователь частоты. Он преобразует стандартную мощность предприятия (220 В или 380 В, 50 Гц) в регулируемое напряжение и частоту для питания двигателя переменного тока.Частота, применяемая к двигателю переменного тока, определяет скорость двигателя. Двигатели переменного тока обычно представляют собой такие же стандартные двигатели, которые могут быть подключены к сети переменного тока. За счет включения байпасных пускателей работа может поддерживаться даже в случае выхода инвертора из строя. Преобразователи частоты

также обладают дополнительным преимуществом - увеличенным сроком службы подшипников и уплотнений насоса. Поддерживая в насосе только давление, необходимое для удовлетворения требований системы, насос не подвергается воздействию более высоких давлений, чем необходимо. Следовательно, компоненты служат дольше.
Те же преимущества, но в меньшей степени, применимы и к вентиляторам, работающим от преобразователей частоты.

Для достижения оптимального КПД и надежности многие специалисты по спецификациям получают от производителей подробную информацию об эффективности преобразователя частоты, требуемом техническом обслуживании, диагностических возможностях преобразователя частоты и общих рабочих характеристиках. Затем они проводят подробный анализ, чтобы определить, какая система даст наилучшую окупаемость инвестиций.

Дополнительные преимущества преобразователей частоты


Помимо экономии энергии и лучшего управления технологическим процессом преобразователи частоты могут обеспечить и другие преимущества:
  • Преобразователь частоты может использоваться для управления технологической температурой, давлением или расходом без использования отдельного контроллера.Соответствующие датчики и электроника используются для сопряжения управляемого оборудования с преобразователем частоты.
  • Затраты на техническое обслуживание могут быть снижены, поскольку более низкие рабочие скорости приводят к увеличению срока службы подшипников и двигателей.
  • Устранение дроссельных клапанов и заслонок также устраняет необходимость обслуживания этих устройств и всех связанных с ними элементов управления.
  • Устройство плавного пуска для двигателя больше не требуется.
  • Контролируемая скорость нарастания в жидкостной системе может устранить проблемы гидравлического удара.
  • Способность преобразователя частоты ограничивать крутящий момент до уровня, выбранного пользователем, может защитить приводимое оборудование, которое не может выдерживать чрезмерный крутящий момент.

Анализировать систему в целом
Поскольку процесс преобразования входящей мощности с одной частоты на другую приведет к некоторым потерям, экономия энергии всегда должна происходить за счет оптимизации производительности всей системы. Первым шагом в определении потенциала энергосбережения системы является тщательный анализ работы всей системы.Для обеспечения экономии энергии требуется детальное знание работы оборудования и требований к технологическим процессам. Кроме того, следует учитывать тип преобразователя частоты, предлагаемые функции и общую пригодность для применения.

Внутренняя конфигурация преобразователя частоты
Преобразователи частоты содержат три основных секции:

  • Схема выпрямителя - состоит из диодов, тиристоров или биполярных транзисторов с изолированным затвором. Эти устройства преобразуют мощность сети переменного тока в постоянный ток.
  • Шина постоянного тока - состоит из конденсаторов, которые фильтруют и накапливают заряд постоянного тока.
  • Инвертор - состоит из высоковольтных мощных транзисторов, которые преобразуют мощность постоянного тока в выход переменного тока с переменной частотой и напряжением, подаваемый на нагрузку.

Преобразователи частоты также содержат мощный микропроцессор, который управляет схемой инвертора для создания почти чистого синусоидального напряжения переменной частоты, подаваемого на нагрузку. Микропроцессор также управляет конфигурациями ввода / вывода, настройками преобразователя частоты, состояниями неисправности и протоколами связи.

Преобразователи частоты - силовые системы и средства управления

Преобразователи частоты для 400 Гц, 100 Гц, 60 Гц, 50 Гц и 25 Гц

Преобразователи частоты , также называемые преобразователями частоты , преобразуют мощность 50 Гц и 60 Гц в мощность 400 Гц. Это осуществляется либо с помощью статического преобразователя частоты с двойным преобразованием, , либо с помощью двигателя-генератора, называемого вращающимся преобразователем частоты . Преобразователи частоты - это машины, которые преобразуют мощность с одной частоты на другую.Либо с помощью статических преобразователей частоты с двойным преобразованием, либо с помощью мотор-генератора, называемого вращающимся преобразователем частоты. В методе двойного преобразования выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, а инвертор преобразует постоянного тока обратно в переменного тока . В мотор-генераторной установке это достигается либо изменением скорости вращения генератора в версиях с ремнями и шкивами или коробкой передач, либо с помощью двигателей и генераторов с различным числом полюсов, работающих для достижения того же результата производства. желаемая выходная частота.


Примеры преобразователей частоты:


Однофазный преобразователь
: SFC1 серии
(однофазный статический преобразователь частоты) имеет универсальную коммуникационную платформу, позволяющую осуществлять локальный, сетевой или удаленный мониторинг и управление. Коммуникационные пакеты включают последовательный порт RS-232, а также USB. PS&C потратила много времени на разработку этого сложного коммуникационного пакета для сегодняшних технически подкованных клиентов. Добавив батарею к Series SFC1 , этот преобразователь частоты превратится в ИБП с преобразователем частоты.Статический преобразователь частоты
: Фазовый преобразователь частоты серии
SFC3 использует 6- и 12-импульсную топологию, а также топологию «IGBT» для наиболее эффективного твердотельного преобразования частоты. Это усовершенствование дает преобразователям PS&C большое преимущество перед другими традиционными преобразователями. PS&C избегает использования старых технологий в наших продуктах, что позволяет этой машине поддерживать оборудование в самых экстремальных электрических условиях. Добавив батарею к Series SFC3 , этот преобразователь частоты превратится в ИБП с преобразователем частоты.Динамический регулятор частоты
: DFR серии
обеспечит такую ​​же бескомпромиссную надежность, как и все оборудование Power Systems & Controls, поскольку оно основано на нашей гибридной роторной технологии. Доступен частотный регулятор от 25 до 500 кВА. Наша приверженность качеству электроэнергии способствовала разработке этого продукта промышленного класса, который будет корректировать частоту и напряжение одновременно. Эта надежность в сочетании с долгим сроком службы дает регулятору серии DFR явное преимущество перед всеми другими регуляторами, представленными сегодня на рынке.Вращающийся преобразователь частоты
: RFC серии
включает проверенную технологию мотор-генераторных установок. Вращающийся преобразователь частоты обеспечивает оборудование надежным питанием, одновременно преобразуя входное напряжение и частоту. RFC действует как вращающийся фильтр, защищающий критическую нагрузку от переходных процессов и выбросов. Как правило, это 100% эффект для отключений менее 100 мсек. Наши модели доступны с синхронным или асинхронным двигателем и предлагаются в горизонтальной или вертикальной конфигурации.

Компьютеры и небольшая электроника работают с импульсными источниками питания, способными работать как на частоте 50 Гц, так и на частоте 60 Гц. В этом случае единственное, что вам может понадобиться, это преобразователь вилки, поскольку розетки 50 Гц не то же самое, что розетки 60 Гц по следующей причине. Поскольку 60 Гц и 50 Гц работают на разных частотах, вам не нужно подключать оборудование к неправильному источнику питания. Однако, если ваше оборудование работает от напряжения 208 В (которое используется как для 50 Гц, так и для 60 Гц), все может быть в порядке. В противном случае вы рискуете повредить оборудование или нанести себе вред.После того, как вы выпустили дым из оборудования, вы не сможете его снова вставить.

Более крупное и трехфазное оборудование не может работать на неправильной частоте. Это может вызвать повреждение или преждевременный износ оборудования. Оборудование с частотой 50 Гц не может работать с частотой 60 Гц. Если вы заставите оборудование работать за пределами проектных критериев, возникнут проблемы. Скорее всего, сразу оборудование выйдет из строя (помните дым)? Если не сразу, то со временем выйдет из строя от переутомления и перегрева.В условиях постоянно растущей мировой экономики оборудование из других частей мира все чаще используется в странах, в которых оно не производилось.

Это обычно приводит к необходимости преобразователя частоты (также называемого преобразователем частоты). Это изменит частоту местной электросети (а иногда и ее напряжение) по мере необходимости. В результате он будет совместим с требованиями к питанию оборудования, с которым вы пытаетесь работать (также называемого нагрузкой).

.. .

Для каких отраслей нужны преобразователи частоты:

Конкретные отрасли промышленности предъявляют особые требования к частоте, и это зависит от того, как они подают питание на свое оборудование. Системы для авиации и вооружения требуют 400 Гц, поэтому оборудование, используемое на земле, работающее на частоте 400 Гц, требует поддержки заземления для электрической системы.

Помимо авиации и военных, использующих 400 Гц, Rail использует 25 Гц, 91,66 Гц или 100 Гц для работы своих систем сигнализации.Судовые верфи и лодочные доки требуют преобразования энергии с берега. Суда, построенные в странах с частотой 50 Гц, имеют системы электропитания, работающие на частоте 50 Гц. В этом случае вам понадобится преобразователь частоты, который будет соответствовать электрическим потребностям строящихся, ремонтируемых или стыкованных судов. Также существует множество уникальных и / или переменных частот, необходимых в лабораториях и испытательных центрах.

Когда оборудование производится в одной стране и используется в другой, есть вероятность, что вам придется не только преобразовать напряжение, но и частоту.Наиболее распространенными частотами являются 50 Гц и 60 Гц, поскольку они используются в большинстве коммерческих машин , однако есть много приложений, не связанных с этой проблемой, которые нуждаются в преобразователях частоты. Гидроэнергия, например, производит 25 Гц.

Так ПОЧЕМУ так много разных частот? Это очень просто и связано с числом оборотов в минуту, на котором вращается основной производитель энергии. 1500 об / мин = 50 Гц , а 1800 об / мин = 60 Гц с использованием 4-полюсного синхронного генератора. С усилением глобализации мировой экономики потребность в преобразовании частоты возрастает, поскольку транснациональные корпорации из стран 60 Гц ведут больше бизнеса в странах 50 Гц и наоборот.

. . .

Технология преобразователя частоты:

Существует 2 основных типа преобразователей частоты: поворотные преобразователи частоты, изготовленные с использованием двигателя-генератора и твердотельные (статические) преобразователи частоты, изготовленные с использованием полупроводников и силовых каскадов. Роторная машина - это грубая сила в отличие от статической машины. Статический блок предназначен для непромышленных применений. При выборе преобразователя частоты необходимо учитывать и другие факторы.Одним из факторов является то, нужен ли вам преобразователь для поддержания выходной мощности, когда электросеть больше не доступна. В этом случае преобразователь также будет источником бесперебойного питания, называемым ИБП с преобразователем частоты.

Если преобразователю частоты также необходимо очистить нестабильную входную частоту, например, принять плохой частотный диапазон на входе и обеспечить стабильную выходную частоту и напряжение, следует использовать динамический регулятор частоты. Этот блок позволяет использовать очень нестабильную утилиту, производя при этом требуемый результат.

Опираясь на опыт в области 400 Гц и на ранних этапах разработки мейнфреймов, PS&C предлагает две технологии для решения этой проблемы с преобразователем частоты Frequency Converter ; Статические ( твердотельные, ) преобразователи частоты и поворотные ( мотор-генератор ) преобразователи частоты. Есть несколько факторов, которые помогут определить, какое решение по преобразованию частоты подходит для вашего проекта. Группа технических специалистов PS&C поможет вам оценить ваше приложение и выбрать лучшее решение для ваших конкретных требований.

Какие существуют применения преобразователя частоты:

  • В Китае открывается завод с производственным оборудованием американского производства (преобразователь 50/60 Гц).
  • Небольшой аэропорт решает добавить центр обслуживания и ремонта вертолетов (преобразователь 400 Гц).
  • Американский производитель закупает оборудование у европейского завода (преобразователь 50/60 Гц).
  • Железная дорога решает увеличить количество путей на новые территории (преобразователь 100 / 25Гц).

Оптимизированная работа с преобразователями частоты

Для многих типов применений точное управление скоростью и крутящим моментом имеет решающее значение в повседневной работе.Например, точное управление скоростью может быть необходимо для адаптации конвейерной ленты к остальному процессу, а возможность регулировки производительности насоса может обеспечить значительную экономию энергии. В то же время возможность управления скоростью может улучшить рабочую среду за счет гашения шума и вибрации и уменьшения механической нагрузки на двигатель.

Преобразователь частоты, также называемый ЧРП (частотно-регулируемый привод), часто оказывается оптимальным решением для регулирования скорости приложения, приводимого в действие электродвигателем.Преобразователь частоты преобразует переменный ток из сети в постоянный, а затем обратно в переменный ток с регулируемой частотой и напряжением, что позволяет двигателю работать с желаемым крутящим моментом и числом оборотов.

Экономия энергии до 50 процентов

При использовании преобразователя частоты обычно достигается лучшее и более эффективное управление, чем при гидравлическом или механическом регулировании. Вместо того, чтобы двигатель работал на полную мощность и использовал такое оборудование, как клапаны или зубчатые передачи для управления скоростью и крутящим моментом, двигатель, подключенный к преобразователю частоты, потребляет ровно столько энергии, сколько требуется для процесса.В определенных типах применений, таких как центробежные вентиляторы и насосы, это может обеспечить экономию энергии почти на 50 процентов.

«Например, более энергоэффективно управлять центробежным насосом путем регулирования оборотов двигателя с помощью преобразователя частоты, чем использование клапанов для регулирования объема жидкости. В то же время это приводит к меньшему износу, а преобразователь также может обеспечить более мягкий пуск и остановку в качестве альтернативы устройству плавного пуска », - говорит Клаус Балле Томсен, менеджер по продукции Hoyer Drives & Controls.

Соединительная линия для интеллектуального управления

Еще одним важным преимуществом преобразователей частоты является то, что они могут быть адаптированы для сбора таких данных, как температура и вибрации двигателя, с помощью датчиков. Их можно использовать для контроля состояния двигателя и создания возможностей для более интеллектуального управления приложениями и профилактического обслуживания. Это также позволяет отслеживать работу через облачное решение и, в некоторых случаях, устранять неполадки, не присутствуя физически в производственной среде.

«На вашем ноутбуке можно получать такую ​​информацию, как часы работы и показания энергии, которые, например, можно использовать для диагностики изношенного оборудования за счет увеличения энергопотребления. Таким образом можно предотвратить выход из строя приложения, которое необходимо обслуживать раньше, чем планировалось, и отложить обслуживание приложений, находящихся в хорошем состоянии. Преобразователь также может изменить направление вращения двигателя и тем самым освободить заблокированный насос, если что-то застряло в корпусе насоса.Все эти функции могут помочь улучшить время безотказной работы », - объясняет Клаус Балле Томсен.

Обращение к источникам шума

Преобразователь частоты может быть встроен в двигатель (см. Видео) или подключен через кабель. Во время установки важно учитывать множество различных проблем. Преобразователь частоты может, среди прочего, создавать различные типы помех, акустический шум, гармонические помехи в сети и шум ЭМС, также называемый электромагнитной совместимостью, который может влиять на радиооборудование и передачу данных.

«Помехи от преобразователя частоты следует ограничивать с помощью фильтров и экранированных кабелей, чтобы установка соответствовала требованиям ЭМС. По этой причине при выборе преобразователей частоты всегда следует обращаться за профессиональной консультацией. Сервисный выключатель для механического обслуживания может, например, быть встроен в преобразователь, чтобы избежать типичного источника неисправности ЭМС и, в то же время, добиться экономии затрат на установку. Со стороны Хойера мы можем предоставить рекомендации по правильному экранированию и снабдить двигатель соответствующими фильтрами ЭМС, чтобы он был готов к правильному подключению вместе с преобразователем частоты », - говорит Клаус Балле Томсен.

Hoyer Drives & Controls - факты

  • С созданием компании Hoyer Drives & Controls компания Hoyer Motors теперь может предложить комплексное решение, охватывающее как двигатель, так и преобразователь частоты.
  • Предлагаются решения с комбинированным двигателем и частотно-регулируемым приводом от 0,37 до 1800 кВт.
  • Основное внимание уделяется OEM-решениям, в которых частотно-регулируемый привод либо интегрирован с двигателем, либо поставляется как отдельный автономный блок с высокими классами защиты (IP), либо устанавливается в шкаф.
  • Hoyer Motors работает с ведущими производителями преобразователей частоты, такими как Schneider Electric и Kostal Inveor.Предлагаются отраслевые решения.

Узнайте больше о Hoyer Drives & Controls здесь.

Поворотные преобразователи частоты

- Мотор-генераторные установки

Georator - международный лидер в производстве и продаже вращающихся преобразователей частоты. Мы работаем по всему миру и гордимся нашим качеством и сервисом. Обратитесь к одному из наших опытных торговых представителей сегодня, чтобы запросить расценки или дополнительную информацию.

Что такое вращающийся преобразователь частоты?

Вращающиеся преобразователи частоты (также называемые «Мотор-генераторы» или MG Sets) преобразуют поступающую мощность переменного тока в механическую энергию вращения (вращающийся двигатель), который передает свою мощность вращения генератору, который преобразует его механическую мощность в выходную электрическую мощность переменного тока.Мощность вращения часто описывается в лошадиных силах, а электрическая мощность - в киловаттах (кВт) или киловольт-амперах (кВА). Этому процессу присуще преобразование частоты (герц - Гц), напряжения и / или фазы (3 фазы, 1 фаза).

Типы поворотных преобразователей и двигателей-генераторов

Мотор-генераторная установка с ременной муфтой

Мотор-генераторная установка с ременной муфтой

Самый простой способ подсоединения приводного двигателя к генератору - это использование приводных ремней и шкивов.

Читать далее

Электродвигатели-генераторные установки с прямым подключением

Электродвигатели-генераторные установки с прямым подключением

Этот метод также допускает параллельную работу нескольких преобразователей частоты.

Читать далее

Мотор-генераторные установки с общим валом

Мотор-генераторные установки с общим валом

Синхронный двигатель - это самый совершенный и точный преобразователь частоты вращения.

Читать далее

Бесщеточные генераторы на постоянных магнитах

Бесщеточные генераторы на постоянных магнитах

Бесщеточные преобразователи частоты с постоянным магнитом 400 Гц, также известные под торговым названием «NoBrush».

Читать далее

Что приводит в действие вращающийся преобразователь частоты?

Двигатель В генераторных установках используется несколько методов соединения приводного двигателя с генератором. Самый простой и наименее затратный метод - это преобразователи с ременной муфтой, в которых приводные ремни и шкивы используются не только для передачи энергии от двигателя к генератору, но и для изменения частоты с помощью передаточного числа шкивов. Некоторые клиенты обеспокоены долговечностью приводных ремней, но на практике приводные ремни не выходят из строя при правильной конструкции и установке.Georator имеет безупречный послужной список в этом отношении.

Другой метод - это преобразователи с прямым соединением, которые напрямую соединяют вал двигателя с валом генератора с помощью механической муфты и регулируют скорость приводного двигателя для изменения скорости вращения генератора, таким образом изменяя выходную частоту. Для этой цели используется электронный привод с регулируемой скоростью (ASD) вместо обычного пускателя двигателя.

Наконец, наиболее сложным и наиболее дорогостоящим методом является сборка двигателя и генератора на одном общем валу, называемых преобразователями частоты с общим валом.В этом случае изменение частоты осуществляется путем намотки двигателя с другим числом электрических полюсов, чем у генератора. Например, 12-полюсный двигатель и 10-полюсный генератор обеспечат преобразование 60 Гц в 50 Гц.

В некоторых приложениях требуется только изоляция линии электропередачи (полное отсутствие непрерывности на входе и выходе) или кондиционирование линии электропередачи (плохая входящая электрическая мощность преобразуется в хорошую выходную мощность). В этих изоляторах линии электропередачи между двигателем и генератором используется изолированная гибкая муфта для передачи мощности от двигателя к генератору и полной изоляции входа от выхода.Обычно частоты не меняются, хотя может потребоваться преобразование фазы или напряжения.

Каковы общие области применения поворотных преобразователей?

Роторные преобразователи частоты очень хороши при запуске и работе с типичными заводскими нагрузками. Они способны создавать высокие пусковые импульсные токи в течение коротких периодов времени, что делает их идеальными для нагрузок двигателя. Эти преобразователи очень прочные и могут выдерживать суровые условия окружающей среды. Несмотря на то, что они подвержены проливному дождю, с соответствующими кожухами эти устройства могут быть размещены на открытом воздухе и выдерживают широкий диапазон рабочих температур.

Типовые характеристики поворотных преобразователей частоты

  • Больше возможностей для больших приложений 10 кВА плюс
  • Намного лучше при пуске двигателя при нагрузках
  • Прочная конструкция для крепления на полу
  • Обычно фиксированная выходная частота
  • Стоимость не увеличивается линейно с увеличением мощности; например, 3x мощность = 1,5x стоимость
  • Гармонические искажения и шум от входной мощности не передаются на выход
  • Может вызывать сильные токи перегрузки 2-4X в течение коротких периодов времени
  • КПД при полной нагрузке до 90 +% на больших агрегатах

50 60 Гц Руководство

Узнайте, как зарядить вашу электронику за границей

Чтобы приобрести преобразователи частоты и напряжения 50 60 Гц, щелкните здесь: https: // www.kccscientific.com/frequency-converters/

Путешествуете, переезжаете или работаете за границей?

Вы гражданин мира. Сегодня все стало глобальным, от экономики до спутникового телевидения. Исключением из этой глобализации является электросеть . Независимо от того, переезжаете ли вы из Северной Америки в другой регион или наоборот, вы можете столкнуться с проблемой разницы в линиях электропередачи при попытке запитать свои электрические или электронные устройства. В новой стране стандарты напряжения и частоты могут сильно отличаться от тех, которые вы используете сегодня.

По большей части в Северной Америке стандартное напряжение сети составляет

115 В переменного тока при 60 Гц.

За пределами Северной Америки стандартная мощность обычно составляет

230 В переменного тока при 50 Гц.

Самое главное, что для граждан мира, берущих свою ценную электронику, простого использования переходников НЕ всегда достаточно!

Уточнение терминологии преобразователя мощности

Вы везете за границу свою ценную электронику, такую ​​как высококачественное аудио, возможно, часы, загрузочный комплект для восстановления или машинку для стрижки салона профессионального уровня.Вы беспокоитесь о совместимости вилок между вашими ценными электрическими устройствами и тем, что доступно в стране, которую вы планируете посетить. Что вы будете делать со своими подключаемыми устройствами по прибытии туда? Было бы неплохо вкратце освежить эту тему!

Каковы требования к питанию вашего электронного устройства?

Где-то на вашем устройстве, вероятно, есть бирка, которая указывает требуемую мощность для устройства . Это не всегда на очевидном месте.Он может быть мелким шрифтом и, возможно, менее разборчивым. Если вы не можете найти его, выполните быстрый поиск в Google по номеру модели устройства и поищите характеристики. Беглый взгляд на бирку или спецификации, и вы обязательно найдете рейтинги в формате, аналогичном этому примеру:

Требования к питанию: 115 В переменного тока, 60 Гц, 25 Вт

Что означает указанный выше рейтинг ? Это напряжение, частота и мощность, необходимые вашему устройству для правильной работы. Давайте посмотрим глубже.

Напряжение

Первым перечисленным элементом является напряжение, которое в данном случае составляет 115 В переменного тока. Проблема, с которой большинство из нас знакомо, - это напряжение, часто сокращенно Вольт или просто « В ».

Вольт

Каждое подключаемое устройство рассчитано на переменный ток. Напряжение - это разность потенциалов на клеммах вилки питания, которая обеспечивает подачу питания на ваше ценное устройство. Некоторые устройства показывают напряжение 90–250 В переменного тока, что означает, что ваше устройство является «универсальным» и может работать с любым стандартом напряжения по всему миру.Но многие не будут универсальными. Если напряжение слишком низкое, ваше устройство не активируется. Если напряжение слишком велико, ваше устройство, скорее всего, будет повреждено.

В целом мир разделен по напряжению следующим образом:

Северная Америка: 115 В переменного тока

Остальной мир: 230 В переменного тока

Существуют некоторые исключения. Например, Тайвань имеет 115 В переменного тока, как Венесуэла, Эквадор и Колумбия. Итак, лучше проверить!

Частота

Следующий термин в рейтинге - частота, предназначенная для устройства.Частота - это количество раз, когда электрический ток переключает полярность в секунду, выраженный в стандарте, который называется Гц или сокращенно Гц . В электронике с двигателями, которые вращаются или вибрируют, частота определяет скорость, с которой они работают. Некоторые устройства показывают 50/60 Гц, что означает, что они могут работать с частотой 50 или 60 Гц и работать нормально. Однако многие устройства рассчитаны только на 50 Гц или только на 60 Гц, но не на то и другое одновременно.

Как видно из диаграммы выше, 50 Гц и 60 Гц сильно отличаются.60 Гц меняет полярность намного быстрее, чем 50 Гц, поэтому электроника , которая зависит от этой частоты, будет работать быстрее при 60 Гц, чем при 50 Гц.

Мир разделен по частоте следующим образом:

Северная Америка: 60 ​​Гц

Остальной мир: 50 Гц

Опять же, существуют некоторые исключения. Тайвань - 60 Гц, Венесуэла, Эквадор и Колумбия. Западная половина Японии - 60 Гц, а восточная половина - 50 Гц.Так что всегда благоразумно проверять!

Чтобы проверить напряжение, частоту и тип вилки для страны, в которую вы путешествуете, щелкните здесь: https://www.worldstandards.eu/electricity/plug-voltage-by-country

Power

Последний член рейтинга - это мощность, необходимая устройству для выполнения своей работы, выраженная в Вт . Когда вы выбираете силовой преобразователь, вам необходимо знать это, поскольку силовой преобразователь должен обеспечивать такую ​​большую мощность или даже больше. Если преобразователь не имеет рейтинга, превышающего это число, он не будет надежно работать с вашим ценным устройством. Например, машинке для стрижки волос требуется 30 Вт мощности. Вам понадобится преобразователь мощности мощностью не менее 30 Вт; возможно 40 Вт или больше.

Штепсельный адаптер, трансформатор или преобразователь частоты?

Переходники для вилок

Эти позволяют подключать вилки к розетке другой формы или с другим набором вилок .Это все, что они делают, и не более того.

Если в стране, в которую вы путешествуете, используется тот же стандарт напряжения и частоты, что и в ваших устройствах, но форма вилки отличается, то адаптер для вилки может работать. Например, вы путешествуете из вашей родной страны в Великобритании в большинство европейских стран, где тип вилки в Великобритании - BS1363, а стандартом в Европе - «Europlug» или Schuko. В данном случае полностью уместен переходник с вилки, так как в обоих местах используется один и тот же стандарт электропитания 230 В переменного тока при 50 Гц.Но для путешествия из США в Великобританию потребуется нечто большее, чем просто переходник, так как стандарт питания в США составляет 115 В переменного тока при 60 Гц по сравнению с 230 В переменного тока при 50 Гц в Великобритании. И обратите внимание - некоторые устройства ТАКЖЕ потребуют преобразования частоты, поскольку стандарт США - 60 Гц, тогда как стандарт Великобритании - 50 Гц.

Дорожные адаптеры,
Трансформаторы или преобразователи напряжения

Таким образом, когда напряжение в вашей стране (и необходимое для работы ваших устройств) отличается от напряжения, в котором вы планируете путешествовать или переезжать, тогда переходники недостаточно.Когда вы переезжаете из Северной Америки, ваши электрические устройства 115 В переменного тока могут быть серьезно повреждены из-за более высокого напряжения сети 230 В переменного тока в других странах. Если вы переезжаете в Северную Америку, ваш фен или щипцы для завивки 230 В переменного тока просто не будет работать при более низком напряжении переменного тока 115 В. Вам понадобится трансформатор для преобразования напряжения, поступающего из розетки, с 115 В на 230 В переменного тока или с 230 В на 115 В переменного тока в зависимости от того, каким путем вы путешествуете по земному шару и какое напряжение требуется вашему электрическому устройству.

По большей части, личные предметы, которые нагревают, такие как щипцы для завивки и фены , могут питаться от , преобразуя только напряжение с помощью трансформаторов или преобразователей напряжения.Но будь осторожен. Щипцы для завивки и фены потребляют БОЛЬШОЕ количество энергии, и очень сложно найти надежный преобразователь напряжения или трансформатор, который работал бы без перегрева с этими конкретными предметами. Некоторые щипцы для завивки или фены могут быть универсальными и иметь переключатели для выбора 115 В или 230 В переменного тока, но часто их нет. Хорошая новость заключается в том, что большинство брендов щипцов для завивки и фенов с надлежащим напряжением легко продаются по всему миру. Вы можете хранить свои домашние щипцы для завивки или фены на случай, когда вернетесь в родную страну.

Резюме: трансформаторы преобразуют только напряжение

115 В переменного тока в 230 В переменного тока

или

230 В переменного тока в 115 В переменного тока.

А вот частоту не меняют!

50 60 Гц
Преобразователи частоты и напряжения 230 115 В переменного тока

Если вы дочитали до этого места, то теперь вы знаете, что оборудование, предназначенное для уникальной работы в одной части мира, может быть несовместимо в другой.Возможно, вы приобрели «дорожный преобразователь», состоящий из переходных вилок и, возможно, бюджетного трансформатора, который преобразует напряжение (хотя, возможно, и неадекватно). Теперь вы понимаете совместимость напряжений, поэтому не смейте подключать устройство, предназначенное для использования в Северной Америке, к розетке в другой части мира!

Вы отправляетесь в путешествие и думаете, что все будет хорошо, пока вы не приедете и не включите машинку для стрижки волос или часы, возможно, используя маленький трансформатор из вашего набора.Вы обнаружите, что ваши машинки для стрижки салона издают пугающий звук, скрежещут и не работают. В этом случае необходимо учитывать частоту (50 Гц или 60 Гц), а также разницу напряжений ОБЕ между странами! Как вы узнали, что вам нужно преобразовать не только напряжение, но и частоту?

“Преобразователи частоты И напряжения преобразуют:

Напряжение от 115 В переменного тока до 230 В переменного тока или 230 В переменного тока до 115 В переменного тока

И ТАКЖЕ

Частота от 50 Гц до 60 Гц От 60 Гц до 50 Гц.

Как правило, устройства с вращающимися или вибрационными двигателями могут иметь частотную чувствительность . Приборы этого типа при использовании на неправильной частоте будут издавать звук, гудеть, работать с неправильной скоростью или иметь проблемы с хронометражом. В некоторых случаях устройства с двигателями могут работать со сбоями, а также перегреваться при работе с неправильной частотой. Решение состоит в том, чтобы приобрести преобразователь частоты (Гц) и напряжения (В) соответствующей мощности (Вт). Чтобы найти решения, посетите KCC Scientific LLC и ознакомьтесь с их продуктами.

Так что помните об этом простом правиле. Для питания ваших ценных электрических и электронных устройств по всему миру безопаснее всего преобразовывать как напряжение, так и частоту. Если у вас есть вопросы по поводу питания определенного устройства по всему миру, свяжитесь с нами. Или посетите наш блог, чтобы найти решения для электропитания, аудио, винтажного аудио, часов и перекидных часов, машинок для стрижки, вентиляторов, медицинского оборудования, промышленных инструментов и электронных приборов по всему миру.

Посетите наши продукты 50 60 Гц, чтобы изучить преобразователи частоты и напряжения до 200 Вт.

Примеры проблем с частотой и напряжением

Синхронные часы (подавляющее большинство механических электрических часов) критически зависят от частоты сети электропитания. Фактически, точность часов ЗАВИСИТ от точности частоты сети электропитания. Часы с частотой 60 Гц, работающие на частоте 50 Гц, будут терять 10 минут в час! Это не очень полезные часы.Обратное также верно. Часы с частотой 50 Гц (скажем, из Англии), работающие от сети с частотой 60 Гц, будут работать со скоростью 12 минут в час. В любом случае, если частота сети электропитания, используемая для питания часов, не соответствует частоте, для которой они были разработаны, часы бесполезны. Ответ кроется в сверхточном преобразовании частоты и напряжения, обеспечиваемом компактными и доступными по цене проигрывателями Chronos

. Проигрыватели виниловых пластинок и магнитофоны - все, что оснащено синхронным двигателем переменного тока.Проигрыватель, разработанный для использования в Германии, например, с частотой сети 50 Гц, будет работать слишком быстро, если его привезут в США и будут питать от сети 60 Гц. Шаг будет быстрее на 20%, что очень заметно. Многие люди могут слышать разницу в высоте тона в 1%, а есть те, кто может обнаружить изменения даже более тонкие. Итак, 20% - это больше, чем просто очень заметно - они практически непригодны для использования. Для требовательных аудиоприложений большинство людей предпочитают Thor или Hercules. Но у нас есть и другие продукты для приложений с более низким и высоким энергопотреблением.Выбор будет зависеть от того, какая мощность требуется вашей системе - все очень просто.

Органы Hammond - используемые в профессиональных диапазонах, будут расстроены, если частота не точно 60 Гц. Можете ли вы представить, как далеко это было бы при работе на частоте 50 Гц? Многие из них работают на сценах, построенных для определенного выступления, вдали от источника питания от сети, где портативные генераторы используются для выработки энергии для сценического оборудования. Частота зависит от скорости двигателя, приводящего в действие генератор, и она всегда будет дрейфовать.Это сводит музыкантов с ума.

Модель железнодорожного поезда Трансформатор s, разработанный для использования в США, обычно требует питания 115 В переменного тока, 60 Гц. Если трансформатор поезда работает в Европе только с понижающим трансформатором (преобразуя только напряжение с 230 В в 115 В переменного тока с частотой 50 Гц), он может работать не так, как задумано. Трансформатор при работе на более низкой частоте может начать «насыщаться», а когда это произойдет, он может очень сильно перегреться.Чтобы компенсировать это, часто рекомендуется снизить напряжение в трансформаторе поезда, возможно, на 20% (примерно до 95 В переменного тока или около того). К сожалению, остается недостаточно мощности для привода локомотива и вспомогательного оборудования, что приводит к многочисленным неисправностям.

Если эта рекомендация игнорируется, в конечном итоге трансформатор может перегреться из-за работы на частоте 50 Гц вместо 60 Гц. Одного понижающего трансформатора, который только преобразует напряжение, будет недостаточно. Для приведенного выше примера модели железной дороги рассмотрим Thor для систем мощностью менее 100 Вт и Hercules для систем до 200 Вт.

Есть и другие проблемы, о которых следует беспокоиться при работе оборудования на неправильной частоте, помимо проблемы скорости . Даже небольшие двигатели - и, конечно же, многие крупные двигатели - предназначены для надежной и надежной работы на определенной частоте. Если используется неправильная частота, двигатель может перегреться. и, в конце концов, сгореть. Так как это происходит не сразу, мы часто думаем, что нужно отремонтировать устройство, и все будет хорошо. Но если такой же двигатель будет использован в качестве замены, мы со временем сожжем и этот двигатель.Мы слышим об этом на многих островах 120 В переменного тока, 50 Гц, таких как Ямайка и Барбадос, где бытовая техника на 120 В переменного тока и 60 Гц часто импортируется без учета частоты.

Все вышеперечисленное является отличным примером того, как преобразователи напряжения и частоты KCC Scientific действительно могут помочь. Поскольку продукты KCC Scientific могут обеспечивать идентичные условия питания, доступные в США (115 В переменного тока при 60 Гц), поездный трансформатор будет работать точно так же, как если бы он использовался в США, независимо от того, в какой части мира вы решите его использовать.Можешь представить? Это похоже на миниатюрную электростанцию ​​в вашем доме, офисе или магазине, рядом с вашей моделью железной дороги, аудио или даже промышленным оборудованием! Любая проблема с неправильным или несоответствующим питанием исчезает при использовании этих преобразователей частоты!

Для получения дополнительных решений посетите KCC Scientific LLC и изучите продукты.

Мы прилагаем огромные усилия, чтобы информация на этом веб-сайте была точной и надежной. Мы не несем ответственности за какие-либо ошибки, финансовые убытки или ущерб любого рода, которые могут возникнуть в результате использования или доверия информации, содержащейся в данном документе и / или на этом веб-сайте.

Преобразователь частоты 60 Гц в 50 Гц.

Преобразователи частоты - FCX Systems

Что такое преобразователь частоты?

Что касается электроэнергии, то частота - это количество циклов в секунду, которое повторяет переменный ток. Преобразователь частоты изменяет количество циклов в секунду (герц). На рисунке ниже выходная частота в 6 раз больше входящей частоты. Это не имеет ничего общего с напряжением или силой тока.Меняется только частота. И наоборот, более высокая частота может быть преобразована в более низкую частоту.

Как работает преобразователь частоты?

Изначально преобразователи частоты были механическими. Двигатель или мотор должен быть подключен к шкиву или зубчатой ​​передаче, чтобы приводить генератор быстрее или медленнее, чем двигатель.Поскольку частота пропорциональна скорости генератора, она будет увеличиваться или уменьшаться за счет шкива или передаточного числа. У этого были ограничения по скорости, доступным передаточным числам и стабильности. Если двигатель или линия питания колебались, выходная частота генератора колебалась. Эффективность мощности, проходящей через двигатель и генератор, часто была низкой.

Сегодня преобразование частоты осуществляется электронным способом. Любой тип источника питания можно изменить на постоянный ток (DC).У постоянного тока нет частоты, он ведет себя как батарея. Затем этот постоянный ток можно подавать крошечными срезами для создания любой желаемой частоты.

Этот твердотельный преобразователь частоты отличается высокой эффективностью, стабилизирован кварцевым кристаллом и работает независимо от колебаний входной мощности.

Он требует минимального обслуживания, смазки или механического износа.

Применение твердотельных преобразователей частоты

Преобразователи частоты

Поскольку скорость двигателя пропорциональна частоте, изменение частоты приведет к изменению скорости. Это ценно во многих приложениях, таких как печатные и конвейерные системы. В системах кондиционирования воздуха важна экономика.Снижение скорости вентилятора на 2 снижает выходное давление вентилятора на 4. (Закон квадратов) В то же время потребляемая мощность уменьшается на 9. (Закон куба) Снижение скорости вместо закрытия заслонки для уменьшения потока приводит к значительной экономии энергии. .

Преобразователи с фиксированной частотой

Хотя переменная скорость имеет много применений, часто требуется фиксированная частота, отличная от служебной. Электросеть многих стран работает на частоте 60 Гц, в то время как другие страны работают на частоте 50 Гц.В связи с глобальной экономикой производители, производящие продукцию для зарубежных рынков, должны испытывать свою продукцию с частотой мощности зарубежной страны. Преобразователь частоты позволяет фабрике в стране 60 Гц тестировать продукты от источника питания 50 Гц или наоборот. Системы возобновляемой энергии, такие как солнечная или ветровая, нуждаются в преобразователях частоты для преобразования энергии в частоту электросети, чтобы мощность могла использоваться потребителями. Частота - важный фактор при проектировании силового оборудования. Одно из соотношений заключается в том, что более высокая частота требует меньше железа в двигателях и трансформаторах.Это означает, что работа на частотах выше 60 или 50 Гц может снизить размер и вес оборудования. Это особенно важно для оборудования, которое часто используется в полете или транспортировке. Это используется в авиационных и военных системах, поскольку они рассчитаны на работу на частоте 400 Гц. Эта более высокая частота, поскольку оборудование весит меньше, обеспечивает большую емкость для топлива и груза. Электросеть, преобразованная в частоту 400 Гц, является важной частью коммерческой и военной авиации во всем мире. Другое военное оборудование, такое как ракетные системы и компьютеры, также использует частоту 400 Гц.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *