Преобразователь частоты

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я 
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 

Преобразователь частоты состоит из выпрямителя (моста постоянного тока), преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и инвертора (преобразователя, работающего в режиме ШИМ), преобразующего постоянный ток в переменный требуемых частоты и амплитуды. Выходные тиристоры (GTO) в высоковольтных преобразователях частоты или транзисторы IGBT обеспечивают необходимый ток для питания асинхронного электродвигателя. Для исключения перегрузки преобразователя при большой длине соединительного кабеля между преобразователем и двигателем устанавливают мотор-фильтры, а для уменьшения электромагнитных помех от преобразователя - EMC-фильтр.

Различают два основных вида управления, реализуемых в преобразователях частоты: скалярное и векторное.

При скалярном управлении формируются синусоидальные токи фаз двигателя, причем соотношение амплитуды и частоты питающего напряжения поддерживается постоянным. В случае использования преобразователя частоты с электродвигателями турбомеханизмов (насосов, вентиляторов) постоянным поддерживается соотношение амплитуды к квадрату частоты питающего напряжения. При этом обеспечивается работа асинхронного электродвигателя в точке максимального КПД.

Векторное управление — метод управления асинхронными двигателями, обеспечивающим управление магнитным потоком ротора, а следовательно и развиваемым моментом на валу двигателя. При этом осуществляется управление не по соотношению амплитуды и частоты на выходе инвертора, а происходит формирование гармонических токов, согласно математической модели двигателя, запрограммированной в микропроцессоре преобразователя частоты. Такое управление позволяет увеличить перегрузочную способность двигателя, расширить диапазон регулирования скорости. Также важным преимуществом векторного управления, реализованного в современных преобразователях частоты, является возможность работы с синхронными двигателями, являющихся более энергоэффективными.

Преимущества применения преобразователей частоты:

  • Высокая точность регулирования, по сравнению с другими преобразовательными устройствами для асинхронных двигателей;
  • Экономия электроэнергии в случае переменной нагрузки (то есть работы эл. двигателя с неполной нагрузкой);
  • Обеспечение высокого пускового момента;
  • Высокий уровень автоматизации;
  • Уменьшение износа механической части оборудования за счет исключения ударов при прямом пуске;
  • Повышенный уровень защиты электродвигателя при перегрузках и коротких замыканиях;
  • Возможность простой реализации эффективных способов электрического торможения.

Недостатки применения преобразователей частоты:

  • Большинство моделей преобразователей частоты являются источником помех;
  • Сравнительно высокая стоимость преобразователей, по сравнению с другими устройствами регулирования скорости асинхронных двигателей;
  • Старение электролитических конденсаторов звена постоянного тока при длительном простое оборудования.