Ni vigumu sana kutengeneza vibadilishaji masafa kwa mikono yako mwenyewe, kwa kuwa unahitaji kuwa mjuzi sana wa teknolojia ya umeme na semiconductor. Lakini kabla ya kufikiria juu ya kuunda kifaa hiki, unahitaji kujua kwa madhumuni gani hutumiwa. Utahitaji pia kujua ni sehemu gani kuu za mifumo hii ya kielektroniki.
Kigeuzi cha masafa ni nini?
Kila mtu anajua kuwa kuna mkondo wa kubadilisha mkondo katika mtandao, na una masafa fulani. Katika Urusi, kiwango ni 50 Hertz. Katika baadhi ya nchi za Magharibi, kiwango tofauti kidogo ni 60 Hertz. Uendeshaji wa vifaa vingi hutegemea mzunguko wa sasa. Waongofu hutumiwa kuwasha motors asynchronous. Kuna sababu nyingi za kutumia njia za elektroniki. Kwa mfano, katika sekta hiyo, inverters zimeenea, tangu matumizi yaohukuruhusu kuondoa mifumo mikubwa.
Kwa undani zaidi, unaweza kubadilisha kasi ya kuzunguka kwa ukanda kwenye konisho kwa kutumia sanduku la gia, ambalo linategemea aina ya gia ya gari. Kwa kuongeza, inaweza kuwa ya mitambo (kwa kutumia gia kadhaa) au CVT. Lakini ni bora zaidi kubadili vigezo vya sasa vinavyolisha motor. Kugeuza upinzani wa kutofautiana hubadilisha kasi ya mzunguko wa conveyor. Zaidi ya hayo, masafa yanaweza kubadilishwa katika anuwai nyingi.
Vibadilishaji masafa huwa na vipengele gani vingine?
Aidha, mipangilio ya kibadilishaji kigeuzi huruhusu motor ya umeme kupata kasi polepole kwa sekunde kadhaa. Wakati umewekwa na mtumiaji kupitia programu ya kazi ya kibadilishaji mzunguko. Vile vile, unaweza kufanya na wakati wa kuacha silaha ya injini. Hii inapunguza mzigo kwenye hifadhi, ambayo huathiri moja kwa moja rasilimali yake.
Kwa kuongeza, kwa wafanyabiashara wadogo ambao hawana uwezo wa kujipatia mtandao wa awamu tatu, lakini kuna haja yake, matumizi ya vibadilishaji vya mzunguko ni panacea ya kweli. Kuna mifano mingi ya vifaa vile vinavyounganishwa na mtandao wa sasa wa awamu moja, na huzalisha tatu kwenye pato. Kwa hiyo, inawezekana kuziba motor ya umeme kwenye duka la kawaida. Na katika kesi hii, haitapoteza nguvu, kazi yake itakuwa sahihi.
Vipengee vya nguvu vya vigeuzi
Vigeuzi vyote vya masafa hutumia transistors zenye nguvu za IGBT au MOSFET. Wao ni bora kwa aina hii ya kazi. Wao ni vyema katika modules tofauti. Njia hii ya ufungaji inaweza kuboresha utendaji wa kifaa cha elektroniki. Transistors hizi hufanya kazi katika hali muhimu, udhibiti unafanywa kwa kutumia mfumo wa microprocessor. Ukweli ni kwamba udhibiti wote ni wa chini-sasa, kubadili voltages ya juu haihitajiki. Kwa hivyo, hii inaweza kupatikana kwa kutumia microprocessor rahisi zaidi.
Mikusanyiko maalum inayotumika sana ya mfululizo wa IR2132 na IR2130. Zinajumuisha madereva sita wanaodhibiti funguo. Tatu hutumiwa kwa chini na tatu kwa juu. Mkutano huu unakuwezesha kutekeleza cascade rahisi ya kibadilishaji cha mzunguko. Kwa kuongeza, ina digrii kadhaa za ulinzi. Kwa mfano, dhidi ya mzunguko mfupi na overload. Tabia za kina zaidi za vitu vyote zinaweza kupatikana katika miongozo. Lakini vipengele vyote vya nishati vina dosari kubwa - gharama ya juu ya bidhaa.
Mchoro wa muundo wa kigeuzi
Kigeuzi chochote cha masafa ya injini kina sehemu tatu kuu - kirekebishaji, vichungi, kibadilishaji umeme. Inatokea kwamba voltage ya AC inabadilishwa kwanza kwa DC, kisha inachujwa. Baada ya haya yote, inageuzwa kuwa tofauti. Lakini kuna kizuizi cha tatu - udhibiti wa microprocessor ya inverter. Na kuwa sahihi zaidi, transistors zenye nguvu za IGBT. Ikiwa umewahi kushughulikiwavigeuzi vya masafa, basi unajua kuwa kwenye paneli ya mbele wana vitufe kadhaa vya kupanga.
Mwongozo wa maagizo wa kibadilishaji kigeuzi kitakuongoza jinsi ya kusanidi vitendaji vyote. Hili ni jambo gumu sana, kwani kuna mipangilio mingi hata kwenye kifaa rahisi. Mbali na ukweli kwamba kifaa cha elektroniki kinakuwezesha kubadilisha mzunguko wa mzunguko wa silaha za magari, kurekebisha kasi ya kuongeza kasi na kupunguza kasi, pia kuna digrii kadhaa za ulinzi. Kwa mfano, overcurrent. Katika kesi ya kutumia kifaa kama hicho, hakuna haja ya kusakinisha swichi za kiotomatiki.
Kitengo cha kurekebisha
Kulingana na madhumuni ya kibadilishaji masafa, hatua tofauti za kurekebisha hutumika. Na chaguo la ugavi wa umeme inaweza kuwa kutoka kwa mtandao wa awamu ya tatu, au kutoka kwa awamu moja. Lakini katika pato la inverter, kwa hali yoyote, kuna voltage ya awamu ya tatu. Lakini ili kudhibiti sasa, ni lazima kwanza kurekebishwa. Jambo ni kwamba ni vigumu kabisa kudhibiti kutofautiana - ni muhimu kutumia rheostats kubwa, ambayo si rahisi sana. Zaidi ya hayo, sasa ni wakati wa microelectronics na automatisering, si tu haina maana kutumia teknolojia ya zamani, lakini pia haina faida sana.
Kifaa cha kielektroniki kinachojumuisha diodi sita za semicondukta hutumika kurekebisha mkondo wa awamu ya tatu wa mpigo. Wao huwashwa kwenye mzunguko wa daraja, zinageuka kuwa kila jozi ya diode hutumikia kurekebisha awamu moja. Voltage ya mara kwa mara inaonekana kwenye pato la kitengo cha kurekebisha, yakethamani ni sawa na ile inayotiririka kwa ingizo. Katika hatua hii, mabadiliko yote yamekamilika, hakuna udhibiti wa kizuizi hiki unafanywa. Katika tukio ambalo nguvu hutolewa kutoka kwa mtandao wa awamu moja, hatua ya kurekebisha inatosha hata kutoka kwa diode moja. Lakini ni bora zaidi kutumia mzunguko wa daraja wa nne.
Sanduku la chujio
Njia hii inatumika kwa uchujaji wa voltage ya DC. Toleo rahisi zaidi la block ni inductor iliyojumuishwa kwenye pengo la bega chanya. Capacitor electrolytic imeunganishwa kati ya miti. Ina kazi moja - kuondokana na sehemu ya kutofautiana. Jambo ni kwamba mrekebishaji hana uwezo wa kuondoa kabisa mawimbi. Kuna kiasi kidogo cha AC ambacho kinaweza kutoa kelele kubwa wakati wa operesheni.
Ili kuzingatia kanuni ya utendakazi wa kizuizi cha kichujio, ni muhimu kuchanganua kwa kubadilisha vipengele. Wakati wa kufanya kazi katika hali ya moja kwa moja ya sasa, inductance inabadilishwa na upinzani, capacitor inabadilishwa na mzunguko wazi. Lakini inapotumiwa na sasa mbadala, uwezo hubadilishwa na upinzani. Kwa hiyo, sehemu nzima ya kutofautiana hupotea, kwani mzunguko mfupi hutokea katika kesi hii. Ili kuelewa hili ni vigumu sana, ni muhimu kuelewa misingi ya kinadharia ya uhandisi wa umeme. Lakini kigeuzi cha masafa ya awamu 3 hakiwezi kufanywa bila hii.
Hatua ya kigeuzi
Na hapa furaha inaanza - matumizi ya transistors zenye nguvu za IGBT. Wanadhibitiwa na mfumo wa microprocessor, kutokaubora wa utendaji wao unategemea uendeshaji wa kibadilishaji kizima cha mzunguko. Mzunguko huo wa kubadilisha voltage hutumiwa sana. Kwa kweli, kwa msaada wa transistors za nguvu, voltage yoyote inaweza kupinduliwa. Kwa jumla, vipengele sita hutumiwa katika mzunguko rahisi - mbili kwa kila awamu. Kibadilishaji masafa hutoa volti 220 kwa kila awamu kwa kuzingatia sifuri.
Ili kuondokana na kutokea kwa volti ya nyuma, ni muhimu kutumia diodi za semiconductor. Wao ni kushikamana kati ya mtoza na emitter ya transistors nguvu. Usimamizi unafanywa kwenye mlango wa msingi. Kama ilivyotajwa hapo awali, vibadilishaji vya masafa ya fanya-wewe-mwenyewe wana transistors mbili kwa kila awamu kwenye mteremko wa inverter. Washa makutano yao ya p-n katika mfululizo. Awamu huondolewa kutoka katikati ya kila bega. Modules zilizopangwa tayari zinapatikana kwa ajili ya kuuza, zina miongozo ya kusambaza voltage ya moja kwa moja, pamoja na mawasiliano matatu ya kuondoa mbadala ya awamu tatu. Kwa kuongeza, kuna kiunganishi cha kuunganisha mfumo wa kudhibiti kidhibiti kidogo.
Kidhibiti cha kichakataji kidogo
Inatumika kubadilisha kasi ya shimoni ya moshi kwa kibadilishaji umeme, volteji, ambayo masafa yake chaguomsingi ni 50Hz, inaweza kubadilishwa katika amplitude juu ya anuwai nyingi. Na zaidi hasa, kutoka sifuri hadi mzunguko ambao microprocessor inaweza kutoa. Mahitaji makuu ya mwisho ni uwezo wa kuunganisha vifaa vingi. Wakati wewetengeneza kibadilishaji, voltage, mzunguko ambao hubadilishwa na upinzani wa kutofautiana, lazima udhibitiwe na processor. Imechaguliwa kwa uangalifu, lazima iwe na idadi ya kutosha ya bandari za I / O.
Unaweza kutatiza mfumo kidogo kwa kuunganisha onyesho la LCD kwenye kidhibiti kidogo. Utoaji wa rangi ya juu hauhitajiki kutoka kwake, monochrome ni ya kutosha, kama katika calculators rahisi. Vifungo vya upangaji programu pia vimeunganishwa kwenye bandari za pembejeo-pato. Hivi ndivyo unavyoweza kutengeneza kigeuzi rahisi cha masafa. Bei ya vipengele vyote haitakuwa zaidi ya rubles elfu mbili. Lakini gharama ya inverter yenye nguvu ya watts 200-750 inatoka kwa rubles 6500 hadi 12000. Yote inategemea mtengenezaji na uwezo wa kifaa.
Mkoba wa kifaa
Vibadilishaji masafa vya Jifanyie-mwenyewe lazima ziwe na makazi ya kuaminika. Sio tu urahisi wa matumizi hutegemea, lakini pia ufanisi. Msingi umetengenezwa kwa alumini. Sababu ya kutumia nyenzo hii ni hitaji la baridi ya hali ya juu. Wakati wa operesheni, moduli ya IGBT inakuwa moto sana, na joto la diode za semiconductor pia huongezeka. Na haijalishi hata kidogo ikiwa una kibadilishaji masafa cha Volt 380 au 220.
Sehemu nyingine ya mwili imetengenezwa kwa plastiki. Ni muhimu kwamba vipengele vyote vya nguvu vifichwa nayo, ili hakuna mawasiliano ya ajali na vituo vya high-voltage wakati wa operesheni. Katika sehemu ya mbele, ni muhimu kutoa shimo kwa maonyesho ya LCD na vifungo. Tofauti, ndanimahali pazuri, upinzani wa kutofautiana umewekwa. Wakati wa kupanga kidhibiti kidogo, ni muhimu kuzingatia kwamba upinzani huu hubadilisha mzunguko wa sasa wa pato.
Kubadilishana joto kwa vipengele vya mfumo
Tahadhari maalum inapaswa kulipwa kwa utaftaji wa joto. Nguvu zaidi ya kifaa kinachotengenezwa, mfumo wa baridi unapaswa kuaminika zaidi. Kama ilivyoelezwa hapo juu, msingi lazima ufanywe kwa alumini. Mzunguko wa kubadilisha voltage lazima utoe ulinzi dhidi ya overheating. Kwa kusudi hili, inahitajika kuchimba shimo kwenye nyumba, sensor ya joto imewekwa ndani yake. Kutoka humo, ishara inalishwa kupitia kifaa kinachofanana na microcontroller. Ikiwa kiwango cha juu cha joto kinazidi, mzigo unapaswa kukatwa. Kwa hivyo, moduli ya transistor ya nishati huzimwa.
Ili kuboresha uondoaji wa joto, lazima feni zitumike. Eneo lao lazima lichaguliwe ili mtiririko wa hewa upunguze fins ya radiator ya kesi hiyo. Ili kuongeza ufanisi wa mfumo wa baridi, lazima utumie kuweka mafuta. Ni busara zaidi kuwasha mashabiki wakati wa kuanzisha kifaa. Lakini pia inawezekana kupanga mtawala kwa kutumia ishara kutoka kwa sensor ya joto. Halijoto inapofikia nusu ya halijoto ambayo kifaa huzima kwa dharura, vifeni huwasha.
Ubao wa mzunguko
Kama ubao wa mzunguko, ni bora kutumia chaguo ambazo tayari zimetengenezwa. Kuuza kuna bodi za ukubwa tofauti na mashimo karibu na ambayomawasiliano madogo ya bati. Wanajulikana kama "samaki". Kitu pekee kinachofaa kuzingatia ni uwezekano wa kuchukua nafasi ya processor na microcircuits. Kwa kusudi hili, unahitaji kutumia viunganisho ambavyo vinauzwa kwa bodi. Vigeuzi vya masafa ya kufanya-wewe-mwenyewe ni bora kufanywa kwa matarajio ya uingizwaji wa haraka wa vipengee. IC au kidhibiti kimechomekwa kwenye soketi hii, kama plagi kwenye soketi.
Hitimisho
Unaweza pia kutengeneza kigeuzi chako cha masafa. Bei ya analogues, kama tulivyogundua, ni ya juu zaidi. Ingawa, bila shaka, wana fursa zaidi. Lakini kwa kweli, ikiwa unatazama kwa karibu, inageuka kuwa si zaidi ya kazi tano zinazotumiwa kweli. Wakati gari linaendesha, ni muhimu kubadili kasi ya mzunguko, na pia kurekebisha kasi ya kuongeza kasi na kupunguza kasi. Mara chache zaidi, kitendakazi cha nyuma na kubadilisha kiwango cha juu kinachoruhusiwa cha mkondo hutumika.
