Frekans dönüştürücü, AC motorun çalışma güç frekansını değiştirerek motoru kontrol etmek için frekans dönüştürme teknolojisi ve mikroelektronik teknolojisini kullanan bir güç kontrol ekipmanıdır. OUKE bu makalede frekans dönüştürücünün işlevini ve çalışma prensibini tanıtacak ve okuyucular için oldukça faydalı bir referans kaynağı olmasını beklemektedir.
İnverter nasıl çalışır?
İnverter esas olarak doğrultucu (AC’den DC’ye), filtre, inverter (DC’den AC’ye), fren ünitesi, sürücü ünitesi, algılama ünitesi ve mikroişlemci ünitesinden oluşur. İnverter, motorun gerçek ihtiyaçlarına göre gerekli güç kaynağı voltajını sağlamak için dahili IGBT’ye bağlı olarak çıkış güç kaynağı voltajını ve frekansını ayarlar ve böylece enerji tasarrufu, hız düzenlemesi amacına ulaşır. Ayrıca inverter, aşırı akım, aşırı voltaj, aşırı yük koruması gibi birçok koruma fonksiyonuna sahiptir. Endüstriyel otomasyonun sürekli gelişmesiyle birlikte frekans dönüştürücüler de yaygın olarak kullanılmaktadır.
İnverter çalışırken, kontrol ünitesi ana devreyi kontrol eder, doğrultucu ünite alternatif akımı doğru akıma dönüştürür, ardından doğru akımı tarar, düzgün bir filtreden geçirir ve son olarak inverter doğru akımı tekrar kontrol edilebilir alternatif akıma dönüştürür. Bu işlem dizisi sayesinde, motorun ihtiyaç duyduğu elektrik miktarına göre ne kadar elektrik üretilebileceğini ayarlayarak israfı önleyebilirsiniz.
Şimdi de alternatif akım motorunun senkron hızının ifadesine bir göz atalım:
n=60f(1-s)/p(1)
Bu ifadede
n: Asenkron motorun hızı;
f: Asenkron motorun frekansı;
s: motor kayması;
p: motor kutuplarının sayısı.
Bu formülden, hız ve frekansın birbirleriyle orantılı olduğunu ve motorun hızının frekans değiştirilerek ayarlanabileceğini görüyoruz. Frekans 0-50 Hz arasında olduğunda, hız geniş bir ayar aralığına sahiptir. statik frekans dönüştürücü Motorun güç kaynağı frekansını ayarlayarak hız kontrolü sağlanabilir; bu hız kontrol yöntemi yüksek verimliliğe ve iyi performansa sahip olup özellikle idealdir.
Frekans dönüştürücünün çalışma prensibi:
1. Frekans dönüştürücünün enerji tasarrufu etkisi
İnverterin en büyük avantajlarından biri enerji tasarrufudur ve bunun en belirgin uygulaması fanlı pompa sektöründedir. Fanlı pompanın güç tüketimi hızın küpüyle orantılı olduğundan, dışarıdan gelen rüzgar/su akışı yüksek olmadığında, frekans dönüştürme kullanılarak hızın düşürülmesi enerji tasarrufu sağlar. Diğer sektörlerdeki enerji tasarrufu prensibi de kabaca aynıdır; tam hızda çalışmaya gerek olmadığında motor hızının düşürülmesiyle sağlanır.
2. İnverter kontrol sisteminin basitleştirilmesindeki rol
Değişken frekanslı hız kontrolü, sıfır hızdan başlayarak kullanıcıların ihtiyaçlarına göre eşit şekilde hızlanabilir ve hızlanma eğrisi de seçilebilir (doğrusal hızlanma, S şeklinde hızlanma veya otomatik hızlanma). Çalışma hızı, ihtiyaç duyulduğu anda ayarlanabilir ve sürece göre hızlı bir şekilde değiştirilebilir; ayrıca uzaktan kumanda PLC’si veya diğer kontrolörler aracılığıyla da gerçekleştirilebilir.
3. Frekans dönüştürücünün yumuşak başlatma etkisi
Ne zaman CNC servo motor Doğrudan güç frekansı gazı ile başlatıldığında, motorun nominal akımının 7 ila 8 katını üretecektir ve akımdaki artış, motor sargılarının elektriksel gerilimini artırır ve ısı üretir, böylece invertörün kullanım ömrünü kısaltır. Frekans dönüştürme hız regülasyonu, sıfır hız ve sıfır voltajda başlatılabilir (uygun şekilde tork yükseltmesi de eklenebilir).
4. İnverter ayarlanabilir tork limiti etkisi
Frekans dönüştürme ile hız regülasyonundan sonra, makinenin hasar görmesini önlemek ve böylece prosesin sürekliliğini ve ürünün güvenilirliğini sağlamak için ilgili tork limiti ayarlanabilir. Mevcut frekans dönüştürme teknolojisi, yalnızca tork limitinin ayarlanabilir olmasını değil, aynı zamanda tork kontrol doğruluğunun da yaklaşık %3 ila %5’e ulaşmasını sağlar. Güç frekansı durumunda, motor yalnızca akım değerini algılayarak veya termal koruma ile kontrol edilebilir ve frekans dönüştürme kontrolünde olduğu gibi tam tork değeri ayarlanarak çalıştırılamaz.
5. Frekans dönüştürücünün mekanik aşınmayı ve kayıpları azaltmadaki rolü
Güç frekansı üzerinden çalıştırmaya başlandığında, motor veya şaftın veya dişlinin bağlı mekanik parçası şiddetli titreşim üretir. Bu titreşim, mekanik aşınmayı ve kayıpları daha da artırarak mekanik bileşenlerin ve motorların ömrünü kısaltır. Frekans dönüştürmeli hız kontrolünde, durdurma modu kontrol edilebilir ve farklı durdurma modları (yavaşlamalı park, serbest park, yavaşlamalı park + DC frenleme) seçilebilir; bu da mekanik parçalar ve motor üzerindeki etkiyi azaltarak tüm sistemin daha güvenilir olmasını ve ömrünün buna bağlı olarak uzamasını sağlarken, sistem kararlılığını da artırır.
Bu makalede, OUKE Bu yazı size sadece invertör hakkında ön bilgi vermeyi amaçlıyor, umarım size bir nebze de olsa yardımcı olur. Mesleki becerilerinizi geliştirmek için sürekli olarak özetlenmesi gereken bu yazıda, makaledeki bilgi noktaları hakkında görüşlerinizi paylaşmanızı rica ederim.
