"Pre_4ina". Частотний перетворювач для асинхронного двигуна.

Автор: Oto. Опубликовано в Автоматика в быту

Pre_4ina

Одним з найбільш перспективних шляхів оптимізації роботи обладнання, є використання частотного регулювання швидкістю обертання приводних електричних двигунів. 

А це наступне

 

1) керований - плавний пуск і останов двигуна, що забезпечує щадний режим експлуатації як самого обладнання, так і комутуючих елементів схеми електроживлення, що сприяє підвищенню ресурсу роботи і зниження витрат на ремонт;

2) оперативне управління продуктивністю устаткування в режимі безперервної роботи, в залежності від їхньої завантаження, підтримка необхідної потужності на виході устаткування. При цьому виходить максимальний ефект енергозбереження 30-50%. Досягається цей ефект за рахунок різкої залежності споживаної електричної потужності від величини продуктивності устаткування.

3) по суті ми отримуємо інший, більш потужний енергетичний привід, нічого не змінюючи в механіці.

 

 У загальних рисах перетворювачі схожі один на одного, і опанувавши один спосіб, вже простіше дати раду з іншим. Теорія роботи ЧП (частотного перетворювача) з розрахунками і діаграмами описано у багатьох статтях. Трохи менше практичних матеріалів, доступних до збірки ЧП, при бажанні ви можете знайти  щонайменше дюжину таких прикладів на теренах інтернету.

 

Ось і в цій статті наведений приклад схеми, для збірки саморобного частотного перетворювача, частота управління двигуном від 5 до 75Гц

Тут, в якості управління використовується самий звичайний МК ATmega8. На якому організовано 6 програмних ШІМ каналів, вони здійснюють синхронну генерацію трьох фаз, синусоїда для яких виводиться з таблиці. Так само ATmega8 контролює дотримання періодів Dead-time, це основне що необхідно для роботи скалярним методом управління для частотного перетворювача.

Скалярний спосіб управління, найбільш широко використається для керування асинхронними електродвигунами.

Схема частотного перетворювача "Pre_4ina"

 Pre_4ina

Схему зібрано з серійних деталей, які вільно можна придбати у торгівельних точках, зокрема і по гуртовим цінам на аліекспресс.

Показаний на схемі вихідний каскад PS21767, класика для частотних перетворювачів, які широко використовують в промислових приладах, в радіоаматорських це так рідко, що приміром друкована плата в Sprint-Layout для PS21767, напевно, поки що єдина в цьому прикладі статті ЧП.

І не факт, що з цією програмою можна використати лише цей силовий драйвер PS21767, тут можливо застосовувати інші IGBT збірки, у тому числі і окремими IGBT транзистори.

Частотні перетворювачі є «гамірними» для побутової мережі. Бажано, щоб силові дроти що живлять ЧП, проходили через мережевий фільтр перетворювача. Частота ШІМ складає приблизно 31 кГц і має круті фронти, тому слід приділити увагу для придушення цих перешкод.

 Знову ж таки, це треба робити за допомогою класичної схеми зменшення мережевих перешкод, це синфазний фільтр L2 плюс спеціальні конденсатори до цих цілей типу X2.

Деякі подробиці при створенні і налагодження цієї схеми ЧП описано в форумі, там можна ознайомитись, як була створена вся «еволюція» програми управління, від "Pre_4ina V1.0 'baza'" і далі до модифікацій "Pre_4ina V1.1 'PRESs'" , "Pre_4ina V1.2 'Vetko'".

До даної статті прикріплені фінальні матеріали для збірки, і прошивка програми "Pre_4ina V1.2 'Vetko'"

Увага! всі елементи схеми, і управління мають гальванічний зв'язок з мережею змінної напруги 220 В, потрібно обов'язково вжити всіх заходів безпеки, щоб не отримати ураження електричним струмом.

У процесі створення цього частотного перетворювача було знято кілька невеликих відео роликів.

Відео з початком експлуатації схеми з прошивкою "Pre_4ina V1.0 'baza'"

 

Перше застосування в робочих умовах частотного перетворювача з прошивкою "Pre_4ina V1.0 'baza'"

 

Відео роботи частотного перетворювача з модифікацією програми "Pre_4ina V1.1 'PRESs'"

 

Відео роботи частотного перетворювача з модифікацією програми "Pre_4ina V1.2 'Vetko'"

 

Як бачите, зручність керування можна пристосувати до різноманітних умов роботи, і це розширює сфери застосування і гнучкість використання, а також означає і підвищення продуктивності роботи різноманітних механізмів.

Висновок, через простоту керуючої частини програми і використання стандартних компонентів збірки, представлена схема перетворювача частоти є гідним пристроєм, щоб використати її в управлінні асинхронними двигунами.

 

 

 

"Pre_4ina". Частотний перетворювач для асинхронного двигуна.

Одне з найбільш перспективних шляхів оптимізації роботи обладнання, є використання частотного регулювання швидкістю обертання приводних електричних двигунів.

А це наступне

1) керований - плавний пуск і останов двигуна, що забезпечує щадний режим експлуатації як самого обладнання, так і комутуючих елементів схеми електроживлення, що сприяє підвищенню ресурсу роботи і зниження витрат на ремонт;

2) оперативне управління продуктивністю устаткування в режимі безперервної роботи, в залежності від їхньої завантаження, підтримка необхідної потужності на виході устаткування. При цьому виходить максимальний ефект енергозбереження 30-50%. Досягається цей ефект за рахунок різкої залежності споживаної електричної потужності від величини продуктивності устаткування.

3) по суті ми отримуємо інший, більш потужний енергетичний привід, нічого не змінюючи в механіці.

 

У загальних рисах перетворювачі схожі один на одного, і опанувавши один спосіб, вже простіше дати раду з іншим. Теорія роботи ЧП (частотного перетворювача) з розрахунками і діаграмами описано у багатьох статтях. Трохи менше практичних матеріалів, доступних до збірки ЧП, при бажанні ви можете знайти щонайменше дюжину таких прикладів на теренах інтернету.

 

Ось і в цій статті наведений приклад схеми, для збірки саморобного частотного перетворювача, частота управління двигуном від 5 до 75Гц

Тут, в якості управління використовується самий звичайний МК ATmega8. На якому організовано 6 програмних ШІМ каналів, вони здійснюють синхронну генерацію трьох фаз, синусоїда для яких виводиться з таблиці. Так само ATmega8 контролює дотримання періодів Dead-time, це основне що необхідно для роботи скалярним методом управління для частотного перетворювача.

Скалярний спосіб управління, найбільш широко використається для керування асинхронними електродвигунами.

Схема частотного перетворювача "Pre_4ina"

https://c2.at.ua/1SX/Pre_4ina/1A/Pre_4ina_PS21767-1-.gif

Схему собранно з серійних деталей, які вільно можна придбати у торгівельних точках, зокрема і за гуртовими цінах на аліекспресс.

Показаний на схемі вихідний каскад PS21767, класика для частотних перетворювачів, які широко використовують в промислових приладах, в радіоаматорських це так рідко, що приміром друкована плата в Sprint-Layout для PS21767, напевно, поки що єдина в цьому прикладі статті ЧП.

І не факт, що з цією програмою можна використати лише цей силовий драйвер PS21767, тут можливо застосовувати інші IGBT збірки, у тому числі і окремими IGBT транзистори.

Частотні перетворювачі є «гамірними» для побутової мережі. Бажано, щоб силові дроти що живлять ЧП, проходили через мережевий фільтр перетворювача. Частота ШІМ складає приблизно 31 кГц і має круті фронти, тому слід приділити увагу для придушення цих перешкод.

Знову ж таки, це треба робить за допомогою класичної схеми зменшення мережевих перешкод, це синфазний фільтр L2 плюс спеціальні конденсатори до цих цілей типу X2.

Деякі подробиці при створенні і налагодження цієї схеми ЧП описано в форумі, там можна ознайомитись, як була створена вся «еволюція» програми управління, від "Pre_4ina V1.0 'baza'" і далі до модифікацій "Pre_4ina V1.1 'PRESs'" , "Pre_4ina V1.2 'Vetko'".

До даної статті прикріплені фінальні матеріали для зборки, і прошивка програми "Pre_4ina V1.2 'Vetko'"

Увага! всі елементи схеми, і управління мають гальванічний зв'язок з мережею змінної напруги 220 В, потрібно обов'язково вжити всіх заходів безпеки, щоб не отримати ураження електричним струмом.

У процесі створення цього частотного перетворювача було знято кілька невеликих відео роликів.

Відео з початком експлуатації схеми з прошивкою "Pre_4ina V1.0 'baza'"

https://i9.ytimg.com/vi/Qx1Q2uAW7JM/default.jpg?v=5cee3a8c&sqp=CMjL3-0F&rs=AOn4CLBFz-BTR5UtfchXXUfFzzHW_tFKVw

Перше застосування в робочих умовах частотного перетворювача з прошивкою "Pre_4ina V1.0 'baza'"

 https://i9.ytimg.com/vi/hf0aZW-YCDg/default.jpg?v=5cee3a24&sqp=CMjL3-0F&rs=AOn4CLC-uUq3T6pWk1Hu12b6GubWsMprmQ

Відео роботи частотного перетворювача з модифікацією програми "Pre_4ina V1.1 'PRESs'"

https://i9.ytimg.com/vi/Rr_dSX1DUVQ/default.jpg?sqp=CMjL3-0F&rs=AOn4CLBUgLD1pPnyxhDabKS8MnnoiBjFDA

Відео роботи частотного перетворювача з модифікацією програми "Pre_4ina V1.2 'Vetko'"

https://i9.ytimg.com/vi/0r__-aXkBfs/default.jpg?v=5d336d22&sqp=CMjL3-0F&rs=AOn4CLCgtDcqOeK0Y_9zgChbikKSqPFn7A

Як бачите, зручність керування можна пристосувати до різноманітних умов роботи, і це розширює сфери застосування і гнучкість використання, а також означає і підвищення продуктивності роботи різноманітних механізмів.

Висновок, через простоту керуючої частини програми і використання стандартних компонентів збірки, представлена схема перетворювача частоти є гідним пристроєм, щоб використати її в управлінні асинхронними двигунами.