Convertitori di frequenza industriali

Come controllare le prestazioni della pompa?

In ambienti industriali, i motori asincroni trifase sono più comunemente utilizzati. La semplicità del loro design, affidabilità e basso costo: questi sono i fattori decisivi che ti consentono di utilizzarli in molte macchine, unità e meccanismi. Nella maggior parte dei casi, i motori funzionano su base on-off.

Ad esempio, in quasi tutte le macchine utensili, la velocità del mandrino è controllata da un cambio meccanico. Inoltre, non è necessario controllare la velocità del motore per modificare o mantenere alcun parametro tecnologico nella norma. Come tale parametro, ad esempio, si può considerare la pressione all'uscita di una pompa dell'acqua convenzionale utilizzata nei sistemi idraulici. Ognuno di noi ha familiarità con questo parametro: basta aprire il rubinetto del lavandino al mattino.

Circa venti anni fa, il compito di regolare la pressione all'uscita della pompa era risolto controllando la valvola. Se era necessario un aumento della pressione di uscita, la valvola veniva aperta; per ridurre la stessa valvola doveva essere chiusa. La regolamentazione è stata eseguita allo stesso modo di un rubinetto nel bagno. L'operatore di turno era impegnato in tali manipolazioni, concentrandosi sulle letture del manometro.

Successivamente hanno iniziato a utilizzare lo stesso principio di regolazione nei sistemi di automazione della fornitura idrica, in cui le funzioni dell'operatore menzionato erano svolte da sensori e controller, e in alcuni casi anche da un personal computer. In tutta onestà, va notato che questo metodo di gestione è ancora ampiamente utilizzato, sebbene ovunque provino a liberarsene.

Tale sistema di regolazione può essere paragonato a un'auto in cui il motore sarà costantemente acceso a tutto gas. Quindi la velocità cambia solo in base al grado di pressione del pedale del freno. È ovvio che il consumo di carburante è sempre massimo, la maggior parte della benzina vola inutilmente nel tubo di scarico e l'usura del sistema frenante sarà completa e rapida. Il confronto potrebbe non avere molto successo, ma abbastanza simile: nel caso di una pompa elettrica, invece della benzina, l'energia viene sprecata e la pompa stessa si consuma.

Attualmente, è diventato più ottimale per il controllo delle prestazioni di pompe e altre apparecchiature che richiedono un controllo continuo della velocità e della potenza. azionamento a frequenza variabile. Molte aziende offrono una vasta gamma di convertitori di frequenza diversi, progettati per risolvere eventuali problemi tecnologici. La potenza dei dispositivi proposti varia da diverse centinaia di watt a 500 kW o più.

Un convertitore di frequenza è il modo migliore per controllare un motore trifase o brevemente sui principi della regolazione della frequenza

Il modo più efficace per modificare la velocità di un motore CA è: regolazione della frequenza. Il suo principio di base è che la tensione di alimentazione e la sua frequenza possono variare in base al rapporto richiesto, che viene determinato in base alla natura del carico del motore.

La velocità di rotazione del rotore di un motore a induzione, come sapete, dipende dalla frequenza della fonte di alimentazione. Pertanto, variando la frequenza della tensione di alimentazione, è possibile variare ampiamente la velocità del rotore. Allo stesso tempo, i motori con gabbia di scoiattolo e con rotore di fase funzionano ugualmente bene nei sistemi di controllo della frequenza, il che consente di implementare completamente le tecnologie di risparmio energetico.

Da quanto precede, possiamo concludere che per controllare la velocità di un motore a induzione, prima di tutto, è necessaria una sorgente di tensione CA di frequenza regolabile. La produzione di massa di tali fonti è stata resa possibile dalla creazione di convertitori di frequenza statici a semiconduttoreo, come spesso vengono chiamati, chastotnikov.

La creazione di chastotniks è stata facilitata dallo sviluppo di una base elementare moderna, principalmente microcontrollori specializzati e transistor della struttura IGBT. Ovviamente, l'uso a questo scopo di un generatore sincrono con una velocità regolabile (una volta venivano usati tali metodi) non è giustificato né da considerazioni economiche né tecniche.

Convertitori di frequenza moderni (un altro nome per questi dispositivi "Inverter trifase") la produzione a marchio è abbastanza universale sotto tutti gli aspetti, ha un'elevata affidabilità, offre varie caratteristiche di carico sui motori elettrici, consente l'uso di motori elettrici di vario tipo.

Sembrerebbe che cos'altro sia necessario? Acquista e lavora! Ma c'è una categoria così irrequieta di persone come gli appassionati di radioamatori che si sono interessati a regolare la velocità di rotazione dei motori trifase molto prima che apparissero in vendita quelli di marca convertitori di frequenza industriali.

Tuttavia, i dispositivi di marca non hanno fermato la ricerca radiofonica amatoriale in quest'area: appaiono ancora sulle pagine delle riviste radiofoniche amatoriali circuiti del convertitore di frequenza. Naturalmente, la ripetizione di tutti questi vecchi circuiti ora potrebbe non essere utile, ma la loro considerazione aiuterà a comprendere i principi generali della costruzione dei circuiti del convertitore di frequenza, i principi del loro funzionamento. E la conoscenza di questi principi può aiutare con l'acquisto di un convertitore di frequenza proprietario, oltre a comprendere il suo schema in caso di riparazione.

Continuazione dell'articolo: Schemi di convertitori di frequenza amatoriali.

Boris Aladyshkin