Geleneksel akım kaynağının ve güneşten elde edilen elektriğin eş zamanlı kullanıldığı güç kaynağı sistemleri, özel evler, yazlıklar ve tatil köyleri ve endüstriyel tesisler için ekonomik açıdan sağlam bir çözümdür.

Kompleksin vazgeçilmez bir unsuru hibrit invertördür. Solar paneller Gerilim besleme modlarını belirleyen, güneş enerjisi sisteminin kesintisiz ve verimli çalışmasını sağlayan.

Sistemin etkili bir şekilde çalışması için yalnızca en uygun modeli seçmeniz değil, aynı zamanda onu doğru şekilde bağlamanız da gerekir. Ve makalemizde bunun nasıl yapılacağına bakacağız. Ayrıca dikkate alacağız mevcut türler dönüştürücüler ve bugün piyasadaki en iyi teklifler.

Yenilenebilir güneş enerjisinin merkezi güç kaynağıyla birlikte kullanılması bir dizi avantaj sağlar. Güneş sisteminin normal işleyişi, ana modellerinin koordineli çalışmasıyla sağlanır: güneş panelleri, akü ve ana unsurlardan biri olan invertör.

Solar invertör, fotovoltaik panellerden gelen doğru akımı (DC) alternatif elektriğe dönüştüren bir cihazdır. Ev aletleri 220 V'luk bir akımla çalışmaktadır. İnverter olmadan enerji üretiminin bir anlamı yoktur.

Sistemin çalışma şeması: 1 – güneş modülleri, 2 – şarj kontrol cihazı, 3 – akü, 4 – alternatif akım (AC) beslemeli voltaj dönüştürücü (inverter)

Hibrit bir modelin yeteneklerini, en yakın rakiplerinin (otonom ve ağ bağlantılı "dönüştürücüler") çalışma özelliklerine kıyasla değerlendirmek daha iyidir.

Ağ türü dönüştürücü

Cihaz genel elektrik şebekesinin yükünde çalışır. Dönüştürücünün çıkışı elektrik tüketicilerine, yani AC ağına bağlanır.

Şema basittir ancak birkaç sınırlaması vardır:

• ağda AC gücü mevcut olduğunda çalışabilirlik;
• Şebeke voltajı nispeten sabit olmalı ve dönüştürücünün çalışma aralığında olmalıdır.

Bu çeşitlilik, mevcut “yeşil” elektrifikasyon tarifesi olan özel evlerde talep görmektedir.

Solar İnverter Seçim Parametreleri

Dönüştürücünün ve tüm güç kaynağı sisteminin verimliliği büyük ölçüde ekipman parametrelerinin doğru seçimine bağlıdır.

Yukarıda açıklanan özelliklere ek olarak şunları değerlendirmelisiniz:

• çıkış gücü;
• koruma türü;
• Çalışma sıcaklığı;
• kurulum boyutları;
• ek fonksiyonların kullanılabilirliği.

Kriter #1 – cihazın gücü

Solar invertörün derecesi, ağdaki maksimum yüke ve beklenen süreye göre seçilir. pil ömrü. Başlatma modunda dönüştürücü, kapasitif yüklerin devreye alınması sırasında güçte kısa süreli bir artış sağlama kapasitesine sahiptir.

Bu süre, bulaşık makinesini çalıştırırken tipiktir, çamaşır makineleri veya buzdolapları.

Aydınlatma lambaları ve TV kullanırken, 500-1000 W'lık düşük güçlü bir invertör uygundur. Kural olarak kullanılan ekipmanın toplam gücünün hesaplanması gerekir. Gerekli değer doğrudan cihazın gövdesinde veya beraberindeki belgede belirtilir.

3 kW InfiniSolar çok fonksiyonlu dönüştürücüyü kullanmanın yeteneklerine, çalışma modlarına ve verimliliğine genel bakış:

Güneş enerjisi tedarik sistemi tasarlamak karmaşık ve sorumlu bir iştir. Gerekli parametrelerin hesaplanmasını, güneş enerjisi kompleksi bileşenlerinin seçimini, bağlantıyı ve devreye alınmasını profesyonellere emanet etmek en iyisidir.

Yapılan hatalar sistem arızalarına ve pahalı ekipmanların verimsiz kullanılmasına neden olabilir.

Otonom bir güç kaynağı sisteminin çalışması için en uygun dönüştürücü seçeneğini seçin Güneş enerjisi? Bu makalede ele almadığımız sorularınız mı var? Aşağıdaki yorumlardan onlara sorun; size yardımcı olmaya çalışacağız.

Ya da belki sunulan materyalde yanlışlıklar veya tutarsızlıklar fark ettiniz? Veya teoriyi tamamlamak istiyorum pratik öneriler, dayalı kişisel deneyim? Bu konuda bize yazın, görüşlerinizi paylaşın.

Darbe kaynaklarıİkincil güç kaynakları ev ve endüstriyel ekipmanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Anahtarlamalı güç kaynakları, 220 volt ve 50 hertzlik düzeltilmiş şebeke voltajının önemli bir dönüşümü yoluyla, ekipman ünitelerinin güç kaynağı için gerekli olan doğrudan ve alternatif voltajları üretir.
UPS'in geleneksel trafo güç kaynağına göre avantajı, değiştirilerek sağlanır. güç transformatörü frekansta çalışan endüstriyel ağ 50 hertz frekanslarda çalışan küçük boyutlu darbe transformatörü 16 – 40 kilohertz, aynı zamanda kullanmanın yanı sıra darbe yöntemleri telafi stresleri yerine ikincil streslerin stabilizasyonu. Bu, ürünün ağırlığında ve boyutlarında 2-3 kat azalmaya ve artışa yol açar. %80 - 90'a varan kaynak verimliliği yani elektrik enerjisinden daha fazla tasarruf sağlar.
Gerilim dönüştürücünün ana aşamaları, tek çevrim ve itme-çekme devreleri kullanılarak oluşturulmuştur.
Eski transistörlü TV'lerde özel devre tasarımları nedeniyle tek çevrimli UPS'ler kullanılıyordu.
Tek çevrimli UPS'ler düşük güçlü cihazlarda da kullanılır 50 watt'a kadar ve dahası.
Bunun iyi bir örneği, cep telefonlarına, dizüstü bilgisayarlara ve çok daha fazlasına güç sağlamak için kullanılan çeşitli şarj cihazlarıdır. Üretim kolaylığı, küçük boyutu ve yüksek güvenilirliği nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadırlar.


Resimde tahta gösterilmektedir şarj cihazı itibaren cep telefonu. 110 - 220 volt arası alternatif voltajı sabit basınç 5 volt.

Tek çevrimli UPS'lerin gücünün arttırılması, darbe transformatörünün genel boyutlarında ve ağırlığındaki artış (bir itme-çekme devresine kıyasla) ve anahtar transistöre yönelik artan gereksinimler (yüksek voltaj ve akım) nedeniyle etkisiz kalmaktadır.
Push-pull UPS'ler kapasitelerde kullanılır birkaç watt'tan yüzlerce watt'a kadar basitlikleri ve uygun maliyetli olmaları nedeniyle.
İtme-çekme dönüştürücü kullanma örneği:

20 watt gücünde enerji tasarruflu lambalar.

Güçlü bilgisayar blokları beslenme

Tek çevrimli UPS devresi

Tek çevrimli UPS devresi bir AC voltaj dönüştürücüsüdür (veya DC voltajı pil) bir değerin sabit (düzeltilmiş) voltajına başka bir değerin.
20-100 kilohertz frekansına sahip bir HF voltaj jeneratörü, kendiliğinden uyarılabilir (kendinden osilatör) veya dışarıdan uyarılabilir (ek jeneratör).
Düşük güçlü (10 watt'a kadar) ve basit UPS'ler esas olarak kendi kendini uyaran, kendi kendine salınan bir dönüştürücü kullanır.
Basit, tek uçlu, kendinden uyarmalı, anahtarlamalı bir güç kaynağının şemasına bakın.


Tek çevrimli bir UPS devresi aşağıdakilerden oluşur: doğrultucu(D1 – D4) yumuşatma kapasitörü C1 ile. İçinde 220 voltluk şebeke voltajı 310 voltluk sabit bir voltaja dönüştürülür. Daha sonra kullanarak jeneratör A darbe gerilimi(transistör T, transformatör Tr), dikdörtgen darbeler üretilir. İkincil sargıdan dikdörtgen darbeler gelir doğrultucu(D6) yumuşatma kapasitörü (C5) ile sabit bir voltaj elde edilir.
Gerilim dönüşümünün kendisi bir ferrit transformatörde gerçekleşir. Çıkış voltajı, transformatörün birincil ve ikincil sargılarındaki dönüş oranına bağlıdır.
Tek çevrimli dönüştürücü devresinin önemli bir dezavantajı, transformatörün birincil sargısında indüklenen ve giriş besleme voltajını Ep 2-4 kat aşan yüksek kendi kendine endüksiyon voltajıdır. Bu tür devrelerde, maksimum kollektör-yayıcı voltajına eşit olan transistörlere ihtiyaç vardır. 700-1000 volt.

Transistör toplayıcısındaki voltaj dalgalanmalarını azaltmak için çeşitli yöntemler kullanılır:
- RC devreleri (C2, R3), transformatörün primer sargısına ve sekonder sargı devresindeki C4 kondansatörüne paralel olarak açılır.
- örneğin enlemsel gibi ek çıkış voltajı stabilizasyon cihazları kullanıldığında - darbe modülasyonu(PWM), bağlı yük geniş bir aralıkta (P=0'dan Pmax'a) sabit bir çıkış voltajıyla değiştiğinde tek çevrimli bir UPS'i çalıştırmak mümkündür.
Anahtar transistörü aşırı voltajdan korumak için diğer teknik yöntemler de kullanılır.

Tek çevrimli UPS devresinin artıları ve eksileri.

Artıları:
- devrede bir anahtar transistör,
- devre itme-çekmeden daha basittir.

Eksileri:
- ferrit çekirdeğin mıknatıslanması yalnızca bir kutupta meydana gelir (çekirdeğin pasif demanyetizasyonu), bunun sonucunda çekirdeğin manyetik indüksiyonu tam olarak kullanılmaz. Ferrit çekirdek güç açısından tam olarak kullanılmamaktadır. Manyetik çekirdekte bir boşluk gereklidir.
- ağdan gelen ortalama akım tüketimiyle, transistörden geçen akım n kat daha fazladır (darbelerin görev döngüsüne bağlı olarak) ve bu nedenle açıkça daha büyük maksimum akıma sahip bir transistörün seçilmesi gerekir.
- devre elemanlarında 700 - 1000 volta ulaşan büyük aşırı gerilimler meydana gelir.
- Devre elemanlarına özel aşırı gerilim koruma önlemlerinin uygulanması gereklidir.

İtme-çekme UPS devresi

Push-pull kendi kendini üreten UPS devresi, 220 volt AC giriş voltajı doğrultucusu, bir jeneratör başlatma cihazı, bir jeneratörden oluşur dikdörtgen darbeler ve filtre kapasitörlü bir çıkış voltajı doğrultucusu.
Şekil, kendi kendine salınan, darbe dönüştürücü - invertör, yarım köprü devresinin en basit, en yaygın itme-çekme devresini göstermektedir.

Tek çevrimli bir kendi kendine osilatörün devresiyle karşılaştırıldığında, bir itme-çekme kendi kendine osilatörün daha karmaşık bir devresi vardır.

Katma:

- cihaz otomatik başlatma puls üreteci;
- başka bir anahtar transistör;
— anahtar transistörleri kontrol etmek için ek transformatör Tr1;
— iki yarım köprü kapasitör (C3, C4);
— transistörleri bozulmaya karşı korumak için iki diyot (D5, D8).

Push-pull UPS devresinin diğerlerine göre birçok avantajı vardır: tek uçlu devre:

- çıkış transformatörü Tr2'nin ferrit çekirdeği, aktif mıknatıslanmanın tersine çevrilmesiyle çalışır (manyetik çekirdek, güç açısından en tam olarak kullanılır);
- her transistördeki kollektör-verici voltajı Uek, 310 voltluk güç kaynağı voltajını aşmaz;
— yük akımı I = 0'dan Imax'a değiştiğinde, çıkış voltajı biraz değişir;
— Birincil sargıdaki yüksek voltaj dalgalanmaları çok küçüktür ve yayılan parazitin seviyesi buna bağlı olarak daha düşüktür

Aksine artan karmaşıklık Tek zamanlı bir devreye kıyasla itme-çekme devresinin kurulumu ve çalıştırılması daha kolaydır.

1182EM2 mikro devresi, yüksek voltaj sınıfının bir temsilcisidir elektronik devreler. IC'nin temel amacı, 220 V alternatif voltajın doğrudan doğrultulmuş doğrudan voltaja dönüştürülmesidir.
Eşsiz teknoloji sayesinde mikro devreyi 264 V'a kadar AC gücü için kullanmak mümkündür.

Uygulama özellikleri

• 18V ile 264V arasında geniş AC giriş voltajı aralığı
• 50 ila 400 Hz arasında geniş giriş frekansı aralığı
• Maksimum izin günü DC— 100 mA

KR1182EM2 mikro devresi, örneğin elektrikli tıraş makinesi motorları, güçlü ağ anahtarlama güç kaynakları için yardımcı motorlar vb. için, yalıtımsız tipte bir alternatif akım ağından kompakt güç kaynakları oluşturmak için tasarlanmıştır. İncirde. 1 fonksiyonelliği gösterir elektrik şeması. Tipik şema mikro devrenin kapanımları ve zamanlama şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.3.

Mikro devre 4 yüksek voltaj diyotu, bir anahtar dengeleyici, bir koruyucu dengeleyici ve bir çıkış diyotu içerir. Anahtar dengeleyici, harici bir akım sınırlama direnci R1 ve giriş diyotları aracılığıyla, harici bir depolama kapasitörünü C3, bağlı 70 V'tan daha düşük bir arıza voltajına sahip harici bir zener diyot tarafından belirlenen bir voltaja şarj edilinceye kadar AC şebekesine bağlar. mikro devrenin 7 ve 5 numaralı pinleri arasında. Harici bir zener diyotu takılı değilse, bu voltaj dahili koruyucu zener diyotu tarafından belirlenecek ve 70-90 V olacaktır. Daha sonra stabilizatör, şebeke voltajının bir sonraki yarım dalgasına kadar kapasitansı ağdan keser. Kalan çevrim süresi boyunca C3 kondansatörü yükü besler. Sonraki döngü Dengeleyici, giriş voltajı 0 V'u geçtikten sonra, girişindeki voltaj depolama kapasitöründeki voltajdan yaklaşık 1,5 V daha fazla olduğunda açılır. Stabilizatörün anahtarlama frekansı, yani kapasitörün şarj frekansı, giriş diyotlarının anahtarlama devresi tarafından belirlenir - yarım dalga veya tam dalga ve giriş voltajının frekansına veya iki katı frekansına karşılık gelir. Bu prensip kontrol, mikro devrenin yalnızca alternatif bir akım ağına bağlandığında kullanılmasına izin verir ve giriş voltajı 18 ila 264 V arasında ve giriş voltajı frekansı 48 ila 440 Hz arasında değiştiğinde mikro devrenin normal çalışmasını sağlar. Devrenin girişinde, giriş voltajının frekansı veya iki katı frekansı olan bir dalgalanmaya ve yük akımıyla doğru orantılı ve C3 kapasitansı ile ters orantılı bir değere sahip sabit bir voltaj elde edilir.
Çıkış diyotu, endüktif bir yük çalıştırıldığında negatif voltaj dalgalanmalarını bastıracak şekilde tasarlanmıştır.

TEMEL BAĞLANTI ŞEMALARI

Tipik bir anahtarlama devresi, geniş bir giriş voltajı ve çıkış akımı aralığı için tam dalga güç kaynaklarının uygulanmasını mümkün kılar.
Aşağıda bir liste var harici bileşenler, amaçlarının açıklaması ve önerilen değerler. Bunların hepsi herhangi bir güç kaynağı için gerekli olmayabilir.
F1 - Sigorta. Acil bir durumda mikro devreyi ve yükü korumak gerekir. Önerilen sigorta değeri 500 mA'dır.
R1 - Sınırlama direnci. Anahtar dengeleyicinin akımını ve C3 kapasitörünün şarj akımını sınırlar. Tepe akım değeri Ui tepe/R1 2,5A'yı geçmemelidir.
R1'in değeri ve gücü, maksimum şarj akımının aşılmaması koşuluyla, amaçlanan uygulama kapsamına uygun olarak seçilir. Negatif sıcaklık katsayısına sahip bir direnç kullanılması tavsiye edilir. Önerilen değer R1=150 Ohm.
C1 - Filtre kapasitörü. R1 ve C1, giriş voltajındaki yüksek frekanslı dalgalanmaları yumuşatan bir filtre oluşturur. Önerilen C1=0,05 uF.
MON - Aşırı gerilim koruması. 120 V'a kadar alternatif voltajlar için bir varistör kullanmak mümkündür veya gaz deşarj lambası 240 V'a kadar AC voltajı için 500 V'ta.
C2 - Gecikme kapasitörü. Güç kaynağının şebeke voltajına bağlantısı genel olarak onunla senkronize değildir. Bu durum büyük olasılıkla giriş voltajı tepe voltajına yakın olduğunda veya ağ dalgalanmalarından dolayı daha yüksek voltajlarda olduğunda meydana gelir.
Depolama kapasitörü tamamen boşaldığından, mikro devreden kararlı duruma kıyasla daha büyük bir akım akacaktır. Kaynağın güvenilirliğini arttırmak ve özelliklerinden ödün vermeden, stabilizatörün aktivasyonunun bir sonraki yarım dalgaya kadar bloke edilmesi tavsiye edilir; bu, çıkıştan 10 V daha yüksek bir çalışma voltajına sahip 150 pF kapasitör C2'nin bağlanmasıyla garanti edilir. bir.

C3 - Depolama kapasitörü. Bu kapasitör, giriş voltajı süresince iki kez şarj edilir, geri kalan süre boyunca yüke güç verir. Kapasitörün kapasitansı, gerekli maksimum yük akımıyla orantılı olarak seçilir. Kapasitans C3'ün arttırılması çıkış voltajı dalgalanmasını azaltır. Maksimum yük akımı için, çalışma voltajı çıkış voltajından 10 V daha yüksek olan 470 µF'lik bir kapasitör önerilir.
VD1 - zener diyotu. Çıkış voltajı seviyesini ayarlar. Yokluğunda dahili koruyucu zener diyot 70-90 V'ta çalışır.

Giriş ağı voltajını kapatmadan sabit çıkış voltajını açıp kapatmak gerekiyorsa, pin 7'ye mekanik bir anahtar, optokuplör veya açık kolektör transistörünün bağlanması önerilir.

AC şebekesinden galvanik izolasyon için bir ayırıcı transformatör kullanmak mümkündür.
Yük ve şebeke voltajı için ortak bir veri yolu gerekiyorsa, devreyi yarım dalga çalışma modunda açmak mümkündür.

DİKKAT!!!

Geleneksel transformatör tabanlı güç kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, KR1182EM2 mikro devresini temel alan güç kaynağının galvanik izolasyonu yoktur. İstenilen tasarımı geliştirirken yeterli yalıtım ihtiyacını unutmamalısınız. Bağlı herhangi bir devre yalıtılmamış olarak ele alınmalıdır.

İZİN VERİLEN MAKSİMUM ELEKTRİK MODLARI

CJSC “Devre Mühendisliği ve Entegre Teknolojiler STC”

• Benzer makaleler

• - Önerilen cihaz, kısa devre korumasıyla voltajı 24V'a ve akımı 2A'ya kadar dengeler. Stabilizatörün dengesiz başlatılması durumunda, otonom bir puls üretecinden senkronizasyon kullanılmalıdır (Şek. 2. Stabilizatör devresi Şekil 1'de gösterilmektedir. VT1 VT2'ye bir Schmitt tetiği monte edilmiştir...
• - Voltaj regülatörlerinin parametreleri Tablo No. 1'de gösterilmektedir, içinde aşağıdaki kısaltmalar kullanılmıştır: Uout - regülatörün çıkış voltajı Ek - çıkış voltajında ​​​​tolerans Iout - maksimum çıkış akımı Tip+, Tip- - pozitif ve regülatör tipleri negatif voltaj Uin...
• - Önceki makale, Arduino'da basit bir voltmetrenin nasıl monte edileceğine baktı; referans voltaj kaynağı olarak +5 V'luk besleme voltajı kullanıldı, ancak referans voltajı kullanma seçeneğinin bir dezavantajı var - besleme voltajının dengesizliği, süreçte hata...
• - Pratik radyo elektroniği konusunda çok az deneyimi olan hobiciler, üç LED, bir zener diyot ve 4 dirençten oluşan basit bir akü voltajı gösterge tasarımını bir araya getirebilirler. Gösterge, akü voltajını hızlı bir şekilde değerlendirmenizi sağlar. Kontrol, ışığın parlaklığıyla gerçekleştirilir...
• - Doğrusal voltaj stabilizatörleri, yüksek verim ve yüksek güç gerektirmeyen çeşitli devre tasarımlarında kullanıma oldukça uygundur. Daha az harici bileşen ve daha düşük gürültü seviyeleri nedeniyle yüksek güvenilirlik sağlarlar. Birçok lineer stabilizatördeki her şeye ek olarak...

Motorun çalışması sırasında sıklıkla "yüksek harmonikler" adı verilen istenmeyen olaylar ortaya çıkar. Kablo hatlarını ve güç kaynağı ekipmanlarını olumsuz etkileyerek, dengesiz çalışma teçhizat. Bu, enerjinin verimsiz kullanılmasına, yalıtımın hızla eskimesine ve iletim ve üretim süreçlerinin azalmasına neden olur.

Bu sorunu çözmek için, uygulanması teknik ekipmanın olumsuz etkilere karşı direncini sağlayacak olan elektromanyetik uyumluluk (EMC) gerekliliklerine uymak gerekir. Makale, bir frekans dönüştürücünün (FC) giriş ve çıkış sinyallerinin filtrelenmesi ve motorların performans özelliklerinin iyileştirilmesi ile ilgili elektrik mühendisliği alanına kısa bir gezi yapmaktadır.

Elektromanyetik gürültü nedir?

Kelimenin tam anlamıyla, kafa karıştırıcı enerji dalgalarını toplayan ve yayan tamamen metal antenlerden kaynaklanırlar. VE Cep telefonları Doğal olarak manyetoelektrik dalgaları da tetikliyorlar, dolayısıyla uçak kalkış/iniş sırasında uçuş görevlilerinden ekipmanı kapatmaları isteniyor.

Gürültüler kaynağının türüne, spektrumuna ve karakteristik özelliklerine göre ayrılır. Elektrik ve manyetik alanlar anahtarlama bağlantılarının varlığı nedeniyle farklı kaynaklar oluşturulur kablo hattı Yararlı dalgalar üzerinde oluşan gereksiz potansiyel farklar.

Tellerde meydana gelen girişime antifaz veya ortak mod denir. İkincisi (aynı zamanda asimetrik, uzunlamasına da denir) kablo ile zemin arasında oluşur ve kablonun yalıtım özelliklerini etkiler.

En yaygın gürültü kaynakları, endüksiyon motorları (IM), röleler, jeneratörler vb. gibi endüktif ekipmanlardır (bobin içeren). Gürültü bazı cihazlarla "çatışabilir", devrelerinde elektrik akımlarına neden olabilir ve bu da proseste operasyonel arızalara neden olabilir.

Frekans dönüştürücüyle gürültünün ilişkisi nedir?

Dinamik olarak değişen çalışma koşullarına sahip asenkron motorlar için dönüştürücüler, birçok olumlu özelliğe sahip olmakla birlikte, bir takım dezavantajlara sahiptir - bunların kullanımı, yoğun elektromanyetik girişime ve kendilerine bir ağ üzerinden bağlanan veya yakınlarda bulunan ve radyasyona maruz kalan cihazlarda oluşan girişime yol açar. Çoğu zaman IM invertörden uzağa yerleştirilir ve ona uzatılmış bir kabloyla bağlanır, bu da elektrik motorunun arızalanması için tehdit edici koşullar yaratır.

Elbette birisinin kontrolördeki elektrik motoru kodlayıcısından gelen darbelerle veya uzun kablolar kullanırken bir hatayla uğraşması gerekiyordu - tüm bu sorunlar şu ya da bu şekilde uyumlulukla ilgili elektronik Teknoloji.

Frekans dönüştürücü filtreleri

Kontrolün kalitesini arttırmak ve olumsuz etkiyi zayıflatmak için doğrusal olmayan fonksiyona sahip bir eleman olan bir filtre cihazı kullanılır. Yanıtın zayıflamaya başlayacağı frekans aralığı ayarlanır. Elektronik açısından bakıldığında bu terim sinyal işlemede oldukça sık kullanılır. Akım darbeleri için kısıtlayıcı koşulları tanımlar. Frekans üretecinin ana işlevi, faydalı salınımlar oluşturmak ve istenmeyen salınımları ilgili standartlarda belirtilen seviyeye indirmektir.

Devredeki konumlarına göre giriş ve çıkış adı verilen iki tür cihaz vardır. "Giriş" ve "çıkış", filtre cihazlarının dönüştürücünün giriş ve çıkış tarafına bağlı olduğu anlamına gelir. Aralarındaki fark uygulamalarına göre belirlenir.

Girişler, kablo güç kaynağı hattındaki gürültüyü azaltmak için kullanılır. Aynı ağa bağlı cihazları da etkilerler. Çıkışlar, invertörün yakınında bulunan ve aynı toprağı kullanan cihazlar için gürültüyü bastırmaya yöneliktir.

Frekans dönüştürücü için filtrelerin amacı

Bir frekans dönüştürücünün - asenkron bir motorun çalışması sırasında, tellerin endüktansı ile birlikte sistemin gürültü bağışıklığının zayıflamasına yol açan istenmeyen daha yüksek harmonikler yaratılır. Radyasyonun oluşması nedeniyle elektronik ekipmanlar arızalanmaya başlar. Aktif olarak çalışan olanlar elektromanyetik uyumluluk sağlar. Bazı ekipmanlar gürültü bağışıklığı açısından artırılmış gereksinimlere tabidir.

Frekans jeneratörleri için 3 fazlı filtreler, geniş bir frekans aralığında iletilen parazitin derecesini en aza indirmenize olanak tanır. Sonuç olarak, elektrikli sürücü, birden fazla ekipmanın dahil olduğu tek bir ağa iyi uyum sağlar. Parazit düzeyinin güç kablosunun uzunluğuna ve döşeme yöntemine bağlı olması nedeniyle, EMC filtreleri frekans dönüştürücünün güç giriş/çıkışlarına oldukça yakın bir mesafeye yerleştirilmelidir. Bazı durumlarda kurulurlar.

Filtreler aşağıdakiler için gereklidir:

• gürültü bağışıklığı;
• saf bir elektrik akımı elde etmek için genlik spektrumunun yumuşatılması;
• seçenek frekans aralıkları ve veri kurtarma.

Vektör frekans dönüştürücülerin tüm modelleri ağ filtrelemeyle donatılmıştır. Filtreleme cihazlarının varlığı şunları sağlar: gereken seviye Sistemin çalışması için EMC. Yerleşik cihaz, elektronik ekipmanlarda minimum parazit ve gürültüye izin verir ve bu nedenle uyumluluk gereksinimlerini karşılar.

Frekans dönüştürücüde filtreleme fonksiyonunun bulunmaması sıklıkla besleme transformatörünün kümülatif ısınmasına, darbe değişikliklerine ve besleme eğrisinin şeklinin bozulmasına yol açarak ekipmanın arızalanmasına neden olur.

Karmaşık elektronik ekipmanların kararlı çalışmasını sağlamak için kesinlikle gerekli cihazlar. Hattı daha yüksek harmoniklerden korumak için frekans dönüştürücü ile güç kaynağı ağı arasına bir tampon monte edilir. Frekansı 550 Hz'den büyük olan bu dalga salınımlarını sınırlayabilmektedir. Güçlü bir endüksiyon motor sistemi durduğunda voltaj dalgalanması meydana gelebilir. Bu anda koruma tetiklenir.

Yüksek frekans harmoniklerini bastırmak ve sistem katsayısını düzeltmek için kurulması tavsiye edilir. Kurulumun önemi elektrik motorunun statorlarındaki kayıpları ve ünitenin istenmeyen ısınmasını azaltmaktır.

Ağ bobinlerinin avantajları vardır. Doğru seçilmiş cihaz endüktansı şunları sağlamanıza olanak tanır:

• frekans dönüştürücünün voltaj dalgalanmalarından ve faz asimetrisinden korunması;
• kısa devre akımının büyüme hızı azalır;
• Kapasitörlerin ömrü artar.

Kapasitörü bir engelleyici olarak düşünebilirsiniz. Bu nedenle, kapasitörün bağlanma yöntemine bağlı olarak şu şekilde hareket edebilir:

• kaynağa paralel bağlarsanız düşük frekans;
• kaynağa seri bağlanırsa yüksek frekans.

Pratik devrelerde elektron akışını sınırlamak ve uygun frekans kesmeyi sağlamak için bir direnç gerekebilir.

2. Elektromanyetik radyasyon (EMR) filtreleri

Çay hazırlarken çay süzgeci kullanıyor musunuz? “İstenmeyen!”i önlemek için kullanılır. sisteminize giriş yapmanızı engelleyen öğeler. Elektrik devrelerinde farklı frekanslarda meydana gelen bu tür pek çok istenmeyen olay vardır.

Bir frekans dönüştürücü ve bir elektrik motorundan oluşan bir elektrikli tahrik, değişken bir yük olarak kabul edilir. Bu cihazlar ve kabloların endüktansı, yüksek frekanslı voltaj dalgalanmalarının oluşmasına ve bunun sonucunda kablolardan elektromanyetik radyasyon oluşmasına neden olur ve bu da diğer cihazların çalışmasını olumsuz etkiler.

Bu, akımın zıt yönlerde aktığı iki (veya daha fazla) sargıya sahip bir indüktördür. Bir indüktör ve bir kapasitörden oluşan bu cihazın kullanımının birçok avantajı vardır. Daha güvenilirdir ve en düşük çalışma sıcaklıklarında kullanılabilir. Bütün bunlar elektrik motorunun servis ömrünü uzatmanıza olanak tanır. Düşük endüktans ve küçük boyut da önemli özellikleridir.

Aşağıdaki durumlarda uygulayın:

• Frekans dönüştürücüden elektrik motoruna kadar 15 m uzunluğa kadar kablolar gerilir;
• titreşimli voltaj dalgalanmaları nedeniyle motor sargılarının yalıtımında hasar olasılığı vardır;
• eski birimler kullanılıyor;
• sık frenleme yapılan sistemlerde;
• çevrenin saldırganlığı.

Oldukça yüksek frekanslarda voltaj düşüşü neredeyse sıfırdır ve kapasitör açık devre gibi davranır. Filtre presi, dirençli ve kapasitörlü bir voltaj bölücü şeklinde yapılır. Esas olarak azaltmak için kullanılır. verim, istikrarsızlık ve Uout'un yükseliş hızını düzeltin.

Konuşuyorum basit kelimelerle, olağan boğulma "boğulma" kelimesinden gelir. Ve amacını oldukça doğru bir şekilde tanımladığı için bugün hala kullanılmaktadır. Akımdaki ani değişiklikleri önlemek için bir telin etrafındaki "yumruğun" nasıl sıkıldığını düşünün.

4. Sinüs filtreleri

Alternatif akım bir dalgadır, sinüs ve kosinüsün bir kombinasyonudur. Farklı sinüs dalgaları farklı frekanslara sahiptir. Hangi frekansların mevcut olduğunu, hangilerinin iletilmesi veya kaldırılması gerektiğini biliyorsanız, sonuç "yararlı" dalgaların, yani gürültüsüz bir kombinasyonu olabilir. Bu, mevcut sinyalin bir dereceye kadar temizlenmesine yardımcı olur. Sinüs dalgası filtresi, kapasitif ve endüktif elemanların birleşimidir.

Elektromanyetik uyumluluğu sağlamaya yönelik önlemlerden biri sinüzoidal bir aparatın kullanılmasıdır; bu gerekli olabilir:

• tek dönüştürücülü grup sürücüsüyle;
• elektrik motorunun kablolarıyla (blendajsız) minimum anahtarlama bağlantılarıyla çalışırken (örneğin, zincirleme bağlantı yöntemi veya üstten güç kaynağı yoluyla bağlantı);
• Uzun kablolardaki kayıpları azaltmak için.

Cihazın amacı elektrik motoru sargısının izolatörlerinin zarar görmesini önlemektir. Yüksek darbelerin neredeyse tamamen emilmesi nedeniyle çıkış voltajı sinüs biçimini alır. Onun doğru kurulum– ağ girişimini ve dolayısıyla emisyonları azaltmak için önemli bir husus. Bu, uzun kabloların kullanılmasına olanak tanır ve gürültü seviyelerinin azaltılmasına yardımcı olur. Düşük endüktans aynı zamanda şu anlama gelir: daha küçük beden ve dahası Düşük fiyat. Cihazlar, elementlerin değerlerinde daha büyük bir fark olacak şekilde dU/dt filtreleme yöntemi kullanılarak tasarlanmıştır.

5. Yüksek frekanslı ortak mod filtreleri

Bozulmuş bir voltaj sinüs dalgası, temel frekansa eklenen bir dizi harmonik sinyal gibi davranırsa, filtre devresi yalnızca temel frekansın geçişine izin vererek gereksiz yüksek harmonikleri engeller. Giriş filtreleme cihazı, yüksek frekanslı gürültüyü bastıracak şekilde tasarlanmıştır.

Cihazlar yukarıda tartışılanlardan daha karmaşık bir tasarımla farklılık gösterir. Gürültüyü azaltmanın en önemli yolu elektrik kabininde gerekli topraklama düzenlemelerine uymaktır.

Doğru Giriş ve Çıkış EMC Filtresi Nasıl Seçilir

Ayırt edici avantajları, yüksek gürültü emme katsayılarında yatmaktadır. EMC, anahtarlamalı güç kaynaklarına sahip cihazlarda kullanılır. Asenkron motorların özel kontrol devresine ilişkin talimatların gerekliliklerine uymaya değer. Var olmak Genel İlkeler, seçimin doğruluğunu belirlemek.

Seçilen modelin aşağıdakilere uyması gerektiğini lütfen unutmayın:

• frekans dönüştürücünün ve güç kaynağı ağının parametreleri;
• parazit seviyesinin gerekli sınırlara indirilmesi;
• frekans parametreleri elektrik devreleri ve kurulumlar;
• elektrikli ekipmanın çalışmasının özellikleri;
• modelin kontrol sistemine vb. elektrik kurulumu için olanaklar.

Kaliteyi artırmanın en kolay yolu elektrik ağı tasarım aşamasında harekete geçmektir. En ilginç olanı, tasarım kararlarından makul olmayan bir sapma durumunda suçun tamamen elektrikçilerin omuzlarına düşmesidir.

Uygun filtre ekipmanıyla birlikte frekans dönüştürücü tipinin seçimine ilişkin doğru karar, güç sürücüsünün çalışmasıyla ilgili çoğu sorunun ortaya çıkmasını önler.

İyi uyumluluk şu şekilde sağlanır: doğru seçim bileşen parametreleri. Cihazların yanlış kullanımı parazit düzeyini artırabilir. Gerçekte giriş ve çıkış filtreleri bazen birbirini olumsuz yönde etkiler. Bu özellikle giriş cihazı frekans dönüştürücüye yerleştirildiğinde geçerlidir. Belirli bir dönüştürücü için filtre cihazının seçimi aşağıdakilere göre gerçekleştirilir: teknik parametreler ve bir uzmanın yetkin tavsiyesi üzerine daha iyi. Profesyonel danışmanlık size önemli faydalar sağlayabilir, çünkü pahalı ekipmanlar aslında her zaman yüksek kaliteli, ucuz bir analogla eşleştirilir. Veya gerekli frekans aralığında çalışmıyor.

Çözüm

Elektromanyetik girişim ekipmanı esas olarak yüksek frekanslarda etkiler. Bu, sistemin doğru çalışmasının ancak elektrik kurulumu ve üretim spesifikasyonlarının yanı sıra yüksek frekanslı ekipman gerekliliklerine (örn. ekranlama, topraklama, filtreleme) uyulması durumunda sağlanacağı anlamına gelir.

Gürültü bağışıklığını artırmaya yönelik önlemlerin bir dizi önlem olduğunu belirtmekte fayda var. Filtreleri tek başına kullanmak sorunu çözmez. Ancak bu en etkili yöntem Elektronik ekipmanın normal elektromanyetik uyumluluğu için zararlı parazitlerin ortadan kaldırılması veya oldukça önemli ölçüde azaltılması. Neyin uygun olup olmadığını da unutmamalıyız. özel model"yerinde" veya deney ve test yoluyla belirlenen bir sorunu çözmek için.

Aşağıda açıklanan cihazı geliştirirken görev, galvanik olarak ağa bağlı olmayan bir yüke 1...3,5 W güç sağlama kapasitesine sahip, yüksek verimliliğe sahip küçük boyutlu bir ağ güç kaynağı oluşturmaktı. Bu gereksinimler, izolasyon transformatörünün birincil sargısındaki akım darbeleri arasındaki duraklamalarda enerjiyi ikincil devreye aktaran, tek çevrimli darbe stabilizasyonlu bir voltaj dönüştürücü tarafından tamamen karşılanır. Böyle bir cihazın seçeneklerinden biri okuyucuların dikkatine sunulmuştur (Şekil 4.3).

Ana teknik özellikler:

Çıkış voltajı, V................................................. ..................±12

Toplam çıkış gücü, W.................................................. ...... 3.5

Dönüşüm frekansı, kHz.................................................. ..... ......20

Şebeke voltajındaki değişikliklere ilişkin limitler,

çıkış voltajının değiştiği yer

%1'den fazla olmamak üzere, V.................................................. ......... ...................210...250.

Cihaz, yumuşatma filtreli (R4, SZ, C4) bir voltaj doğrultucu (VD1), tetikleme devreli (R17, C7) bir ana osilatör (DDI.1...DDI.3), dikdörtgen bir darbe şekillendirici (R17, C7) içerir. DD1.4 ..DD1.6, VT2, VT4), elektronik anahtar(VT3), darbe transformatörü (T1), ayarlanabilir akım kaynağı (VT5), yük kısa devre koruma cihazı (R10, VT1), üç doğrultucu (VD2...VD4) ve aynı sayıda filtre kondansatörü (C9...C11) ). CI, C2 kapasitörleri, dönüşüm frekansından kaynaklanan parazitin ağa girmesini önler.

Cihaz ağa bağlandığında S3, C4 ve C7 kapasitörleri şarj olmaya başlar. Sonuncudaki voltaj yaklaşık 3 V'a ulaştıktan sonra ana osilatör (DDI.1...DDI.3) kendiliğinden uyarılır. Darbelerinin tekrarlama oranı (R7, C5 devresinin zaman sabitine bağlı olarak) yaklaşık 20 kHz'dir, şekli bir testere dişine benzemektedir. Şekillendirici (DDI.4...DDI.6, VT2, VT4) bunları dikdörtgen salınımlara dönüştürür. VT2 ve VT4 transistörlerinin tabanlarındaki darbe dizileri antifaz olduğundan, kesinlikle dönüşümlü olarak açılırlar, bu da transistör VT3'ün minimum açılma ve kapanma süresini sağlar. Bu transistör açık olduğunda, I sargısından doğrusal olarak artan bir akım akar ve T1 transformatörü enerji biriktirir ve kapatıldığında (birincil sargıdan akım geçmez), transformatörün biriktirdiği enerji ikincil akımın akımına dönüştürülür. sargılar III...V.

Jeneratörün birkaç çalışma döngüsünden sonra, C7 kapasitöründe 8... 10 V'luk bir voltaj oluşturulur. Dönüştürücünün çıkış voltajı, VT5 düzeneğinin transistörleri üzerinde yapılan ayarlanabilir bir akım kaynağı ile dengelenir (VT5.2, bir güç kaynağı olarak kullanılır). Zener diyot). Ağda veya yükte voltaj dalgalandığında, sargı II üzerindeki voltaj değişir ve sürücüye etki eden ayarlanabilir akım kaynağı, transistör VT3'e dayalı dikdörtgen darbelerin görev döngüsünü değiştirir.

Direnç R10'dan geçen darbe akımı belirli bir eşik değerinin üzerine çıktığında, transistör VT1 açılır ve C6 kapasitörünü boşaltır (bu, hatalı çalışmayı önlemeye yarar) Koruyucu cihaz dönüştürücü açıldığında ve ayrıca transistör VT3'ün açılması sırasında meydana gelen kısa akım dalgalanmalarından). Sonuç olarak, ana osilatörün darbeleri transistör VT3'ün tabanına ulaşmayı durdurur ve dönüştürücü çalışmayı durdurur. Aşırı yük ortadan kaldırıldığında, cihaz C6 ve C7 kapasitörlerini şarj ettikten 0,8...2 s sonra yeniden başlar.

T1 darbe transformatörünün sargıları, PEV-2-0.12 telli bir polistiren çerçeve üzerine sarılır ve 2000NM ferritten yapılmış bir B30 zırhlı manyetik çekirdeğe yerleştirilir. Sargılar 1.1 ve 1.2'nin her biri 220 tur içerir; sarımlar II, III, IV ve V - sırasıyla 19, 18, 9 ve 33 turdur. İlk önce 1.2 sargısı sarılır, ardından I, IV, III, V sargıları ve son olarak 1.1 sargısı sarılır. II, IV, V ve 1.1 sargıları arasına tek kat (yaklaşık 65 tur) PEV-2-0.12 tel şeklinde elektrostatik ekranlar yerleştirilir. Transformatörün montajı sırasında ferrit kapların orta kısmının uçları arasına 0,1 mm kalınlığında vernikli kumaş conta yerleştirilir. Transformatör aynı zamanda ferrit (aynı marka) zırhlı manyetik çekirdek B22 temelinde de yapılabilir. Bu durumda PEV-2-0.09 teli kullanılır ve 1.1 ve 1.2 sargılarının dönüş sayısı 230'a çıkarılır. KT859A transistörü KT826A, KT838A, KT846A ile değiştirilebilir.

Cihazın kurulumu zor değil. Kırpma direnci R15'in kaydırıcısını üst (şemaya göre) konuma ayarlayarak, dönüştürücüyü ağa açın ve bu dirençle gerekli çıkış voltajı değerlerini ayarlayın. Dönüşüm frekansına (20 kHz) sahip ikincil devrelerdeki paraziti azaltmak için, elektrostatik ekranların birincil devrenin tellerinden biriyle bağlantı noktasının yanı sıra C8 kapasitörünün bağlantı noktasının deneysel olarak seçilmesi gerekir. Bunu yapmak için, herhangi bir ikincil sargının terminallerinden birini alternatif akım miliammetresi aracılığıyla birincil devreye bağlamak ve cihazın minimum okumalarına göre belirtilen noktaları belirlemek yeterlidir.

Açıklanan devreye göre monte edilen bir dönüştürücü, 10 W güç tüketen bir yüke güç sağlamak üzere test edildi. Bu versiyonda, 1.1 ve 1.2 sargılarının dönüş sayısı 120'ye düşürüldü (manyetik çekirdek B30 ile), SZ, C4 kapasitörleri 10 μF'lik bir oksit kapasitansı (nominal voltaj 450 V) ile değiştirildi, direnç R10'un direnci 2,7 Ohm'a düşürüldü ve direnç R18 - 330 Ohm'a kadar.