Преобразователь частоты виды и принцип работы

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором на сегодняшний день являются наиболее популярными и надежными устройствами, используемыми для привода различных машин и механизмов. Но у каждой медали есть свои недостатки, поэтому им зачастую требуется частотник дельта.

Два основных недостатка асинхронных двигателей заключаются в том, что скорость вращения ротора не может быть легко отрегулирована, а пусковой ток очень высок — в пять, семь раз превышает номинальный ток. Эти недостатки приводят к большим потерям энергии и механическим ударным нагрузкам, если используется только механическое управление. Это крайне негативно сказывается на сроке службы устройства.

В результате исследовательской работы в этом направлении родился новый класс устройств, позволяющий решать эти задачи электронным, а не механическим способом.

Преобразователи частоты с широтно-импульсным управлением позволяют снизить пусковой ток в 4-5 раз. Он обеспечивает плавный пуск асинхронного двигателя и управляет приводом по заданной формуле соотношения напряжение/частота.

Виды

Преобразователи частоты различаются по конструкции, принципу работы и способу управления. По конструкции преобразователи частоты делятся на две категории:

Электромашинные. Электродвигатели или асинхронные приводы представляют собой двигатели переменного тока, включенные в генераторный режим. Такое электрооборудование применяется относительно редко там, где использование электронных преобразователей частоты затруднено или невозможно.

Электронные. Полупроводниковые ТЭ состоят из силовой части на транзисторах или тиристорах и схемы управления на базе микроконтроллера. Электрооборудование подходит для трехфазных и однофазных приводов любого назначения. Различают PE, напрямую подключенные к питающей сети, и устройства с промежуточным звеном постоянного тока.

Непосредственные преобразователи частоты. В основе этого частотника лежат быстродействующие тиристорные преобразователи, включающие мостовую, кроссоверную, нулевую и встречно-параллельную схемы.

Как работает преобразователь частоты

Работа регулятора частоты объединяет несколько этапов:

• Выпрямление сетевого напряжения через блок входных диодов.
• Напряжение сглаживается и фильтруется емкостным LC-фильтром.
• С помощью микросхем и транзисторов напряжение преобразуется в трехфазную волну с определенными параметрами.
• Прямоугольные импульсы на выходе интегрируются и окончательно преобразуются в почти синусоидальное напряжение.

Таким образом, при частотном регулировании напряжение сначала преобразуется в постоянное, а затем инвертируется в переменное с нужной частотой.