Haberler

Otomatik indüksiyon motorlarının ortaya çıkmasından bu yana, inverter işlevi alternatifler şeklinde mevcuttur.Yüksek hızlı transistörlerin ortaya çıkmasından önce, bu, bir motorun hızını değiştirmenin ana yollarından biriydi, ancak jeneratör hızı voltaj yerine çıkış frekansını düşürdüğü için frekans değişikliği sınırlıydı.

Şimdi inverterin bileşenlerine bir göz atalım ve frekans ve motor hızını değiştirmek için nasıl birlikte çalıştıklarını görelim.

01 Inverter bileşeni - düzleyici

AC sinüs dalgasının frekansını AC modunda değiştirmek zor olduğundan, inverterin ilk görevi dalga biçimini DC'ye dönüştürmektir.Tüm frekans dönüştürücülerinin ilk bileşeni, düzleyici veya dönüştürücü adı verilen bir cihazdır, aşağıda gösterildiği gibi:

Bir düzleyici devre, alternatif akımı sürekli akıma dönüştürür ve bir pil şarj cihazı veya ark kaynak makinesiyle aynı şekilde çalışır.AC sinüs dalgasının sadece bir yönde hareket etmesini sınırlamak için bir diyot köprüsü kullanır.Sonuç olarak, tam olarak düzeltilmiş AC dalga biçimi DC devre tarafından yerel DC dalga biçimi olarak yorumlanır.Üç fazlı bir inverter, üç ayrı AC giriş fazını alır ve onları tek bir DC çıkışına dönüştürür.

Çoğu üç fazlı inverter tek fazlı (230V veya 460V) güç kaynağını da kabul edebilir, ancak sadece iki giriş dalı olduğundan,Değiştiricinin çıkışı (HP), üretilen DC akımın orantılı olarak azalması nedeniyle düşürülmelidir.Öte yandan, gerçek tek fazlı bir inverter (tek fazlı bir motoru kontrol eden tek fazlı inverter), tek fazlı bir giriş kullanır ve girişle orantılı bir DC çıkışı üretir.

Değişken hızda çalışmaya gelince, üç fazlı motorlar iki nedenden dolayı tek fazlı sayaç bileşenlerinden daha yaygın olarak kullanılır.Öte yandan, genellikle dönmeye başlamak için bazı dış müdahale gerektirir.

02 Dönüştürücü bileşenleri - DC otobüsü

DC otobüsünün ikinci bileşeni (şekildeki DC otobüsü ile gösterilmiştir) tüm dönüştürücülerde görünmez çünkü frekans dönüşüm işlemini doğrudan etkilemez.Her zaman yüksek kaliteli genel amaçlı sürücülerde bulunur.DC otobüsü, dönüştürülen DC'deki AC "dalga" voltajını filtrelemek için kondansatörleri ve indüktörleri kullanır ve daha sonra inverter bölümüne girer.Aynı zamanda uyumlu bozulmayı engelleyen ve inverter güç kaynağına geri beslenebilen bir filtre içerirBu işlemi tamamlamak için daha eski inverterler ve ayrı hat filtreleri gereklidir.

03 Inverter bileşenleri - Inverterler

Resmin sağında inverterin "karınları" vardır (inverterde gösterilmiştir).Dönüştürücü, AC sinüs dalgasının üç aşamasını da simüle eden bir DC "puls" oluşturmak için üç dizi yüksek hızlı anahtar transistörü (IGBT'de gösterilmiştir) kullanırBu darbeler sadece dalganın voltajını değil, frekansını da belirler.Modern inverter inverterleri, voltaj ve frekansı düzenlemek için "puls genişliği modülasyonu" (PWM) adı verilen bir teknik kullanır.

Sonra IGBT'den bahsediyoruz, ki bu "izole kapılı bipolar transistör" anlamına geliyor, bu da inverterin anahtarlama (veya darbeler) bileşeni.Elektronik dünyamızda tranzistörler (vakum tüplerinin yerine) iki işlevi yerine getirirBir amplifikatör gibi bir güçlendirici olarak işlev görebilir ve sinyali artırabilir veya sinyali açıp kapatarak bir düğme olarak çalışabilir.IGBT, daha yüksek anahtarlama hızları (3000-16000 Hz) ve daha az ısı üretimi sunan modern bir sürümdürDaha yüksek anahtarlama hızı, AC dalga simülasyonunun doğruluğunu artırabilir ve motor gürültüsünü azaltabilir.Bu yüzden frekans dönüştürücü daha küçük bir ayak izi var.

04 Inverter PWM dalga şekli

Aşağıdaki resimde, gerçek bir AC sinüs dalgasıyla karşılaştırıldığında PWM dönüştürücüsü olan bir invertör tarafından üretilen dalga şekli gösterilmiştir.Dönüştürücü çıkışı sabit bir yüksekliğe ve ayarlanabilir genişliğe sahip bir dizi dikdörtgen darbelerden oluşurBu özel durumda, AC döngüsünün olumlu ve olumsuz bölümlerinin ortasında geniş bir set ve başlangıçta ve sonunda dar bir set olan üç set atış vardır.

Darbelerin alanlarının toplamı gerçek AC dalgasının etkin voltajına eşittir.Eğer gerçek AC dalga biçiminin üzerindeki (veya altındaki) darbeleri kesip, eğrinin altındaki boşluğu onlarla doldurursanızBu şekilde inverter motorun voltajını kontrol edebilir.

Darbe genişliklerinin ve aralarındaki boş genişliklerin toplamı, motor tarafından görülen dalga biçiminin frekansını belirler (bu nedenle PWM veya darbe genişliği modülasyonu).boşluk yok), frekans hala doğru olacaktır, ancak voltaj gerçek AC sinüs dalgasından çok daha büyük olacaktır.frekans dönüştürücü, nabızın yüksekliğini ve genişliğini ve aralarındaki boşluk genişliğini değiştirecektir..

Bazı insanlar bu "sahte" AC'nin (aslında DC) bir AC indüksiyon motorunu nasıl çalıştıracağını merak edebilir.Bir motorun rotorundaki akımı ve buna karşılık gelen manyetik alanı "hissetmek" için bir alternatif akıma ihtiyacınız var mı?O zaman, AC doğal olarak endüksiyona neden olur, çünkü sürekli yönünü değiştirir, diğer taraftan, DC devre etkinleştirildiğinde normal olarak hareket etmez.

Bununla birlikte, DC açık ve kapalı ise, DC akımı indükleyebilir.Bu noktaların amacı, pilden sarmal (transformör) 'e "puls" vermekBu, sargıdaki elektrik yükünü tetikler ve bu da bu voltajı bu şekilde ateşlenmesine izin verir.Yukarıdaki resimde görülen geniş DC darbeler aslında yüzlerce bireysel darbelerden oluşuyor., ve inverter çıkışının bu açma ve kapatma hareketi, bunun DC indüksiyonu ile gerçekleşmesini sağlar.

05 Etkin gerilim

AC'yi karmaşık hale getiren bir faktör sürekli olarak voltajı değiştirmesidir. Sıfırdan maksimum pozitif voltaya, sonra sıfıra, sonra maksimum negatif voltaya,Ve sonra sıfıra geri dönüyoruz.. Devreye uygulanan gerçek voltajı nasıl belirlersiniz? Aşağıdaki resim 60Hz, 120V sinüs dalgasıdır. Bununla birlikte, en yüksek voltajının 170V olduğunu unutmayın.Nasıl 120V dalgası diyebiliriz??

Bir döngüde 0V'den başlayıp 170V'ye yükseler, sonra tekrar 0'ya düşer, -170'ya düşer ve sonra tekrar 0'ya yükselmeye başlar.Asıl yeşil dikdörtgenin 120V'deki üst sınırıyla alanı eğrinin pozitif ve negatif kısımlarının toplamına eşittir.Yani 120V ortalama mı?

Eğer döngünün her noktasındaki tüm voltaj değerlerini ortalama yapsaydınız, sonuç yaklaşık 108V olurdu, bu yüzden bu cevap olamaz.Bunun bizim "effektif voltaj" dediğimiz şeyle ilgisi var.. "

Eğer dirençten akan DC akım tarafından üretilen ısıyı ölçerseniz, eşdeğer AC akım tarafından üretilen ısıdan daha büyük olduğunu görürsünüz.Bu, AC'nin tüm döngü boyunca sabit bir değeri korumamasından kaynaklanmaktadır.Eğer laboratuvarda, kontrollü koşullarda yapılırsa, belirli bir DC akımın 100 derecelik bir ısı artışı ürettiği, AC eşdeğerinin 70 derecelik bir ısı artışı ürettiği bulunur.7 derece artış veya 70Yani AC'nin etkin değeri DC'nin %70,7'sidir.Ayrıca, AC voltajının etkin değerinin, eğrinin ilk yarısının karesi gerilimlerinin toplamının kareköküne eşit olduğunu görebilirsiniz..

Eğer zirve voltajı 1 ise ve 0 derece ile 180 derece arasındaki bireysel voltajlar ölçülürse, etkin voltaj 0-707.0 zirve voltajı olacaktır.707 çarpı rakamdaki 170'nin en yüksek voltajı 120V'ye eşittir.Bu etkin voltaj, kök orta kare veya RMS voltajı olarak da bilinir. Bu nedenle, en yüksek voltaj her zaman etkin voltajın 1.414'üdür.230V AC akımın en yüksek voltajı 325V iken 460'ın en yüksek voltajı 650V'dir..

Frekans değişikliklerine ek olarak, voltaj AC motorunun çalışma hızından bağımsız olsa bile, inverter de voltajı değiştirmelidir.

Şekil, iki 460V AC sinüs dalgasını göstermektedir. Kırmızı 60hz eğri, mavi 50hz'dir. Her ikisi de 650V'lik bir zirve voltajına sahiptir, ancak 50hz çok daha geniş.50Hz eğrisinin ilk yarısında (0-10ms) bulunan alanın 60hz eğrisinin ilk yarısından (0-8ms) daha büyük olduğunu görebilirsiniz.Ayrıca, eğrinin altındaki alan etkin voltaj ile orantılı olduğundan, etkin voltaj daha yüksektir.etkin voltaj artışı daha dramatik hale gelir.

Eğer 460V motorların bu yüksek voltajlarda çalışmasına izin verilirse, yaşamları büyük ölçüde azaltabilir.Değiştiricinin, sürekli bir etkin voltajı korumak için frekansla ilişkili "peak" voltajını sürekli değiştirmesi gerekir.Çalışma frekansı ne kadar düşükse, zirve voltajı da o kadar düşüktür ve tam tersi.

Şimdi inverterin nasıl çalıştığını ve motor hızını nasıl kontrol edeceğinizi iyi anlamalısınız.Çoğu sürücü, kullanıcının motor hızını çoklu pozisyon anahtarı veya klavye ile elle ayarlamasına izin verir, veya işlemleri sensörler (basınç, akış, sıcaklık, seviye vb.) kullanarak otomatikleştirin.