8-900-374-94-44
В статье речь пойдет о создании простого однофазного маломощного частотного преобразователя на базе Arduino.
Предыстория. Как-то давно возникла у меня необходимость регулировать скорость вытяжного (канального) вентилятора. К моему удивлению, задача эта оказалась не совсем простой, как казалось на первый взгляд. Я перепробовал несколько самых очевидных вариантов, но у всех были свои минусы. Первое, что приходит на ум, это диммер на симисторе и всяческие его разновидности, но этот вариант я отмел сразу, т.к. работает он некорректно: двигатель сильно гудит, греется и всем своим видом показывает, что ему это не нравится. Следующий вариант это регулировка (по факту – уменьшение) оборотов вентилятора путем увеличения скольжения двигателя, т.е. уменьшения напряжения. В общем, вариант неплохой (по крайней мере, для вентилятора), но только если нужно небольшое замедление, т.к. при увеличении скольжения опять же растут потери и нагрев двигателя.
Еще одним недостатком данного варианта является сложность изменения переменного напряжения, это можно делать дискретно, включая последовательно с двигателем различную нагрузку: активную (лампочка, мощный резистор), реактивную (дроссель, конденсатор), как раз вариант с конденсатором проработал у меня в вытяжке довольно долго. Если же нужно менять напряжение постепенно, то самым простым и доступным вариантом является ЛАТР, его же основной недостаток – это размеры и вес, как-то не очень, когда регулятор в несколько раз больше и тяжелее регулируемого устройства. Ну и, наконец, последний, самый правильный вариант – это, конечно, частотный преобразователь, далее о нем.
Поискав в сети и не найдя ничего подходящего (т.к. в основном все частотники трехфазные и выдают более киловатта мощности), я принял решение собирать свое.
Вкратце об общих принципах
За основу была взята плата Arduino (nano), как самый простой вариант для начала, до этого программированием каких-либо МК я не занимался.
Задача ее формировать два шим сигнала, нарезающих синус, для положительной и отрицательной полуволн поочередно (Униполярная модуляция, если не ошибаюсь). Выглядеть это должно примерно так:
Силовая часть – это полный мост на четырех транзисторах, управляемых двумя драйверами IR2110, выход с которых фильтруется LC фильтром, также есть защита по току, реализованная на датчике тока и компараторе (ОУ tl072cp, был под рукой), порог срабатывания настраивается. Блок питания логики и драйверов изобретать не стал, просто оставил место на плате для отдельной платы бп, например такой:
(в рабочем варианте поставил плату от сетевого адаптера на 13в т.к. когда собирал китайцы БП еще не прислали). Выходное напряжение блока питания в идеале 13-15в, можно и 12, если ключи не особо мощные. Для питания ардуинки и дисплея на плате есть стабилизатор на 5 вольт (lm7805).
Теперь немного подробней, начнем с программной части. При написании прошивки очень помог сайт Алекса Гайвера, за что ему огромное спасибо!
Для начала с помощью библиотеки формируется ШИМ сигнал (частота около 8кГц) на 9 и 10 ногах, для положительной и отрицательной полуволны соответственно.
Далее для создания синусоиды используется массив из 100 значений в диапазоне от 0 до 2000 (диапазон скважности для данного варианта ШИМа).
В основном цикле программы по значениям из этого массива меняется скважность поочередно для положительной и отрицательной полуволны (сначала для 9 потом для 10 пина). Частота синуса устанавливается через период для каждого значения из таблицы, например, для 50 гц расчет будет следующий: частота 50гц, соответственно, период одного полного колебания 0,02с или 20000 микросекунд (именно в них задается интервал), за это время должно получиться две полуволны, т.е. 200 значений скважности (сначала 100 для 9го пина потом еще раз для 10го), отсюда время на одно значение скважности будет рассчитываться как 20000мкс/200=100мкс, для 25гц соответственно 40000/200=200мкс. У меня диапазон регулируется от 81мкс до 178мкс на одно значение из массива, что соответствует значениям частоты от 53 до 26 герц примерно. Что соответствует регулировке скорости от 106% до 26%.
Быстрей эти движки крутиться не способны, а медленней для вентилятора не нужно, да и к тому же это уже чрезмерное насилие, не рассчитаны они на такое.
Итак, частота регулируется, но в частотнике также пропорционально частоте понижается и напряжение (скалярное управление, о векторном я даже не думал, и трудно, и не нужно). Это реализовано следующим образом: (скважность/32)*коэффициент (PotMapSkvaz) , который принимает значения от 30 до 16 в итоге результирующее значение скважности получается в диапазоне от 94% до 50% от того, которое было считано из таблицы, соответственно, и напряжение понижается на столько же (забегая немного вперед: ровного синуса не получилось за счет чего напряжение на выходе немного завышено, поэтому максимальная скважность не 100% а 94%).
В общем, цикл выглядит так: обнуляем оба значения скважности (от греха, но больше от сквозняков), рисуем первую полуволну синуса, проходя по массиву на каждом значении, задерживаясь в течение установленного времени, опять обнуляем значения скважностей и повторяем все для второй полуволны (отрицательного полупериода).
По сути, ШИМ на обоих пинах работает постоянно, меняется только скважность, но, когда она равна нулю, фактически на пине нет никаких импульсов.
Далее про управление и индикацию: с энкодером проблем не было, он работает на прерываниях и много ресурсов не тратит, при повороте он уменьшает и увеличивает, соответственно, частоту до установленных пределов (53-25Гц), при нажатии на кнопку устанавливает частоту в дефолт (~50Гц).
Дисплей. С ним пришлось немного повозиться, т.к. при работе в цикле он оказывает влияние на быстродействие программы и, соответственно, на частоту, что никуда не годится, поэтому решено было присовокупить это действо к моментам изменения частоты, т.е. информация на дисплее обновляется только в моменты поворота энкодера, что немного замедляет программу, но, т.к. это происходит не постоянно, то ничего страшного в этом я не вижу. Также была прикручена запись переменной энкодера в постоянную память, что позволяет сохранить настройки частоты при отключении устройства от питания, происходит это тоже только лишь в моменты изменения оной.
По софту все, далее про железо. Схема:
Как было сказано выше, основа схемы – это мост из 4 транзисторов (FQPF6N90C), управляемых двумя драйверами IR2110. Вход верхнего плеча одного драйвера соединен со входом нижнего плеча второго и наоборот. Питание схемы осуществляется отдельным импульсным БП на 13 вольт, ардуинка и дисплей питаются от 5 вольт через стабилизатор LM7805.
Энкодер в виде стандартного модуля для ардуино был немного переделан, изначально в нем стояли подтягивающие резисторы на 10к, что оказалось слишком много: наблюдались самопроизвольные срабатывания от наведенных помех, поэтому резисторы были заменены на 2к и добавлены конденсаторы по 0.47 мкФ, после этого ложных срабатываний больше не наблюдалось.
Также в схеме присутствует защита по току, реализованная на компараторе, на операционном усилителе tl072cp (из тех, что были под рукой) и датчике тока (R21 10 ом). В среднем положении подстроечного резистора R20 защита срабатывает примерно при токе в пол ампера, что соответствует нагрузке около 100 ватт (мощность стандартного канального вентилятора около 15-25 ватт), мощность моего по паспорту 16ватт.
При превышении установленного тока и срабатывании компаратора высокий уровень сигнала подается на 11 ноги обоих драйверов (вход SD), что, соответственно, приводит к исчезновению сигналов на выходе и остановке генерации.
Далее про выходную часть. После транзисторов идет LC фильтр, состоящий из индуктивности, в моем случае – 2,78 мГн и конденсатора в 0,47 мкФ. Об индуктивности стоит сказать отдельно: катушка намотана на сердечнике из материала МП-140, типоразмера П19х11х6.7, из двух половинок, витки не считал, мотал около трех метров эмалированным проводом d0.4мм.
Ну и по итогу о результатах. Печатная плата:
Финальная реализация готового устройства:
(Все фото кроме последнего сделаны с RC фильтром, который в итоге был заменен на LC, остальное без изменений)
Платы были заказаны у китайцев, после сборки и экспериментов на тестовой:
Форма выходного сигнала:
Ровного синуса на выходе не получилось, то, что получилось, видно на примерах осциллограмм, почему так, я до конца не понял, грешу на выходной фильтр, возможно нужна катушка большей индуктивности, если кто подскажет, куда копать, буду очень благодарен.
Однако, несмотря на неровности выходного сигнала, двигатель вентилятора работает на нем прекрасно, без гула и перегрева. Нагрев присутствует, но в пределах нормы, такой, как при питании от сети, ну или, немного больше, но, в общем, абсолютно не критично.
Как видно по фото, транзисторы установлены на радиатор (из алюминиевого уголка 40*40*3), также имеется принудительная вентиляция. Так вот, при первоначальных тестах в качестве фильтра был вариант RC пары (Резистор 100 Ом и конденсатор 0.47 мкФ), при таком варианте грелся достаточно неплохо резистор и немного радиатор с ключами, поэтому вентилятор и был прикручен. Однако с дросселем ситуация изменилась в корне: нагрев транзисторов фактически отсутствует, дроссель, может, на пару тройку градусов теплее температуры окружающего воздуха, но вентилятор убирать уже не стал, просто притормозил его резистором, чтоб не шумел, так он вроде никому не мешает.
На этом все. С удовольствием отвечу на вопросы, надеюсь, кому то мой опыт будет полезен.
P.S.: Про существование платы EGS002 я в курсе, к сожалению, про нее я узнал только ближе к концу моего приключения, и останавливаться было уже поздно)). Может, позже попробую что-нибудь и на ней собрать, но это будет уже совсем другая история.
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.
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.
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.
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.
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:
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.
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.
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.
обсуждает однофазную схему частотно-регулируемого привода или схему частотно-регулируемого привода для управления скоростью двигателя переменного тока, не влияя на их рабочие характеристики.
Двигатели и другие подобные индуктивные нагрузки особенно не «любят» работать на частотах, которые могут не соответствовать их производственным спецификациям, и, как правило, становятся очень неэффективными, если вынуждены работать в таких ненормальных условиях.
Например, двигатель, предназначенный для работы с частотой 60 Гц, не рекомендуется для работы с частотой 50 Гц или другими диапазонами.
Это может привести к нежелательным результатам, таким как нагрев двигателя, более низкие или более высокие скорости, чем требуемые, и ненормально высокое потребление, что делает вещи очень неэффективными и сокращает срок службы подключенного устройства.
Однако эксплуатация двигателей в условиях различной входной частоты часто становится вынужденной, и в таких ситуациях частотно-регулируемый привод или схема привода с регулируемой частотой могут оказаться очень удобными.
ЧРП — это устройство, которое позволяет пользователю управлять скоростью двигателя переменного тока, регулируя частоту и напряжение входного питания в соответствии со спецификациями двигателя.
Это также означает, что частотно-регулируемый привод позволяет нам управлять любым двигателем переменного тока через любой доступный сетевой источник переменного тока, независимо от его характеристик напряжения и частоты, путем соответствующей настройки частоты и напряжения частотно-регулируемого привода в соответствии со спецификациями двигателя.
Обычно это делается с использованием данного элемента управления в виде ручки переменной шкалы с различной калибровкой частоты.
Изготовление частотно-регулируемого привода в домашних условиях может показаться сложной задачей, однако взгляд на конструкцию, предложенную ниже, показывает, что, в конце концов, создать это очень полезное устройство (разработанное мной) не так уж и сложно.
Схема может быть разделена на два основных этапа: каскад драйвера полумоста и каскад логического генератора ШИМ.
Драйвер полумоста использует микросхему драйвера полумоста IR2110, которая в одиночку заботится о каскаде привода высоковольтного двигателя, включающем два полевых МОП-транзистора на стороне высокого и низкого напряжения соответственно.
Таким образом, микросхема драйвера образует сердце схемы, но для реализации этой важной функции требуется всего несколько компонентов.
Вышеупомянутая ИС, однако, нуждается в высокой логике и низкой логике в частотах для управления подключенной нагрузкой на желаемой конкретной частоте.
Эти входные логические сигналы высокого и низкого уровня становятся рабочими данными для драйвера IC и должны включать в себя сигналы для определения заданной частоты, а также ШИМ в фазе с сетью переменного тока.
Приведенная выше информация создается другим каскадом, состоящим из пары микросхем 555 и счетчика декад.
ИК 4017.
Две микросхемы 555 отвечают за генерацию модифицированных синусоидальных ШИМ, соответствующих полному колебанию переменного тока, полученному на выходе мостового выпрямителя.
IC4017 функционирует как выходной логический генератор тотемного полюса, частота переменного тока которого становится ГЛАВНЫМ параметром, определяющим частоту схемы.
Эта определяющая частота берется с вывода №3 микросхемы IC1, который также питает вывод триггера IC2 и для создания модифицированных ШИМ на выводе №3 микросхемы IC2.
Модифицированные синусоидальные ШИМ сканируются на выходах ИС 4017 перед подачей на IR2110, чтобы наложить точную «печать» модифицированных ШИМ на выходе драйвера полумоста и, в конечном итоге, для работающего двигателя.
Cx и значения потенциометра 180k должны быть соответствующим образом выбраны или отрегулированы, чтобы обеспечить правильную заданную частоту для двигателя.
Высокое напряжение на стоке MOSFET на стороне высокого напряжения также должно быть рассчитано соответствующим образом и получено путем выпрямления доступного сетевого напряжения переменного тока после соответствующего повышения или понижения его в соответствии со спецификациями двигателя.
Вышеупомянутые настройки определяют правильное значение вольт на герц (В/Гц) для конкретного двигателя.
Напряжение питания для обеих ступеней может быть объединено в общую линию, то же самое и для заземления.
TR1 — понижающий трансформатор 0–12 В/100 мА, который обеспечивает необходимые рабочие напряжения питания цепей.
Вам необходимо соответствующим образом интегрировать выходы микросхемы IC 4017 на приведенной выше схеме с входами HIN и LIN на следующей схеме. Кроме того, соедините диоды 1N4148, указанные на приведенной выше схеме, с затворами MOSFET нижнего плеча, как показано на приведенной ниже схеме.
Обновление:
Обсужденную выше простую конструкцию с одним частотно-регулируемым приводом можно еще больше упростить и улучшить, используя автоколебательную полную мостовую ИС IRS2453, как показано ниже:
Здесь IC 4017 полностью устраняется, поскольку драйвер полного моста оснащен собственным каскадом генератора, и поэтому для этой ИС не требуется внешнего запуска.
Будучи полностью мостовой конструкцией, регулятор выходного сигнала двигателя имеет полный диапазон регулировки скорости от нуля до максимальной.
Потенциометр на выводе №5 микросхемы 2 можно использовать для управления скоростью и крутящим моментом двигателя с помощью метода ШИМ.
Для управления скоростью В/Гц значения Rt/Ct, связанные с IRS2453, и R1, связанные с IC1, можно соответственно настроить (вручную) для получения соответствующих результатов.
Если полная мостовая секция кажется вам чрезмерной, вы можете заменить ее полной мостовой схемой на основе P, N-MOSFET, как показано ниже. В этом драйвере с переменной частотой используется та же концепция, за исключением секции драйвера полного моста, в которой используются P-канальные МОП-транзисторы на стороне высокого напряжения и N-канальные МОП-транзисторы на стороне низкого напряжения.
Хотя конфигурация может выглядеть неэффективной из-за использования P-канальных MOSFET (из-за их высокого рейтинга RDSON), использование множества параллельных P-MOSFET может показаться эффективным подходом к решению проблемы низкого RDSON.
Здесь 3 полевых МОП-транзистора используются параллельно для устройств с P-каналом, чтобы обеспечить минимальный нагрев устройств наравне с аналогами с N-каналами.
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.
homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!
Как лучше всего запитать трехфазное оборудование в вашей мастерской? Преобразователи частоты и вращающиеся преобразователи фазы являются двумя ключевыми вариантами, каждый из которых имеет свои сильные стороны и ограничения.
Преобразователи частоты— это эффективный способ питания отдельных машин, а вращающиеся преобразователи фазы идеально подходят для питания нескольких единиц оборудования. Правильный ответ для вас зависит от нескольких соображений. Итак, давайте подробнее рассмотрим эти варианты, их преимущества и недостатки, а также рассмотрим ситуации, когда тот или иной вариант имеет больше смысла.
В названии подразумевается функция частотно-регулируемого привода.
Он приводит в действие двигатель и регулирует его скорость, изменяя частоту и напряжение подаваемой мощности.
Вы увидите, что это оборудование упоминается по-разному, включая привод с регулируемой скоростью, привод переменного тока и привод с регулируемой частотой.
Он включает в себя инвертор, который использует полупроводниковую электронику для вывода трехфазной мощности из однофазного входа. ЧРП также может увеличивать или уменьшать мощность во время запуска или выключения.
Как вы понимаете, частотно-регулируемые приводы хорошо подходят для оборудования с различными требованиями к мощности, включая станки с ЧПУ, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и различное деревообрабатывающее оборудование.
ЧРП точно соответствует машине, которую он приводит в действие. По мере изменения потребностей приложения частотно-регулируемый привод обладает уникальной способностью соответствующим образом регулировать скорость двигателя.
Этот подход предлагает ключевые преимущества, в том числе:
В зависимости от вашей точки зрения точность частотно-регулируемого привода также может создавать недостатки, в том числе:
Вращающийся преобразователь фазы использует двигатель для преобразования однофазного источника питания в трехфазный выход. Вращающийся натяжной ролик/инвертор (или асинхронный двигатель) генерирует вторую и третью фазы, помогая питать самые разные машины и промышленное оборудование, такое как токарные станки, станки с ЧПУ и многое другое.
Вращающиеся преобразователи фазы имеют явное преимущество перед статическими преобразователями фазы. Вращающиеся и цифровые фазовые преобразователи будут запускать трехфазные двигатели на полную мощность, в то время как статический преобразователь может создавать трехфазную мощность только для запуска машины.
Для получения дополнительной информации вы можете прочитать подробное объяснение того, как работают вращающиеся фазопреобразователи здесь.
Основным преимуществом вращающегося преобразователя фазы является возможность питания нескольких единиц оборудования с помощью одного устройства. Среди других преимуществ:
По сравнению с частотно-регулируемым приводом преобразователи с вращающейся фазой имеют несколько недостатков, в том числе:
— отличный выбор в тех случаях, когда управление скоростью двигателя необходимо для точной настройки производительности или повышения эффективности оборудования.
Эта сила делает частотно-регулируемые приводы популярными во многих промышленных приложениях, включая экструдеры, вентиляторы, насосы и воздушные компрессоры, а также в коммерческих/развлекательных приложениях, таких как американские горки.
Вращающийся фазовращатель может быть лучшим выбором, если вам нужно преобразовать однофазную мощность в трехфазную для более чем одного устройства.
Стоимость одного вращающегося преобразователя обычно выше, чем стоимость частотно-регулируемого привода, но вы можете питать все оборудование в вашем цеху с помощью всего лишь одного вращающегося фазового преобразователя.
Например, роторный трехфазный преобразователь подойдет, если вы хотите запитать несколько станков в мастерской, а также периферийные устройства, такие как лампы, реле и другую электронику. Это особенно верно, если вам не требуется точное управление скоростью двигателя на вашем оборудовании (т. е. вы будете запускать трехфазный двигатель на полной скорости, все время).
Некоторые вращающиеся фазовращатели, например, от компании American Rotary, используют холостой ход с плавным пуском, чтобы уменьшить бросок тока перед тем, как машина достигнет полной нагрузки. Эта функция может помочь увеличить срок службы преобразователя и помочь сэкономить на счетах за электроэнергию.
Ну, это зависит от ваших конкретных потребностей.
У вас есть одна машина с меньшей мощностью (1-3 л.с.), которая выиграла бы от точного контроля скорости двигателя? Выберите ЧРП. Компания American Rotary предлагает здесь различные варианты частотно-регулируемого привода.