Зачем нужен преобразователь частоты

Преобразователь частоты выполняет функцию регулировки параметров и деталей двигателя. Достигается контроль путем подачи напряжения разной частотности. Чаще применяется в работе асинхронного двигателя. Благодаря прибору расширена область применения этого типа моторов. Инверторы, способные отладить их скорость вращения, открыли новые области применения на практике электродвигателей производственных линий, промышленной техники, насосных станций и других областей.

Применение частотного преобразователя необходимо там, где требуется регулирование числа оборотов и плавный запуск хода двигателя. Он также дает возможность плавного торможения, коррекцию нагрузки на электросеть при пуске в меньшую сторону. Благодаря преобразователям частоты число оборотов при разных нагрузках остается стабильным даже для большого диапазона нагрузок. В статье подробно рассказано об устройстве и его сферах применения, добавлена пара полезных видеороликов по теме, а также вниманию читателю предложен интересный материал для скачивания.

Назначение и основные функции

Частотный преобразователь — электронное устройство для изменения частоты электрического тока и напряжения. Пределы изменений солидные. Частота может меняться от 1 Гц до 500 Гц. И это не максимум, а предел регулировки нормального частотника. Современные частотные инверторы делают на основе электроники, что позволяет точно поддерживать частоту и напряжение. При желании можно создать условия для плавного старта. Все это позволяет применять относительно недорогие электромоторы постоянного тока там, где раньше это было невозможно.

Принцип работы

Частотный преобразователь — это устройство, которое плавно изменяет частоту исходного напряжения. Есть устройства, работающие как от однофазной (220 В), так и от трехфазной сети (380 В). Предел изменения частоты — от 0,1 Гц до 500 Гц. Существуют преобразователи двух типов — индукционного и электронного. Индукционные имеют невысокий КПД, так что используются реже. Практически все современные частотные преобразователи — электроника с системой управления и контроля.

Работает частотный преобразователь для электродвигателя следующим образом:

Сетевое напряжение подается на выпрямитель, где преобразуется в постоянное.
На блоке инвертора из постоянного напряжения формируются полярные импульсы (положительные и отрицательные) требуемой частоты. Импульсы формируются по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
Импульсы преобразуются в синусоиду той же частоты.

Устройство не слишком сложное, но это базовый набор блоков. В более сложные модели встраиваются дополнительные, обеспечивающие контроль параметров и защиту.

Основной узел частотного преобразователя для электродвигателей — инвертор. Его собирают не основе IGBT транзисторов. Включая и выключая их, из постоянного напряжения формируем импульсы. Задавая частоту включения и выключения, на выходе получаем импульс с заданной частотой.

Если изменять скважность импульсов — отношение длительности периода к длительности импульса — меняется площадь импульса, а значит, и напряжение на выходе. Вот и получаем возможность используя частотный преобразователь для электродвигателя менять не только частоту, но и напряжение.