Цахилгааны электроник болон хагас дамжуулагч технологийн талаар маш сайн мэдлэгтэй байх шаардлагатай тул давтамж хувиргагчийг өөрийн гараар хийх нь нэлээд хэцүү байдаг. Гэхдээ энэ төхөөрөмжийг зохион бүтээх талаар бодохоосоо өмнө тэдгээрийг ямар зорилгоор ашиглаж байгааг олж мэдэх хэрэгтэй. Та мөн эдгээр цахим системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг мэдэх хэрэгтэй.
Давтамж хувиргагч гэж юу вэ?
Сүлжээнд хувьсах гүйдэл байдгийг хүн бүр мэддэг бөгөөд энэ нь тодорхой давтамжтай байдаг. Орос улсад стандарт нь 50 Герц юм. Барууны зарим оронд арай өөр стандарт нь 60 Герц байдаг. Олон төхөөрөмжүүдийн ажиллагаа нь гүйдлийн давтамжаас хамаардаг. Хөрвүүлэгчийг асинхрон моторыг тэжээхэд ашигладаг. Цахим хэрэгслийг ашиглах олон шалтгаан бий. Жишээлбэл, үйлдвэрлэлд инвертерүүд ашиглагдаж эхэлснээс хойш өргөн тархсанасар том механизмаас салах боломжийг танд олгоно.
Нэг төрлийн автомашины хурдны хайрцган дээр суурилсан хурдны хайрцгийг ашиглан туузан дамжуулагчийн эргэлтийн хурдыг өөрчлөх боломжтой. Түүнээс гадна энэ нь механик (хэд хэдэн араа ашигладаг) эсвэл CVT байж болно. Гэхдээ моторыг тэжээж буй гүйдлийн параметрүүдийг өөрчлөх нь илүү үр дүнтэй байдаг. Хувьсах резисторыг эргүүлснээр конвейерийн эргэлтийн хурд өөрчлөгддөг. Түүнчлэн давтамжийг өргөн хүрээнд өөрчлөх боломжтой.
Давтамж хувиргагчид өөр ямар онцлогтой вэ?
Үүнээс гадна инвертерийн тохиргоо нь цахилгаан моторын хурдыг хэдэн секундын турш аажмаар нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Цагийг давтамж хувиргагч функцын програмчлалаар дамжуулан хэрэглэгч тохируулдаг. Үүний нэгэн адил та хөдөлгүүрийн арматурыг зогсоох цагийг хийж болно. Энэ нь хөтөч дээрх ачааллыг бууруулж, түүний нөөцөд шууд нөлөөлдөг.
Түүгээр ч зогсохгүй гурван фазын сүлжээгээр өөрийгөө хангах чадваргүй ч шаардлагатай байгаа жижиг бизнесүүдийн хувьд давтамж хувиргагч ашиглах нь жинхэнэ эм юм. Нэг фазын ээлжит гүйдлийн сүлжээнд холбогдсон ийм төхөөрөмжүүдийн олон загвар байдаг бөгөөд тэдгээр нь гаралт дээр гурвыг үйлдвэрлэдэг. Тиймээс цахилгаан моторыг ердийн залгуурт залгах боломжтой. Мөн энэ тохиолдолд хүчээ алдахгүй, ажил нь зөв болно.
Хөрвүүлэгчийн тэжээлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Бүх давтамж хувиргагчид хүчирхэг IGBT эсвэл MOSFET транзистор ашигладаг. Тэд ийм төрлийн ажилд тохиромжтой. Тэдгээр нь тусдаа модулиудад суурилагдсан. Энэхүү суулгах арга нь электрон төхөөрөмжийн ажиллагааг сайжруулж чадна. Эдгээр транзисторууд нь гол горимд ажилладаг бөгөөд хяналтыг микропроцессорын систем ашиглан гүйцэтгэдэг. Баримт нь бүх удирдлага бага гүйдэлтэй тул өндөр хүчдэлийг солих шаардлагагүй болно. Тиймээс үүнийг хамгийн энгийн микропроцессор ашиглан хийж болно.
IR2132 болон IR2130 цувралын хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг тусгай угсралтууд. Тэд түлхүүрийг удирддаг зургаан жолоочоос бүрддэг. Гурав нь доод талд, гурав нь дээд хэсэгт ашиглагддаг. Энэхүү угсралт нь давтамж хувиргагчийн энгийн каскадыг хэрэгжүүлэх боломжийг танд олгоно. Үүнээс гадна хэд хэдэн зэрэг хамгаалагдсан байдаг. Жишээлбэл, богино холболт, хэт ачааллын эсрэг. Бүх элементүүдийн илүү нарийвчилсан шинж чанарыг гарын авлагаас олж болно. Гэхдээ бүх эрчим хүчний элементүүд нь маш том дутагдалтай байдаг - бүтээгдэхүүний өндөр өртөг.
Хөрвүүлэгчийн бүтцийн диаграм
Хөдөлгүүрт зориулсан аливаа давтамж хувиргагч нь Шулуутгагч, шүүлтүүр, инвертер гэсэн гурван үндсэн блоктой. Хувьсах гүйдлийн хүчдэлийг эхлээд тогтмол гүйдэл болгон хувиргаж, дараа нь шүүдэг. Энэ бүхний дараа энэ нь хувьсагч болж хувирдаг. Гэхдээ гурав дахь блок байдаг - инвертерийн микропроцессорын хяналт. Илүү нарийвчлалтай, хүчирхэг IGBT транзисторууд. Хэрэв та өмнө нь харьцаж байсан болдавтамж хувиргагчийг ашиглавал урд самбар дээр программчлах хэд хэдэн товчлуур байгааг та мэднэ.
Инвертерийн зааварчилгааны гарын авлага нь бүх функцийг хэрхэн тохируулахыг заах болно. Хамгийн энгийн төхөөрөмжид ч гэсэн маш олон тохиргоо байдаг тул энэ нь маш төвөгтэй асуудал юм. Цахим төхөөрөмж нь моторын арматурын эргэлтийн давтамжийг өөрчлөх, хурдатгал, удаашрах хугацааг тохируулах боломжийг олгодогоос гадна хэд хэдэн хамгаалалтын зэрэгтэй байдаг. Жишээлбэл, хэт гүйдэл. Ийм төхөөрөмжийг ашиглах тохиолдолд автомат унтраалга суурилуулах шаардлагагүй.
Шулуутгагч төхөөрөмж
Давтамж хувиргагчийн зориулалтаас хамааран янз бүрийн Шулуутгагч үе шатыг ашигладаг. Цахилгаан хангамжийн сонголт нь гурван фазын сүлжээ эсвэл нэг фазын аль нэгээс байж болно. Гэхдээ инвертерийн гаралт дээр ямар ч тохиолдолд гурван фазын ээлжит хүчдэл байдаг. Гэхдээ гүйдлийг хянахын тулд эхлээд үүнийг засах хэрэгтэй. Гол зүйл бол хувьсагчийг хянах нь нэлээд хэцүү байдаг - том реостат ашиглах шаардлагатай бөгөөд энэ нь тийм ч тохиромжтой биш юм. Тэгээд ч одоо бол микроэлектроник, автоматжуулалтын цаг үе, хоцрогдсон технологи ашиглах нь үндэслэлгүй төдийгүй маш их ашиггүй юм.
Зургаан хагас дамжуулагч диодоос бүрдсэн электрон төхөөрөмжийг гурван фазын хувьсах гүйдлийг засахад ашигладаг. Тэдгээрийг гүүрний хэлхээнд асааснаар хос диод бүр нэг фазыг засах үүрэгтэй болох нь харагдаж байна. Шулуутгагч нэгжийн гаралт дээр тогтмол хүчдэл гарч ирдэг, түүнийутга нь оролт руу урсахтай тэнцүү байна. Энэ үе шатанд бүх хувиргалт дууссан бөгөөд энэ блокийн хяналт хийгдээгүй болно. Эрчим хүчийг нэг фазын сүлжээнээс хангаж байгаа тохиолдолд нэг диодоос ч гэсэн Шулуутгагч шат хангалттай. Гэхдээ дөрвөн гүүрний хэлхээг ашиглах нь илүү үр дүнтэй.
Шүүлтүүрийн хайрцаг
Энэ модулийг тогтмол хүчдэлийн шүүлтүүрт ашигладаг. Блокны хамгийн энгийн хувилбар нь эерэг мөрний завсарт багтсан индуктор юм. Туйлуудын хооронд электролитийн конденсатор холбогдсон байна. Энэ нь хувьсах бүрэлдэхүүн хэсгээс салах нэг функцтэй. Гол зүйл бол Шулуутгагч нь долгионоос бүрэн ангижрах боломжгүй юм. Ашиглалтын явцад их хэмжээний дуу чимээ гаргах боломжтой бага хэмжээний хувьсах гүйдэл үлдсэн байна.
Шүүлтүүрийн блокийн ажиллах зарчмыг авч үзэхийн тулд элементүүдийг солих замаар дүн шинжилгээ хийх шаардлагатай. Тогтмол гүйдлийн нөхцөлд ажиллах үед индукц нь эсэргүүцэлээр, конденсатор нь нээлттэй хэлхээгээр солигддог. Гэхдээ хувьсах гүйдлээр тэжээгддэг бол багтаамж нь эсэргүүцэлээр солигддог. Тиймээс, энэ тохиолдолд богино холболт үүсдэг тул хувьсагчийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүхэлдээ алга болно. Үүнийг ойлгохын тулд нэлээд хэцүү тул цахилгаан инженерчлэлийн онолын үндсийг ойлгох шаардлагатай. Гэхдээ үүнгүйгээр 3 фазын давтамж хувиргагчийг хийх боломжгүй.
Инвертер шат
Эндээс хөгжилтэй зүйл эхэлж байна - хүчирхэг IGBT транзистор ашиглах. Тэдгээрийг микропроцессорын системээр удирддагТэдний үйл ажиллагааны чанар нь бүх давтамж хувиргагчийн үйл ажиллагаанаас хамаарна. Ийм хүчдэл хувиргагч хэлхээг өргөн ашигладаг. Үнэн хэрэгтээ цахилгаан транзисторын тусламжтайгаар ямар ч хүчдэлийг эргүүлж болно. Хамгийн энгийн хэлхээнд нийтдээ зургаан элементийг ашигладаг - үе шат бүрт хоёр. Давтамж хувиргагч нь фаз бүр дээр тэгтэй харьцуулахад 220 вольт үүсгэдэг.
Урвуу хүчдэл үүсэхээс салахын тулд хагас дамжуулагч диод ашиглах шаардлагатай. Эдгээр нь цахилгаан транзисторын коллектор ба ялгаруулагчийн хооронд холбогддог. Удирдлага нь суурийн үүдэнд хийгддэг. Өмнө дурьдсанчлан, өөрөө хийдэг давтамж хувиргагчид инвертерийн каскадын үе шат бүрт хоёр транзистор байдаг. Тэдний p-n уулзваруудыг цувралаар асаана. Мөр бүрийн дунд цэгээс үе шатыг арилгадаг. Бэлэн модулиудыг худалдаанд гаргах боломжтой бөгөөд тэдгээр нь шууд хүчдэлийг нийлүүлэх утас, мөн гурван фазын ээлжлэн солих гурван контакттай. Үүнээс гадна микроконтроллерийн хяналтын системийг холбох холбогч байдаг.
Микропроцессорын удирдлага
Хөдөлгүүрийн босоо амны хурдыг инвертерээр өөрчлөхөд ашигладаг бөгөөд өгөгдмөл давтамж нь 50 Гц байдаг хүчдэлийг өргөн хүрээний далайцаар өөрчлөх боломжтой. Бүр тодруулбал, тэгээс микропроцессорын өгч чадах давтамж хүртэл. Сүүлд тавигдах гол шаардлага бол олон төхөөрөмжийг холбох чадвар юм. Чи хэзээхувиргагчийг зохион бүтээх, хүчдэл, давтамж нь хувьсах эсэргүүцэлээр өөрчлөгддөг, процессороор удирдагдах ёстой. Үүнийг анхааралтай сонгосон тул хангалттай тооны оролт гаралтын порттой байх ёстой.
Та LCD дэлгэцийг микроконтроллерт холбосноор системийг бага зэрэг төвөгтэй болгож чадна. Үүнээс өндөр өнгөт дүрслэл шаардлагагүй, энгийн тооны машин шиг монохром хангалттай. Програмчлалын товчлуурууд нь мөн оролт-гаралтын портуудтай холбогдсон байдаг. Энгийн давтамж хувиргагчийг ингэж хийж болно. Бүх элементүүдийн үнэ хоёр мянган рубльээс ихгүй байна. Гэхдээ 200-750 ватт чадалтай инвертерийн үнэ 6500-12000 рубль хооронд хэлбэлздэг. Энэ бүхэн үйлдвэрлэгч болон төхөөрөмжийн боломжоос хамаарна.
Төхөөрөмжийн хэрэг
Өөртөө хийх давтамж хувиргагч нь найдвартай орон сууцтай байх ёстой. Ашиглалтын хялбар байдал нь үүнээс хамаарна, гэхдээ бас үр ашиг. Суурь нь хөнгөн цагаанаар хийгдсэн. Энэ материалыг ашиглах шалтгаан нь өндөр чанартай хөргөлтийн хэрэгцээ юм. Ашиглалтын явцад IGBT модуль маш халуун болж, хагас дамжуулагч диодын температур бас нэмэгддэг. Танд 380 эсвэл 220 вольтын давтамж хувиргагч байгаа эсэх нь огт хамаагүй.
Биеийн бусад хэсэг нь хуванцараар хийгдсэн. Ашиглалтын явцад өндөр хүчдэлийн терминалуудтай санамсаргүй холбоо барихгүйн тулд бүх цахилгаан элементүүдийг нуух шаардлагатай. Урд хэсэгт LCD дэлгэц болон товчлууруудын нүхийг гаргах шаардлагатай. Тус тусад нь, ондтохиромжтой газар, хувьсах резистор суурилуулсан. Микроконтроллерийг програмчлахдаа энэ эсэргүүцэл нь гаралтын гүйдлийн давтамжийг өөрчилдөг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.
Системийн элементүүдийн дулаан солилцоо
Дулаан алдалтыг онцгой анхаарах хэрэгтэй. Төхөөрөмжийг илүү хүчирхэг болгох тусам хөргөлтийн систем илүү найдвартай байх ёстой. Дээр дурдсанчлан суурь нь хөнгөн цагаанаар хийгдсэн байх ёстой. Хүчдэл хувиргагч хэлхээ нь хэт халалтаас хамгаалах ёстой. Энэ зорилгоор орон сууцанд нүх өрөмдөх шаардлагатай бөгөөд дотор нь температур мэдрэгч суурилуулсан болно. Үүнээс дохиог тохирох төхөөрөмжөөр дамжуулан микроконтроллер руу дамжуулдаг. Хэрэв хамгийн их температур хэтэрсэн бол ачааллыг салгах шаардлагатай. Тиймээс цахилгаан транзисторын модуль унтарна.
Дулаан дамжуулалтыг сайжруулахын тулд сэнс ашиглах шаардлагатай. Тэдний байршлыг сонгох хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр агаарын урсгал нь радиаторын сэрвээг хөргөнө. Хөргөлтийн системийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд та дулааны оо ашиглах ёстой. Төхөөрөмжийг эхлүүлэх үед фенүүдийг асаах нь илүү үндэслэлтэй юм. Гэхдээ температур мэдрэгчийн дохиог ашиглан хянагчийг програмчлах боломжтой. Температур нь төхөөрөмжийн яаралтай унтрах температурын хагаст хүрэхэд фенүүд асна.
Хэлхээний самбар
Хэлхээний хавтангийн хувьд бэлэн сонголтуудыг ашиглах нь зүйтэй. Борлуулалтаар эргэн тойронд нүхтэй янз бүрийн хэмжээтэй хавтангууд байдагжижиг лаазалсан контактууд. Тэднийг хэлээр "загас" гэж нэрлэдэг. Анхаарах ёстой цорын ганц зүйл бол процессор болон микро схемийг солих боломж юм. Энэ зорилгоор та самбарт гагнах холбогчийг ашиглах хэрэгтэй. Өөрийнхөө гараар давтамж хувиргагчийг элементүүдийг хурдан солихын тулд хамгийн сайн хийдэг. IC буюу хянагч нь залгуурт залгууртай адил зүгээр л энэ залгуурт холбогдсон байна.
Дүгнэлт
Та өөрөө давтамж хувиргагч хийж болно. Аналогуудын үнэ бидний олж мэдсэнээр хамаагүй өндөр байна. Хэдийгээр тэдэнд илүү их боломж байгаа нь мэдээж. Гэвч үнэн хэрэгтээ, хэрэв та сайтар ажиглавал таваас илүүгүй функцийг бодитоор ашигладаггүй нь харагдаж байна. Хөтөч ажиллаж байх үед эргэлтийн хурдыг өөрчлөх, түүнчлэн хурдатгал болон удаашрах хугацааг тохируулах шаардлагатай. Урвуу функц болон зөвшөөрөгдөх хамгийн их гүйдлийг өөрчлөх нь бага зэрэг бага ашиглагддаг.
