Как отрегулировать частоту тока генератора

Узнаем, как отрегулировать обороты на бензиновом генераторе?

Многие покупатели задаются вопросом, как отрегулировать обороты на бензиновом генераторе после приобретения. Зачастую купленное оборудование не способно эффективно выполнять свои функции. Если не принимать меры в подобной ситуации, то это может привести к преждевременному износу компонентов, снижению качества тока и выходу агрегата из строя.

В каких случаях необходимо регулировать?

Предотвратить перечисленные последствия можно посредством регулировки оборотов. Определить, что проблема заключается именно в этом, можно по характерным признакам, в число которых входит:

1. Затруднённый пуск как горячего, так и холодного генератора.
2. Резкая потеря мощности на холостых оборотах, которая корректируется посредством дроссельной заслонки.
3. Тёмный дым из выхлопной трубы, присутствующий даже в тёплую погоду.
4. Чёрный и рыхлый нагар, образовывающийся на свечах зажигания.

При появлении перечисленных признаков, регулировку оборотов требуется произвести в кратчайшие сроки.

Принцип работы регулятора

По принципу работы регулятор, входящий в конструкцию бензогенератора, во многом схож с аналогичным прибором в составе обыкновенных ДВС. Его вал приводится в движение благодаря аналогичной детали самого двигателя. Если нагрузка уменьшается, то число оборотов возрастает на обоих валах. Когда центробежная сила превышает сопротивление пружины, которая прижимает плечо рычага к скользящей муфте, последняя приходит в движение и перекрывает дроссельную заслонку.

С увеличением нагрузки обороты понижаются, а центробежная сила грузов уменьшается. В такой ситуации пружина перемещает все компоненты в обратном направлении, а дроссельная заслонка закрывается. Начало действия регулятора определяется степенью упругости пружины.

Если требуется выполнить регулировку оборотов, то суть этой процедуры заключается в увеличении или уменьшении натяжения.

Что потребуется?

Чтобы отрегулировать обороты правильно, необходимо обладать специальными знаниями и опытом. Отсутствие таковых с большой долей вероятности приводит к серьёзным последствиям, которые неблагоприятным образом сказываются на функционировании бензогенератора.

Если человек, собравшийся производить регулировку, имеет представление об этом процессе и его последствиях, то сможет выполнить необходимые действия при помощи:

1. Тестера, который предназначен для замеров частоты.
2. Длинной крестовой отвёртки.

Многие думают, что корректировка оборотов требует разборки бензогенератора.

Это мнение является ошибочным, так как для получения положительного результата нужно иметь доступ только к нескольким винтам.

Последовательность действий

Процедура производится в определённом алгоритме, нарушение которого может привести к снижению эффективности регулировки. Чтобы сделать всё правильно, необходимо:

1. Разобрать карбюратор и продуть каналы, топливный жиклер и эмульсионную трубку при помощи компрессора.
2. Найти винт количества и отрегулировать зазор дроссельной заслонки так, чтобы минимальное значение составило примерно 1,5 мм. Когда процедура регулировки завершится, надо убедиться, что выходное напряжение находится в пределах от 210 до 235 В. Лучшим решением будет найти баланс между напряжением и числом оборотов.
3. Отыскать винт качества смеси холостого хода, с большой долей вероятности имеющий конусовидный кончик. Отверстие, в котором он располагается, выходит в канал диффузора между впуском цилиндра и дроссельной заслонкой. Его необходимо закрутить до упора, после чего отвернуть на 2 или 3 оборота до получения стабильного функционирования на холостом ходу и при холодном запуске.

Определить результат процедуры можно, если вставить чистую свечу и запустить генератор на несколько минут.

Присутствие рыхлого и тёмного нагара говорит о том, что регулировка не дала положительных результатов. Процесс придётся повторять, пока свеча не будет оставаться чистой после проверки. Требуется постепенно откручивать или закручивать винты, чтобы избавиться от образования нагара.

Возможные ошибки и нюансы

Многие покупатели хотят добиться от оборудования идеальной работы за счёт разных настроек и регулировки оборотов. Им следует знать, что если генератор нормально заводится, устойчиво функционирует и стабильно переносит изменения нагрузки, то искать способы улучшения работы не стоит. Это может привести к нарушению функционирования и выходу из строя важных компонентов.

Нельзя пытаться производить регулировку оборотов или другую настройку, если отсутствуют знания и опыт.

Человек, который не имеет детального представления об особенностях конструкции, с большой долей вероятности нанесёт прибору ущерб.

Как проверить результат?

Определить, что регулировка выполнена успешно, можно по признакам, в число которых входит:

1. Стабильный запуск холодного и горячего генератора.
2. Отсутствие потери мощности и самопроизвольной остановки при функционировании на холостых оборотах.
3. Исчезновение копоти на свечах зажигания вне зависимости от режима работы.
4. Более ровное функционирование оборудования, а также уменьшение вибрации и исчезновение подгазовки дроссельной заслонки на холостых оборотах.
5. Появление из выхлопной трубы прозрачного и малозаметного дыма.
6. Сокращение расхода потребляемого топлива и смазывающего материала.

Регулировку необходимо проводить до тех пор, пока во время функционирования не начнут наблюдаться все перечисленные признаки.

Где можно заказать регулировку?

Если у покупателя не хватает опыта и знаний, чтобы отрегулировать оборудование самостоятельно, есть возможность обратиться к специалисту. Как правило, подобные услуги предоставляют производители техники или продавцы. Если компания, продавшая оборудование, не занимается такой деятельностью, то можно обратиться в специальный сервисный центр, осуществляющий ремонтные работы над бензогенераторами определённой марки.

Специалисты производят регулировку оборотов довольно быстро и качественно.

Стоимость работы является доступной и колеблется от 400 до 800 руб., в зависимости от расположения сервис-центра, разновидности оборудования, технического состояния генератора и квалификации мастера, который будет производить необходимые действия. Подобные организации могут оказать дополнительные услуги, если выявят неполадки или их признаки в ходе обязательной диагностики.

Они способны направить специалиста на дом к клиенту, произвести замену расходных материалов или комплектующих, очистку или техническое обслуживание. На каждый тип работ предусмотрена конкретная цена, и регулировка оборотов является одной из самых дешёвых услуг.
Регулировка оборотов профессионалами показана на видео

Вывод

Процедура регулировки оборотов не является сложной, если обладать опытом и иметь представление о том, как она осуществляется. Её можно произвести, имея под рукой минимум инструментов.

Для этого не потребуется специального оборудования: при условии, что человек обладает необходимыми знаниями, ему понадобится только крестовая отвёртка и тестер для замеров частоты.

Если представление о регулировке отсутствует, то верным решением будет произвести проверку перед покупкой или обратиться к специалистам при появлении первых признаков нестабильного функционирования.

Источник

Регулировка частоты бензогенератора, устранение неполадок с напряжением

1. Со временем выходит из строя даже самая надежная техника, бензогенератор не исключение. Если случились неполадки, не стоит паниковать и сразу искать аренду бензогенератора. Многие неисправности, а в том числе и регулировку частоты, можно удалить самостоятельно без помощи специалистов.

В бензиновых, дизельных генераторах частота генератора и частота вращения двигателя связаны. Если частота вращения оборотов двигателя станции в нормальном режиме равняется 3000 – 3500 оборотам в минуту, то частота генератора должна составлять 50 – 52 Гц. Если она не соответствует этой цифре, то возможно залито плохое топливо, засорен воздушный фильтр.

Ухудшение подачи топлива снижает этот показатель и ведет к износу двигателя.

Чтобы отрегулировать частоту, подключите генератор к дому, включите стандартную нагрузку для станции и настройте генератор на частоту 50ГЦ.

2. Если станция не выдает нужное напряжение, то возможно у генератора:

• Износился цилиндр, поршневые кольца или сам поршень.

• Вышли из строя прокладки у головки цилиндра.

Все проблемы можно решить путем замены деталей. Иногда нужно просто крепко затянуть болты.

Неполадки в зажигании

• Для устранения поломки надо поменять свечу зажигания или катушку.

• Отрегулировать зазор между маховиком и катушкой согласно стандартным размерам.

• Заменить магнето, если оно размагнитилось.

Проблемы в топливной системе

• Тщательно проверить все соединения топливной магистрали и отрегулировать их.

• Прочистить топливный фильтр, шланг.

Плохо поступает воздух

• Засорился воздушный фильтр. Его необходимо промыть или продуть. Если эти манипуляции не помогли, значит, эту деталь уже пора заменить.

• Топливная заслонка. Иногда затрудняет поступление воздуха поломка топливной заслонки. Необходимо ее отремонтировать или заменить эту деталь.

Источник

Частота, как регулировать частоту на бензиновом генераторе

В бензиновой электростанции и дизельной электростанции регулировка частоты вращения (об/мин) двигателя и частоты (Гц) переменного тока непосредственно связаны. Частота вращения бензиновых двигателей электрогенераторов для резервного электроснабжения в нормальном режиме составляет 3000 … 3500 об/мин, для постоянного электроснабжения, дизельные агрегаты с оборотами 1500 об/мин, это сделано для сохранения частоты питания ваших электроприборов.

В идеале частота должна соответствовать 50 Гц. Электрогенератор не может обеспечить частоту, которая точно равна 50 Гц из за изменений частоты вращения двигателя.

Так например, забитый воздушный фильтр может повлиять на то, что двигатель не будет вращаться с частотой 3000 об/мин или же из-за ухудшения подачи топлива мощность двигателя будет снижаться. При подаче большой нагрузки кратковременно, обороты могут понижаться, что отразится и на частоте Гц.

Одним из решений является установка Источника Бесперебойного Питания ON-LINE (двойного преобразования) ЧТО ЭТО?

Если у вас есть подозрения в неточности выдаваемой частоты, то конечно лучше обратиться в сервисный центр по обслуживанию электростанций вашей марки.

Но Если вы не имеете такой возможности или желания) . То можете ознакомиться с рекомендацией по самостоятельной регулировке.

Вам потребуется тахометр, лучше всего использовать тахометр (предназначенный для небольших двигателей) и частотомер, входящий в состав мультиметров среднего и высокого класса.

Примечание: винт регулятора оборотов можно определить по желтой маркировке и пружине, охватывающей резьбу винта, в целях предотвращения изменения настройки.

1. На карбюраторных бензиновых двигателях, есть регулировочный винт оборотов двигателя расположенный непосредственно на карбюраторе, винт регулятора оборотов можно определить по желтой маркировке и пружине, охватывающей резьбу винта, в целях предотвращения изменения настройки. Вращая его можно регулировать обороты работы мотора. Для точной настройки подсоедините тахометр и отрегулируйте обороты на 3000 об/мин.
2. С помощью частотомера можно отрегулировать обороты, чтобы установить частоту в оптимальном диапазоне: 50 Гц. Вы можете подключить к генератору нагрузку, которую вы обычно используете, а затем выполнить регулировку винтом частоты в пределах 50 Гц. При повышенной частоте тока частота вращения двигателя повышается, что может вызвать повреждение деталей внутри двигателя. Двигатель имеет механический регулятор, который обеспечивает требуемую частоту вращения при стандартной установке частоты. Не пытайтесь выполнять регулировку винтом без надлежащих инструментов. Вам не удастся сделать это на слух!

Если ваша электростанция находится на гарантии, помните что ваши действия могут повлечь снятие оборудования с гарантии.

Источник

Как можно изменить частоту переменного тока

Общее понятие о переменном токе

В отличие от постоянного движения электронов в одном направлении, переменный ток меняет как направление, так и значение несколько раз за единицу времени. Изменения происходят по гармоническому закону. Если наблюдать подобный сигнал с помощью осциллографа, можно увидеть картинку в виде синусоиды.

Относительно оси ординат OY ток меняет своё направление с положительного на отрицательное и делает это периодически. Поэтому его мгновенное значение в первой позиции считается положительным, во второй – отрицательным.

Важно! Так как переменный ток – это алгебраическая величина, то говорить о его знаке заряда можно только для конкретного мгновенного значения, смотря, в каком направлении он протекает в этот момент.

Периодический переменный ток

Тот, который, изменяясь, успевает вернуться к своему исходному значению через одинаковые временные интервалы и при этом проходит весь цикл своих преобразований, называется периодическим. Его можно проследить на синусоиде, изображённой на экране осциллографа.

Видно, что через одинаковые интервалы времени график повторяется без перемен. Эти интервалы обозначаются буквой Т и называются периодами. Частота, с которой в единицу времени укладывается определённое количество подобных периодов, – это частота тока переменного значения.

Её можно вычислить по формуле частоты переменного тока:

Частота равна количеству периодов в секунду и имеет единицу измерения 1 герц (Гц).

Внимание! Единица частоты в системе СИ носит имя Генриха Герца. 1 герц (Гц, Hz) = 1 с-1. К ней применимы кратные и дольные, выраженные стандартными приставками СИ, единицы.

Стандарты частоты

Для того чтобы обеспечить согласование работы источников переменного электричества, систем передач, приём и работу электропотребителей, применяются стандарты частоты. Используемая частота в электротехнике некоторых стран:

• 50 Гц – страны бывшего СССР, Прибалтики, страны Европы, Австралия, КНДР и другие;
• 60 Гц – стандарт, принятый в США, Канаде, Доминиканской республике, Тайвани, на Каймановых островах, Кубе, Коста-Рике, Южной Корее и ещё в некоторых странах.

В Японии используются обе частоты. Восточные регионы (Токио, Сендай, Кавасаки) используют частоту 50 Гц. Западные области (Киото, Хиросима, Нагоя, Окинава) применяют частоту 60 Гц.

К сведению. Железнодорожная инфраструктура Австрии, Норвегии, Германии, Швейцарии и Швеции по сей день применяет частоту 16,6 Гц.

Инерция нагрузки

На реальное время разгона и замедления также влияют различные механические и электрические параметры системы электропривода. Например, при установке очень малого времени разгона или торможения фактическое время может быть больше из-за инерции нагрузки на валу двигателя.

Инерция нагрузки при разгоне может привести к перегрузке по току, при этом преобразователь частоты выходит в ошибку. Чтобы такого не произошло, время разгона нужно выбирать по нескольким критериям. Если данный параметр не принципиален, можно выставить автоматический разгон. В этом случае преобразователь будет выбирать максимальный скоростной режим разгона или замедления, чтобы избежать ошибки перегрузки по току (разгон) или перенапряжению на звене постоянного тока (замедление).

Когда время торможения должно быть минимальным, применяют тормозные резисторы для выделения «лишней» энергии, полученной в результате торможения.

Дополнительная инерция при разгоне и торможении может проявляться также при аналоговом способе задания выходной частоты. Это происходит, когда на аналоговом входе устанавливается низкочастотный фильтр для уменьшения помех, либо в настройках выставлена большая инерционность задающего аналогового сигнала.

Производители рекомендуют ограничить число пусков/остановов двигателя в единицу времени, поскольку при разгоне и торможении происходит наибольшая тепловая нагрузка на частотный преобразователь.

Во многих ПЧ имеется несколько вариантов времени разгона и торможения, которые можно применить для различных этапов технологического процесса. Переключение производится посредством подачи сигнала на соответственно запрограммированный дискретный вход.

Переменный синусоидальный ток

Это тот ток, который периодически меняется во времени, и его изменения подчиняются закону синусоиды. Это элементарное движение электрических зарядов, потому дальнейшему разложению на простые токи оно не подлежит.

Вид формулы такого переменного тока:

• Im – амплитуда;
• sinωt – фаза синусоидального тока, рад.

Здесь ω = const, называется угловой частотой переменного электричества, причём угол ωt находится в прямой временной зависимости.

Зная частоту f исходного тока, можно вычислить его угловую частоту, применив выражение:

Тут 2π – это выраженное в радианах значение центрального угла окружности:

Если выразить 1 рад в градусах, то он будет равен 57°17′.

Многофазный переменный ток

Для запуска и работы многих промышленных устройств и электрооборудования требуется не одна фаза, а несколько. В связи с этим рассматривают такие понятия, как двухфазный и трёхфазный переменные токи.

Трёхфазный ток

Этот вид электричества применяют в трёхфазной системе, в которую включены три однофазные цепи. Цепи имеют ЭДС переменной природы одной и той же частоты. Эти ЭДС сдвинуты по фазе относительно друг друга на ϕ = Т/3 = 2π/3. Такую систему называют трёхфазным током, а цепь – фазой.

Выработка, преобразование, доставка и потребление переменного электрического тока в основном происходят по трёхфазной системе электроснабжения.

Двухфазный ток

Ещё в 1888 году Никола Тесла выполнил описание того, как можно на практике применить двухфазную сеть, и предложил разработанную им конструкцию двухфазного двигателя. Такие сети начали применять в начале 20 века. Они состояли из двух контуров.

Там напряжения контуров сдвигались по фазе на 900. Каждая фаза включала в себя два провода, у двухфазных генераторов было по два ротора, также конструктивно развёрнутые на угол 900.

Важно! Такие сети позволяли производить мягкий пуск двухфазных электродвигателей, практически с нулевого момента вращения. В то время как для запуска однофазного асинхронного двигателя требуется дополнительная пусковая обмотка или система запуска.

Сферы применения

Частотно-регулируемые приводы применяют:

• Для кранов и грузоподъемных машин . Крановые двигатели работают в режиме частых пусков, остановок, изменяющейся нагрузки. ЧП обеспечивают отсутствие рывков и раскачивания груза при пусках и остановках, остановку крана точно в требуемом месте, снижают нагрев электродвигателей и максимальный пусковой момент.
• Для привода нагнетательных вентиляторов в котельных и дымососов.
  Общее управление с плавной регулировкой дутьевых и вытяжных вентиляторов позволяет автоматизировать процесс горения и обеспечить максимальный к.п.д . котельных агрегатов.
• Для транспортеров, прокатных станов, конвейеров, лифтов.
  ЧП регулирует скорость перемещения транспортного оборудования без рывков и ударов, что увеличивает срок службы механических узлов. Для насосных агрегатов. ЧП позволяют обойтись без задвижек и вентилей, регулирующих давление и производительность, и существенно увеличить общий к.п.д системы водоподачи.
• Для электродвигателей станков. Использование преобразователя частоты вместо коробки передач позволяет плавно увеличивать или уменьшать частоту вращения рабочего органа станка, осуществлять реверс. ЧП широко используются для станков с ЧПУ и высокоточного промышленного оборудования.

Внедрение частотно-регулируемых приводов дает значительный экономический эффект. Снижение затрат достигается за счет сокращения потребления электроэнергии, расходов на ремонт и ТО двигателей и оборудования, возможности использования более дешевых асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, а также сокращения других производственных издержек. Средний срок окупаемости частотных преобразователей составляет от 3-х месяцев до трех лет.

Генерирование переменного тока

Кроме стандартных генераторов, для производства переменного тока применяются инверторы и фазорасщепители.

Инвертор

Это устройство, с помощью которого из постоянного тока получают его переменный вид. В процессе этого величина выходного напряжения тоже меняется. Схема устройства представляет собой электронный генератор синусоидального импульсного напряжения периодического характера. Есть варианты инверторов, работающих с дискретным сигналом. Инверторы применяют для автономного питания оборудования от аккумуляторов постоянного напряжения.

Фазорасщепитель

Ещё один способ получить несколько фаз из какого-либо сигнала – это выполнить его расщепление на несколько фаз. Это делается с помощью фазорасщепителя. Принудительная обработка сигналов цифрового или аналогового формата используется, как в радиоэлектронике, так и в силовой электротехнике.

Для электроснабжения трёхфазных асинхронных двигателей применяют выполненный на их же базе фазорасщепитель. Для этого обмотки трёхфазного двигателя соединяют не «звездой», а иначе. Две катушки присоединяют между собой последовательно, третью – подключают к средней точке второй обмотки. Двигатель запускают, как однофазный, после разгона в его третьей обмотке наводится ЭДС.

Интересно. В случае расщепления фаз подобным методом сдвиг фаз между 2 и 3 обмоткой составляет не 1200, как должно быть в идеале, а 900.

Сети переменного тока

По назначению и применению эти сети можно классифицировать следующим образом:

• общие системы: питание объектов промышленного, транспортного, сельскохозяйственного и бытового назначения;
• автономные сети: снабжение передвижных и стационарных автономных субъектов.

Общие сети переменного трёхфазного тока построены по четырёхпроводной схеме, где три провода – это «фаза», четвёртый – «ноль». Трансформаторные подстанции построены по схеме с глухо заземлённой нейтралью. Передача на дальние расстояния производится при высоком напряжении, которое затем понижается на подстанциях до напряжения 0,4 кВ и раздаётся потребителям.

Бытовые объекты подключаются по однофазной схеме. В этом случае требуются два провода: «фазный» и «нулевой».

Взаимосвязь частоты и работы электрооборудования

Частота тока – это один из параметров электроэнергии, который влияет на стабильную работу электроустановок и оборудования. При поставке энергии потребителю этот параметр строго контролируется, так же, как и напряжение.

Нить взаимосвязи выражается формулой номинального количества оборотов в минуту для вращающихся машин. КПД (коэффициент полезного действия) заложен в самой конструкции агрегатов. Он максимален при:

• n – количество об./мин.;
• f – частота;
• p – количество пар полюсов.

Количество оборотов турбины генераторов напрямую связано с частотой вырабатываемого переменного тока, полученная частота отвечает за оптимальный режим вращения электродвигателя потребителя. При снижении частоты в сети обороты машины снижаются автоматически. Происходит перегрузка на валу, и страдает двигатель.

В то же время технологическая линия, в которую он передаёт энергию вращения, также терпит изменения в работе:

• изменяется скорость движения конвейера, что влечёт за собой сбой технологического процесса и брак в итоге;
• снижаются мощность и частота вращения насосов, вентиляторов, что приводит к нестабильной работе систем, в которых они установлены;
• снижение частоты в энергосистеме на 1% приводит к падению общей мощности на нагрузке до 2%.

Для контроля этого важного электрического параметра применяют частотомеры.

Внимание! Снижение частоты на 10-15% вызывает падение производительности механизмов даже на самой электростанции до нуля. При частоте тока в сети 50 Гц (критической величиной являются 45 Гц) происходит лавинный спад.

Как повысить напряжение в сети

Часто в деревнях и на дачах говорят о плохом напряжении в электросети. Это связанно не только с их плохим техническим состоянием, но и с покупкой разнообразной бытовой техникой, которой требуется электричество, которого часто не хватает.

В то же время местные электросети не спешат менять оборудование на современное, а значит, на более совершенное которое с достоинством выдержит повышенные нагрузки.

Участник дачного форума «Дом и Дача» Terristor как-то столкнулся с проблемой – стиральная машина перестала работать. То есть барабан с трудом крутился, да и насос не мог поднять воду из скважины.

На 1-ом Рисунке обычная работа понижающего трансформатора. На 2-ом уже переделанный трансформатор готовый к работе на повышение напряжения.

Он замерил напряжение, и прибор показал всего 180 вольт, а этого напряжения не хватает для работы многих бытовых электроприборов.

Но нет, худа без добра. Как-то раз он читал журнал «Радио» и на глаза ему попалась статья о том, как при помощи обычного понижающего трансформатора сделать повышающий.

А фокус состоял в том, что если взять понижающий трансформатор, который из 220 вольт делает 40, поковыряться в нём, то после небольших изменений можно получить на выходе не понижение, а повышения напряжения на 40 вольт от напряжения в сети.

Случайно у Terristor был такой трансформатор. И обладая небольшими познаниями в радиотехнике, он через 15 минут его переделал и сделал пробный пуск.

Перед испытанием напряжение было 192 вольта, а после, как и намечалось, напряжение увеличилось на 40 вольт. Это оказалось отличным решением в сложившейся ситуации и несмотря на нехватку напряжения электроприборы работали безотказно.

Токи высокой частоты

ТВЧ – такова их аббревиатура, используются для плавки металлов, закалки поверхности металлических изделий. ТВЧ – это токи, имеющие частоту более 10 кГц. В индукционных печах используют ТВЧ, помещая проводник внутрь обмотки, через которую пропускают ТВЧ. Под их воздействием возникающие в проводнике вихревые токи разогревают его. Регулируя силу ТВЧ, контролируют температуру и скорость нагрева.

Интересно. Расплавляемый металл может быть подвешен в вакууме с помощью магнитного поля. Для него не нужен тигель (специальный ковш для нагрева). Так получают очень чистые вещества.

Плюсы использования ТВЧ в разных случаях:

• быстрый нагрев при ковке и прокате металла;
• оптимальный температурный режим для пайки или сварки деталей;
• расплав даже очень тугоплавких сплавов;
• приготовление пищи в микроволновых печах;
• дарсонвализация в медицине.

Получают ТВЧ с помощью установок, включающих в свой состав колебательный контур, или электромашинных генераторов. У статора и ротора генераторов на сторонах, обращённых друг другу, нанесены зубцы. Их взаимное движение порождает пульсацию магнитного поля. Частота на выходе тем больше, чем больше произведение числа зубцов ротора на частоту его вращения.

Способы управления преобразователем

По принципу управления различают 2 основных вида частотных преобразователей:

ЧП со скалярным управлением

Частотники этого типа выдают на выходе напряжение определенной частоты и амплитуды для поддержания определенного магнитного потока в обмотках статора. Частотники с таким принципом регулирования отличаются относительно низкой стоимостью, простотой конструкции. Нижний предел регулировки скорости составляет около 10 % от номинальной частоты вращения. Их можно использовать для управления сразу несколькими двигателями. Скалярные ЧП используют для приводов насосных агрегатов, вентиляторов и других устройств и оборудования, где не требуется поддерживать скорость вращения ротора вне зависимости от нагрузки.

ЧП с векторным управлением

Микропроцессорные устройства преобразователей с векторным управлением автоматически вычисляют взаимодействие магнитных полей статора и ротора. ЧП такого типа обеспечивают постоянную частоту вращения ротора вне зависимости от нагрузки. Они используются для оборудования, где необходимо поддерживать необходимый момент силы при низких скоростях, высокое быстродействие и точность регулирования. Применение векторных ЧП позволяет регулировать частоту вращения, задавать требуемый момент на валу.

ЧП с векторным управлением делятся на преобразователи бездатчикового типа и устройства с обратной связью по скорости. Последние используются для приводов с широким диапазоном регулирования скорости до 1:1000, необходимости позиционирования точного положения вала, регулирования момента при низких скоростях, точного поддержания частоты вращения, пуска двигателя с номинальным моментом. Преобразователи без датчика скорости применяют для приводов с более низкими требованиями.

Период пульсаций и частота

Частота переменного тока может иметь другое название – пульсация. Периодом пульсации называют время единичной пульсации.

Интенсивность циклов

Для электросети с частотой 50 Гц период пульсации составит:

При необходимости, зная эту зависимость, можно по времени цикла вычислить частоту.

Опасность разночастотных зарядов

Как постоянный, так и переменный ток при определённых значениях представляет опасность для человека. До 500 В разница в безопасности находится в соотношении 1:3 (42 В постоянного к 120 В переменного).

При значениях выше 500 В это соотношение выравнивается, причём константное электричество вызывает ожоги и электролизацию кожных покровов, изменяющееся – судороги, фибрилляцию и смерть. Тут уже частота пульсации имеет большое значение. Самый опасный интервал частот – от 40 до 60 Гц. Далее с повышением частоты риск поражения уменьшается.

Частота переменного электричества – важный параметр. Она влияет не только на работу электроустановок потребителей, но и на человеческий организм. Изменяя частоту электрических колебаний, можно менять технологические процессы на производстве и качество вырабатываемой энергии.

Преобразователи частоты

В данной статье мы рассмотрим что такое частотный преобразователь, сферы применения преобразователей частоты, их плюсы и минусы, а также схемы частотников.

1. Виды преобразователей частоты
2. Способы управления преобразователем
3. Режимы управления частотными преобразователями
4. Преимущества частотных преобразователей
5. Сферы применения

Преобразователи частоты (или частотники)

– электротехническое оборудование для регулирования частоты переменного напряжения. Основная сфера применения этих устройств – изменение частоты вращения и крутящего момента электрических машин асинхронного типа. Принцип действия управления и регулирования основан на зависимости скорости вращения магнитного поля от частоты питающего напряжения.

Асинхронные электродвигатели широко используются в качестве приводов промышленного оборудования, насосных агрегатов, регулирующей арматуры и других устройств. Основным недостатком этих электрических машин являются постоянная скорость вращения, большие пусковые токи. При помощи частотных преобразователей возможно устранить эти недостатки и существенно расширить сферу применения электродвигателей переменного тока.

Все о токе и его частоте

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц или квазичастиц. Движение возможно только в носителях электрического заряда, если речь идет о металлах, то это электроны, если о полупроводниках, то электроны и «дырки». Иногда можно встретить несколько иную терминологию – «ток смещения», что тоже можно определить, как частотную характеристику электрического поля. Это интересная и всеобъемлющая тема, изучив которую, можно узнать массу полезной информации.

Что такое частота тока

Частота тока может относиться только к переменному показателю, который периодически изменяет своё направление и (или) силу в соответствии с синусоидальной функцией. Для того, чтобы вычислить период переменного тока, необходимо определить минимальный промежуток времени, через который повторяются изменение напряжения и силы. Частотой называется количество периодов, которое совершает ток за указанный промежуток или за единицу времени. Стандартное измерение выполняется в герцах (Гц), один период в 1 секунду равен одному Герцу.

Работа тока

Нормируемые требования к показателям

В РФ требования к качеству работы энергосистемы стандартизированы.

В соответствии с ГОСТ 13109-97 частота в энергосистеме должна непрерывно поддерживаться на уровне f = 50 ± 0,2 Гц, при этом допускается кратковременное отклонение частоты до значения ∆f = 0,4 Гц.

Анализируя зависимость силы тока от частоты, можно сделать вывод, что если подключаемая нагрузка имеет чисто активный характер (к примеру, резистор), то в широком диапазоне сила тока от частоты иметь зависимость не будет. В случае достаточно высоких частот, когда индуктивность и ёмкость подключаемой нагрузки будут характеризоваться сопротивлением, сравнимым с активным, то сила тока будет иметь определенную зависимость от частоты.

Другими словами, при варьировании частоты тока происходит изменение ёмкостного сопротивления, изменение которого, в свою очередь, приводит к изменению тока, протекающего по цепи.

То есть при повышении частоты, снижается ёмкостное сопротивление, и повышается ток, протекающий по цепи.

Математическое выражение зависимости будет иметь следующий вид: I = UCω;

Зависимость при учете активного сопротивления будет определяться следующим выражением: I (ω) = UCω √(R2 • C2 • ω2 + 1).

Какие токи бывают

Для питания электрических устройств и электротехники необходима энергия. Постоянный и переменный токи являются способом передачи энергии из одной точки в другую с использованием проводников.

Важно! Основное различие между ними заключается в характере движения заряженных частиц. Постоянный ток течет равномерно в одном направлении, в то время, как переменный постоянно изменяет направление с заданной скоростью или частотой. Основным следствием этого является полярность напряжения.

Постоянный

Постоянный ток характеризуется неизменным показателем полярности заряженных частиц. Поскольку постоянный ток сохраняет постоянную полярность, важно обращать внимание на то, как подключается устройством – неверное подключение устройства к сети с большой долей вероятности выедет его из строя. Хорошим примером являются устройства с автономным питанием от аккумуляторов – на них всегда наносятся обозначения для их корректного подключения. В противном случае, техника просто не заработает, так как не получит электропитания.

Важно! При использовании постоянного тока, показатель напряжения может сильно разниться, в зависимости от используемого устройства. Типовые значения номинального напряжения автономных источников питания составляют 1.5V, 3.7V, 6V, 9V,12V, 24V и т.д.

Переменный

С переменным током полярность постоянно переключается между положительным и отрицательным значениями. При подобной характеристике силового поля напряжение будет постоянно меняться, а полярность в таком случае не оказывает никакого влияния на работоспособность сети. Именно поэтому, любое бытовое электрическое устройство можно включать в сеть, не задумываясь о положении вилки в розетке, то есть, о соблюдении корректной полярности.

Основной причиной широкого распространения переменного тока является относительная легкость и эффективность в увеличении, либо уменьшении напряжения. Это достигается с помощью трансформаторов, а количество изменений количественных показателей определяется числом обмоток.

Важно! Такая же трансформация допускается и для постоянной величины, но это явление не является эффективным для его применения на практике. Также, это является еще одной, дополнительной причиной, по которой в бытовой сети используется именно переменный ток.

Несмотря на то, что более низкие напряжения легче генерировать, высокие показатели несут меньшие потери при их передаче на расстояния. Поэтому перед подачей потребителям переменное напряжение повышается до нескольких сотен киловольт. Но, как только электричество достигает своего пункта назначения, оно снижается до 110 или 220 вольт. Дело в том, что переменный показатель имеет два установленных стандартных напряжения, которые используются во всем мире: 220В и 110В. Частота в электротехнике играет определяющее значение, и устройства, рассчитанные под напряжение в 110В, не станут работать от сети в 220В.

Какие есть фазы в токе

Многофазным может быть только переменный ток. Всего существует 3 разных фазы, и все они смещены на 120 градусов относительно друг друга. Каждая электростанция выдает по 4 провода: 3 фазовых и один для заземления, который является общим для всех трех. Электростанция вырабатывает три разные фазы переменного тока одновременно, и эти три фазы смещены строго под определённым углом.

Устройство фаз

Почему три фазы? Почему не одна, две или четыре? В 1-фазных и 2-фазных источниках питания имеет место явление, когда синусоида пересекает нулевую отметку 120 раз в секунду. При трехфазном питании в любой текущий момент одна из трех фаз приближается к пику. Таким образом, мощные 3-фазные двигатели (используемые в промышленности) и другие устройства, такие, как 3-фазное сварочное оборудование, имеют равномерную выходную мощность.

Вам это будет интересно Определение резонанса

Важно! Четыре фазы существенно не улучшат ситуацию, но зато добавят четвертый провод, что повысит сложность многих работ и обслуживания, поэтому 3 фазы – это общепринятое и оптимальное значение.

Трехфазный

Трехфазная электроэнергия является распространенным методом генерации, передачи и распределения электроэнергии переменного показателя. Это тип многофазной системы и наиболее распространенный метод, используемый электрическими сетями во всем мире для передачи энергии. Он также используется для питания больших двигателей и при возникновении тяжелых нагрузок.

Трехфазная цепь, как правило, более экономична, чем эквивалентная двухпроводная однофазная при том же напряжённости линии и заземлении, поскольку для передачи заданного количества электрической энергии используется меньше материала проводника.

Интересный факт: Многофазные энергосистемы были изобретены Галилео Феррари, Михаилом Доливо-Добровольским, Йонасом Венстремом, Джоном Хопкинсоном и Николой Теслой ещё в конце 1880-х годов, и основные принципы работы применяются вплоть до сегодняшнего дня.

Движение частиц

Двухфазный

Двухфазная электрическая мощность была единственной доступной системой распределения электроэнергии переменного тока в начале 20-го века. В то время использовались две цепи, причем фазы напряжения отличались на четверть цикла, то есть, на 90°. Обычно в схемах применялись четыре провода, по два на каждую фазу. Реже применялись три провода с общим сердечником, но большего диаметра. Некоторые двухфазные генераторы прошлых лет имели две полные роторные сборки с физически смещенными обмотками для обеспечения двухфазной мощности.

На сегодняшний день двухфазный тое приобрёл широкое распространение в быту, так как каждый потребитель – житель квартиры или частного дома имеет определённое количество точек подключения бытовых приборов малой мощности.

Важно! При стандартной работе наиболее распространённых домашних приборов двухфазная электрическая цепь в полном объёме удовлетворяет потребности владельцев жилой недвижимости.

Турбогенераторные установки на Ниагарском водопаде, построенные в 1895 году, были крупнейшими в мире на то время и представляли собой именно двухфазные машины. Однако, в конечном итоге, трёхфазные системы заменили безнадёжно устаревшие и малоэффективные оригинальные агрегаты для генерации и передачи энергии. В настоящее время в мире осталось мало промышленных двухфазных распределительных систем, например, в Филадельфии, штат Пенсильвания.

Вам это будет интересно Переход с 380 на 220 вольт

Двухфазный ток

Источник