Convertidores de frecuencia para motores asíncronos - montaje y conexión

Creado a fines del siglo XIX, el motor asíncrono trifásico se convirtió en un componente indispensable de la producción industrial moderna.

Para iniciar y detener sin problemas este equipo, se requiere un dispositivo especial, un convertidor de frecuencia.Especialmente importante es la presencia de un convertidor para motores grandes con alta potencia.Con este dispositivo adicional, es posible regular las corrientes de arranque, es decir, controlar y limitar su magnitud.

Principio de funcionamiento del convertidor de frecuencia

19)Al regular la corriente de arranque exclusivamente por medios mecánicos, no será posible evitar pérdidas de energía y acortar la vida útil del equipo.Los indicadores de esta corriente son de cinco a siete veces la tensión nominal, lo que es inaceptable para el funcionamiento normal del equipo.

El principio del convertidor de frecuencia moderno implica el uso del control electrónico.No solo proporcionan un arranque suave, sino que también regulan suavemente el variador, manteniendo la relación entre el voltaje y la frecuencia estrictamente de acuerdo con la fórmula dada.

La principal ventaja del dispositivo es el ahorro enEl consumo de electricidad, que es en promedio 50%.Y también la posibilidad de regulación, teniendo en cuenta las necesidades de una producción particular.

El dispositivo funciona según el principio de doble transformación de voltaje.

  • El sistema de capacitores endereza y filtra la tensión de la red.
  • Luego el control electrónico ingresa al trabajo: se forma la corriente con la frecuencia especificada (programada).
  • En la salida hay pulsos rectangulares que, bajo la influencia del devanado, el motor del estator (su inductancia) se acerca a la sinusoide.

    ¿Qué buscar al elegir?

    Los fabricantes se centran en el costo del convertidor.Por lo tanto, muchas opciones están disponibles solo en modelos caros.Al elegir un dispositivo, debe determinar los requisitos básicos para un uso específico.

    • El manejo puede ser vectorial o escalar.En primer lugar, permite una regulación precisa.El segundo solo es compatible con uno, la relación dada entre la frecuencia y el voltaje en la salida y es adecuada solo para dispositivos simples, como un ventilador.
    • Como se indicó anteriormente, la potencia del dispositivo será más versátil: se proporciona capacidad de intercambio y se simplifica el mantenimiento del equipo.
    • El rango de voltaje de la red debe ser lo más amplio posible, lo cual está garantizado por las diferencias en sus normas.La reducción de la calificación no es tan peligrosa para el dispositivo como el impulso.Con este último, puede explotar los condensadores de la red.
    • La frecuencia debe satisfacer plenamente las necesidades de producción.El límite inferior indica el rango de velocidad de la unidad.Si necesita uno más amplio, necesita control vectorial. En la práctica, se utilizan frecuencias de 10 a 60 Hz, menos de 100 Hz.
    • La gestión se realiza a través de diferentes entradas y salidas. Cuanto más sean, mejor. Pero la mayor cantidad de conectores aumenta significativamente el costo del dispositivo y complica su configuración.
    • Las entradas discretas (salidas) se utilizan para ingresar comandos de control y mensajes de eventos de salida (por ejemplo, sobre el sobrecalentamiento), digitales - para señales de entrada de sensores digitales (alta frecuencia), analógicas - para la entrada de señales de realimentación manojo

    • El bus de control del equipo conectado debe coincidir con las posibilidades del circuito del convertidor de frecuencia de motor asíncrono por el número de entradas y salidas. Mejor tener un pequeño stock para actualizaciones.
    • Habilidades de transbordo. Elección óptima del dispositivo con una potencia del 15% más del motor utilizado. En cualquier caso, es necesario leer la documentación. Los fabricantes especifican todos los parámetros principales del motor. Si hay cargas máximas importantes, elija un convertidor con un valor de corriente pico de 10% más de lo indicado.

    Montaje de un convertidor de frecuencia para un motor asíncrono con sus propias manos

    Reúna usted mismo el inversor o el convertidor. Actualmente hay muchas instrucciones y esquemas de esta colección en la red.

    La tarea principal es obtener un modelo "popular". Barato, fiable y pensado para el uso diario. Por supuesto, es mejor operar equipos a escala industrial.Para dar preferencia a los dispositivos que se venden en las tiendas.
    Procedimiento para compilar el diagrama de circuito del convertidor de frecuencia para el motor eléctrico

    Para trabajar con cableado doméstico, con un voltaje de 220 V y una fase.Potencia aproximada del motor hasta 1kW.

  • Los bobinados del motor están conectados por un triángulo.
  • Para el ensamblaje del convertidor de frecuencia para un motor monofásico, el IR2135 (IR2133) es un controlador de puente trifásico, AT90SPWM3B es un microcontrolador (usado como un generador PWM), un programador (por ejemplo, AVReAl), seis piezas de transistores IRG4BC30W, un indicador de CRYSTALbotones
  • El convertidor consiste en dos tableros.El primero está conectado a la fuente de alimentación, el controlador.Además, aquí se colocan transistores y terminales de potencia.
  • El segundo es un microcontrolador y un indicador.Entre ellos los tableros se combinan con un lazo flexible.
  • La unidad de alimentación de impulsos con sus propias manos va al esquema estándar.
  • No se requiere control externo del motor para el control del motor.Pero puede instalar el chip extra (IL300) creando una solución lineal.
  • El puente de diodo junto con los transistores están unidos a un radiador común.
  • Los Optrons OS2-4 se utilizan para duplicar los botones de control.OS-1 está diseñado para funciones de usuario (señalización, etc.)
  • No es necesario instalar un transformador en un convertidor de frecuencia monofásico para un motor eléctrico.Se permite usar una derivación actual, que es un cable de manganinovogo de cuatro hilos con una sección transversal de 0.5 milímetros enEl marco es de 3 milímetros.El amplificador DA-1 se puede conectar a la misma derivación.
  • El motor de 400W no necesita un sensor térmico.El DA-1-2 (amplificador) se puede utilizar para medir voltajes de red.
  • Los botones están aislados con pulsadores de plástico, para el control, se utiliza el optoacoplador.
  • Nota.Los cables largos deben estar provistos de anillos de interrupción.

    El ajuste de la rotación del rotor del motor está dentro del rango de 1:40.Para bajas frecuencias, se requiere un voltaje fijo (compensación IR).

    Conexión del convertidor de frecuencia al motor

    Para el cableado monofásico a 220 V (uso doméstico), la conexión se realiza de acuerdo con el esquema "triángulo".¡La corriente de salida no debe exceder el 50% del nominal!

    Para un cableado trifásico a 380 V (uso industrial), la conexión del motor al convertidor de frecuencia se realiza de acuerdo con el esquema en "estrella".

    El convertidor (o inversor) tiene terminales apropiados, indicados por letras.

    • R, S, T - los cables de la red están conectados aquí, el orden del asunto no importa;
    • U, V, W - para la inclusión de un motor asíncrono (si el motor gira en la dirección opuesta, es necesario intercambiar cualquiera de los dos cables en estos terminales).
    • Hay un terminal separado para la conexión a tierra.

    Recomendaciones para el mantenimiento de equipos eléctricos

    Para prolongar la vida útil del convertidor, deben observarse las siguientes reglas:

  • Limpie regularmente el interior del dispositivo del polvo (es mejor soplarlo en pequeñas cantidades).Compresor, ya que la aspiradora con la contaminación no siempre hace frente - se compacta el polvo).
  • Reemplazo oportuno de nodos. Los condensadores electrolíticos están diseñados para cinco años, fusibles para diez años de operación. Un ventilador de refrigeración para dos o tres años de uso. Los bucles internos deben ser reemplazados cada seis años.
  • Monitoree la temperatura interna y el voltaje en los buses de CC.
  • El aumento de la temperatura lleva al secado de la pasta termoestable y la destrucción de los condensadores. En los componentes de potencia del variador, debe cambiarse al menos una vez cada tres años.

  • Observe las condiciones de operación. La temperatura ambiente no debe superar los +40 grados. Gran humedad inaceptable y contaminación del aire.
  • La administración de un motor asíncrono (por ejemplo, cómo conectar un motor trifásico a una red de 220v) es un proceso bastante complicado. Los convertidores, fabricados industrialmente, son más económicos que los análogos industriales y son perfectamente adecuados para uso doméstico. Sin embargo, para uso en producción, es preferible instalar inversores recolectados en condiciones de fábrica. El mantenimiento de estos modelos caros solo es posible por personal técnico bien capacitado.

    Comentarios para conectar el convertidor de frecuencia al motor en el video