Бул макалада электр кыймылдаткычы үчүн жыштык конвертер, анын иштөө принциби жана негизги тетиктери талкууланат. Негизги басым теорияга бурулат, андыктан сиз жыштык өзгөрткүчтүн иштөө принцибин түшүнүп, андан ары өз колдору менен долбоорлоо жана өндүрүү мүмкүнчүлүгүнө ээ болосуз. Бирок адегенде жыштык конвертер деген эмне экенин жана ал кандай максатта керек экенин айтып бере турган чакан киришүү курсу керек.
Инвертор функциялары
Өнөр жайдагы негизги үлүшүн асинхрондук кыймылдаткычтар ээлейт. Жана аларды башкаруу ар дайым кыйын болгон, анткени алар туруктуу ротордук ылдамдыкка ээ жана кириш чыңалуусун өзгөртүү абдан кыйын, ал тургай кээде мүмкүн эмес болуп чыгат. Бирок жыштык өзгөрткүч сүрөттү толугу менен өзгөртөт. Ал эми мурда, мисалы, конвейердин ылдамдыгын өзгөртүү үчүн ар кандай редукторлор колдонулса, бүгүн бир эле электрондук аппаратты колдонуу жетиштүү.
Мындан тышкары, chastotniki сиз диск параметрлерин өзгөртүү мүмкүнчүлүгүн гана эмес, ошондой эле коргоонун бир нече кошумча даражасын алууга мүмкүндүк берет. Электромагниттик башталгычтардын кереги жок, кээдеасинхрондуу кыймылдаткычтын нормалдуу иштешин камсыз кылуу учун уч фазалуу тармакка ээ болуу да зарыл эмес. Электр кыймылдаткычын которуштуруу жана күйгүзүү менен байланышкан бардык бул милдеттер жыштык өзгөрткүчкө өткөрүлүп берилет. Ал чыгаруудагы фазаларды, токтун жыштыгын (демек, ротордун ылдамдыгы өзгөрөт), стартты жана тормозду тууралоого, ошондой эле башка көптөгөн функцияларды ишке ашырууга мүмкүндүк берет. Мунун баары башкаруу схемасында колдонулган микроконтроллерден көз каранды.
Иштөө принциби
Өз колу менен электр кыймылдаткычы үчүн жыштык өзгөрткүчтү жасоо, анын диаграммасы макалада берилген. Ал бир фазаны үчкө айландырууга мүмкүндүк берет. Демек, күнүмдүк турмушта асинхрондук электр кыймылдаткычын колдонуу мүмкүн болуп калат. Ошол эле учурда анын эффективдүүлүгү жана күчү жоголбойт. Анткени, сиз билесизби, сиз бир фазалуу тармакта моторду күйгүзгөндө, бул параметрлер дээрлик эки эсеге азаят. Ал эми кептин баары аппараттын киришине берилген чыңалуунун бир нече трансформациясы жөнүндө.
Түзөткүч түзүлүш схемада биринчи болуп саналат. Ал төмөндө кененирээк талкууланат. Ректификацияланган чыңалуу чыпкалангандан кийин. Ал эми инвертордун киришине таза түз ток берилет. Ал туруктуу токту фазалардын керектүү саны менен өзгөрмө токко айлантат. Бул каскад оңдоолорго дуушар болушу мүмкүн. Ал микроконтроллердеги башкаруу схемасы туташтырылган жарым өткөргүчтөрдөн турат. Бирок азыр бардык түйүндөр жөнүндө кененирээк.
Түзөткүч бирдиги
Ал эки түрдүү болушу мүмкүн - бир жана үч фазалуу. Түзөткүчтүн биринчи түрүн каалаган тармакта колдонууга болот. Эгерде сизде үч фазалуу болсо, анда бирине туташуу жетиштүү. Электр кыймылдаткычы үчүн частотник схемасы түзөтүүчү агрегатсыз толук эмес. Фазалардын санында айырма бар болгондуктан, жарым өткөргүч диоддордун белгилүү бир санын колдонуу керек дегенди билдирет. Эгерде биз бир фаза менен иштеген жыштык өзгөрткүчтөрү жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда төрт диоддук түзөткүч талап кылынат. Алар көпүрө.
Бул кириш жана чыгуудагы чыңалуу маанисинин ортосундагы айырманы азайтууга мүмкүндүк берет. Албетте, жарым толкундуу схема да колдонулушу мүмкүн, бирок ал эффективдүү эмес жана көп сандагы термелүүлөр пайда болот. Бирок, эгерде биз үч фазалуу байланыш жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда схемада алты жарым өткөргүчтү колдонуу керек. Автомобилдин генераторунун түзөткүчүндө так ушундай схема, эч кандай айырмачылыктар жок. Бул жерде кошула турган жалгыз нерсе - тескери чыңалуудан коргоо үчүн кошумча үч диод.
Элементтерди чыпкалоо
Түзөткүчтөн кийин чыпка келет. Анын негизги максаты түздөлгөн токтун бардык өзгөрүлмө компонентин кесип салуу болуп саналат. Тазараак сүрөт үчүн эквиваленттүү схеманы түзүшүңүз керек. Ошентип, плюс катушка аркылуу өтөт. Анан электролиттик конденсатор плюс менен минус ортосунда туташтырылган. Бул алмаштыруу схемасында кызыктуу нерсе. Эгерде катушка реактивдүүлүк менен алмаштырылса, анда конденсатор, эгерде бар болсо,ар кандай ток өткөргүч же үзгүлтүк болушу мүмкүн.
Айтылгандай, түзөткүчтүн чыгышы түз ток болуп саналат. Ал эми электролиттик конденсаторго колдонулганда, эч нерсе болбойт, анткени акыркысы ачык чынжыр. Бирок учурдагы бир аз өзгөрмө бар. Ал эми өзгөрмө ток агып кетсе, эквиваленттүү чынжырда конденсатор өткөргүч болуп калат. Демек, плюс менен минустун жабылышы бар. Бул корутундулар Кирхгофтун мыйзамдарына ылайык жасалат, алар электротехникада негизги мааниге ээ.
Күчтүү транзистордук инвертор
Эми биз эң маанилүү түйүнгө – транзистордук каскадга жеттик. Алар инверторду жасашкан - DC-AC конвертер. Эгерде сиз өз колуңуз менен электр кыймылдаткычы үчүн жыштык алмаштыргыч жасап жатсаңыз, анда IGBT транзисторлорунун жыйындысын колдонуу сунушталат, аларды каалаган радио тетиктери дүкөнүнөн таба аласыз. Анын үстүнө жыштык конвертеринин бардык компоненттеринин баасы даяр продукциянын баасынан он эсе аз болот, ал тургай Кытайда жасалган.
Ар бир фаза үчүн эки транзистор колдонулат. Макаладагы диаграммада көрсөтүлгөндөй, алар плюс жана минус ортосунда камтылган. Бирок ар бир транзистордун өзгөчөлүгү бар - башкаруунун чыгышы. Ага кайсы сигнал берилгенине жараша жарым өткөргүч элементтин касиеттери өзгөрөт. Мындан тышкары, бул кол менен которуунун жардамы менен да (мисалы, бир нече микро өчүргүчтөр менен керектүү контролдук чыгууларга чыңалууну колдонуу) жана автоматтык түрдө ишке ашырылышы мүмкүн. Бул тууралууакыркы жана андан ары талкууланат.
Башкаруу схемасы
Ал эми жыштык конверторду электр кыймылдаткычына туташтыруу жөнөкөй болсо, жөн гана тиешелүү терминалдарды туташтыруу керек, анда башкаруу схемасы менен бардыгы алда канча татаал. Кеп нерсе, андан максималдуу мүмкүн болгон тууралоолорго жетүү үчүн аппаратты программалоо зарылчылыгы бар. Жүрөгүндө микроконтроллер бар, ага окурмандар жана кыймылдаткычтар туташтырылган. Ошентип, электр жетеги менен сарпталган кубаттуулукту дайыма көзөмөлдөй турган ток трансформаторлору болушу керек. Ал эми ашып кетсе, жыштык өзгөрткүчтү өчүрүү керек.
Башкаруу чынжырын туташтыруу
Мындан тышкары, ашыкча ысып кетүүдөн коргоо каралган. IGBT транзисторлорунун башкаруу чыгуулары микроконтроллердин чыгышына дал келген түзүлүштүн (Дарлингтон жыйындысы) жардамы менен туташтырылган. Мындан тышкары, параметрлерди визуалдык түрдө көзөмөлдөө керек, ошондуктан схемага LED дисплейди киргизүү керек. Окурмандардын ичинен сиз программалоо режимдеринин ортосунда которууга мүмкүндүк берүүчү баскычтарды кошуу керек, ошондой эле өзгөрүлмө каршылык, аны айландыруу менен электр кыймылдаткычынын роторунун айлануу ылдамдыгы өзгөрөт.
Тыянак
Электр кыймылдаткычы үчүн өзүңүздүн жыштык конвертериңизди жасасаңыз болот, даяр продукциянын баасы 5000 рублден башталат. Ал эми бул кубаттуулугу 0,75 кВттан ашпаган электр кыймылдаткычтары үчүн. Эгер көбүрөөк башкаруу керек болсокүчтүү диск, сизге кымбатыраак chastotnik керек болот. Күнүмдүк жашоодо колдонуу үчүн төмөндө талкууланган схема жетиштүү. Себеби, көп сандагы функциялардын жана орнотуулардын кереги жок, эң негизгиси ротордун ылдамдыгын өзгөртүү мүмкүнчүлүгү.
