Bộ chuyển đổi tần số công nghiệp

Làm thế nào để kiểm soát hiệu suất bơm?

Trong môi trường công nghiệp, động cơ không đồng bộ ba pha được sử dụng phổ biến nhất. Sự đơn giản trong thiết kế, độ tin cậy và chi phí thấp của chúng - đây là những yếu tố quyết định cho phép bạn sử dụng chúng trong nhiều máy móc, đơn vị và cơ chế. Trong hầu hết các trường hợp, động cơ hoạt động trên cơ sở tắt.

Ví dụ, trong hầu hết tất cả các máy công cụ, tốc độ trục chính được điều khiển bởi hộp số cơ. Hơn nữa, không cần thiết phải kiểm soát tốc độ động cơ để thay đổi hoặc duy trì bất kỳ thông số công nghệ nào trong định mức. Như một thông số như vậy, chẳng hạn, người ta có thể xem xét áp suất ở đầu ra của một máy bơm nước thông thường được sử dụng trong các hệ thống ống nước. Mỗi người trong chúng ta đều quen thuộc với thông số này - chỉ cần mở vòi chậu rửa vào buổi sáng.

Khoảng hai mươi năm trước, nhiệm vụ điều chỉnh áp suất tại cửa xả bơm đã được giải quyết bằng cách điều khiển van. Nếu cần tăng áp suất đầu ra, thì van đã được mở, để giảm cùng một van phải được đóng lại. Quy định được thực hiện theo cách tương tự như một vòi trong phòng tắm. Người vận hành đang làm nhiệm vụ đã tham gia vào các thao tác như vậy, tập trung vào các bài đọc của áp kế.

Sau đó, nguyên tắc điều tiết tương tự bắt đầu được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa cấp nước, trong đó các chức năng của người vận hành được đề cập được thực hiện bởi các cảm biến và bộ điều khiển, và trong một số trường hợp cũng là một máy tính cá nhân. Công bằng, cần lưu ý rằng phương pháp quản lý này vẫn được sử dụng rộng rãi, mặc dù ở mọi nơi họ cố gắng loại bỏ nó.

Một hệ thống quy định như vậy có thể được so sánh với một chiếc xe trong đó động cơ sẽ liên tục được bật ở mức ga đầy đủ. Sau đó, tốc độ chỉ thay đổi theo mức độ nhấn bàn đạp phanh. Rõ ràng là mức tiêu thụ nhiên liệu luôn ở mức tối đa, hầu hết xăng chỉ bay vô ích vào ống xả, và sự hao mòn của hệ thống phanh sẽ hoàn tất và nhanh chóng. Việc so sánh có thể không thành công lắm, nhưng khá giống nhau: trong trường hợp máy bơm điện, thay vì xăng, năng lượng bị lãng phí và chính máy bơm bị hao mòn.

Hiện tại, nó đã trở nên tối ưu hơn cho việc kiểm soát hiệu suất của máy bơm và các thiết bị khác đòi hỏi tốc độ và điều khiển công suất vô cấp. biến tần. Nhiều công ty cung cấp một loạt các bộ biến tần khác nhau, được thiết kế để giải quyết bất kỳ vấn đề công nghệ nào. Công suất của các thiết bị được đề xuất dao động từ vài trăm watt đến 500 kW trở lên.

Bộ biến tần là cách tốt nhất để điều khiển động cơ ba pha, hoặc nói ngắn gọn về các nguyên tắc điều chỉnh tần số

Cách hiệu quả nhất để thay đổi tốc độ của động cơ điện xoay chiều là điều chỉnh tần số. Nguyên lý cơ bản của nó là điện áp cung cấp và tần số của nó có thể thay đổi theo tỷ lệ yêu cầu, được xác định tùy thuộc vào bản chất của tải động cơ.

Tốc độ quay của rôto của động cơ cảm ứng, như bạn biết, phụ thuộc vào tần số của nguồn điện. Do đó, bằng cách thay đổi tần số của điện áp cung cấp, có thể thay đổi rộng rãi tốc độ cánh quạt. Đồng thời, các động cơ có lồng sóc và rôto pha hoạt động tốt như nhau trong các hệ thống điều khiển tần số, giúp có thể thực hiện đầy đủ các công nghệ tiết kiệm năng lượng.

Từ những điều đã nói ở trên, chúng ta có thể kết luận rằng để kiểm soát tốc độ của động cơ cảm ứng, trước hết, cần có một nguồn điện áp xoay chiều có tần số điều chỉnh. Sản xuất hàng loạt các nguồn như vậy đã được thực hiện bằng cách tạo ra bộ chuyển đổi tần số tĩnh bán dẫnhoặc, như họ thường được gọi, chastotnikov.

Việc tạo ra chastotnik được tạo điều kiện bởi sự phát triển của một cơ sở nguyên tố hiện đại, chủ yếu là các bộ vi điều khiển và bóng bán dẫn chuyên dụng của cấu trúc IGBT. Rõ ràng, việc sử dụng cho mục đích này của một máy phát đồng bộ với tốc độ có thể điều chỉnh (các phương pháp như vậy đã từng được sử dụng) không được chứng minh bằng các cân nhắc về kinh tế hoặc kỹ thuật.

Bộ chuyển đổi tần số hiện đại (tên khác của các thiết bị này "Biến tần ba pha") sản xuất có thương hiệu khá phổ biến ở tất cả các khía cạnh, có độ tin cậy cao, cung cấp các đặc tính tải khác nhau trên động cơ điện, cho phép sử dụng động cơ điện các loại.

Có vẻ như những gì khác là cần thiết? Mua và làm việc! Nhưng có một loại người không ngừng nghỉ như những người đam mê radio đã trở nên quan tâm đến việc điều chỉnh tốc độ quay của động cơ ba pha từ lâu trước khi những thương hiệu xuất hiện được bán bộ chuyển đổi tần số công nghiệp.

Tuy nhiên, các thiết bị có thương hiệu đã không dừng nghiên cứu radio nghiệp dư trong lĩnh vực này: vẫn xuất hiện trên các trang của tạp chí radio nghiệp dư mạch chuyển đổi tần số. Tất nhiên, việc lặp lại tất cả các mạch cũ này bây giờ có thể không đáng, nhưng việc xem xét của chúng sẽ giúp hiểu được các nguyên tắc chung của việc xây dựng các mạch chuyển đổi tần số, các nguyên tắc hoạt động của chúng. Và kiến ​​thức về các nguyên tắc này có thể giúp mua bộ chuyển đổi tần số độc quyền, cũng như hiểu sơ đồ của nó trong trường hợp sửa chữa.

Tiếp tục bài viết: Sơ đồ chuyển đổi tần số nghiệp dư.

Boris Aladyshkin