Частотный преобразователь используется для того, чтобы обеспечить плавную регулировку скорости электродвигателя. Это возможно благодаря созданию напряжения нужной частоты на выходе из устройства. Частотник меняет не только частоту вращения двигателя, но также и крутящий момент. Его можно использовать, как для синхронных, так и для асинхронных электродвигателей.
Преимущества использования частотного преобразователя:
1. С его помощью можно обеспечить оптимальное значение частоты двигателя при уменьшении нагрузки.
2. С применением этого электротехнического устройства упрощается обслуживание оборудования, так как значительно уменьшается количество пусков двигателя.
3. Он позволяет избежать потерь электрической энергии на пусковой ток.
Сферы применения
Используются частотные преобразователи в сетях промышленного типа переменного тока. Например серия преобразователей частоты Инноверт позволяет получить на выходе частоту в диапазоне 0,5-400 Гц. Благодаря такому широкому диапазону использовать частотники можно для любого вида электродвигателей.
Конструкция
Преобразователь частоты включает в себя силовую и управляющую часть. Управление здесь представлено в виде микросхемы, отвечающей за работу силовой части устройства. Также в числе функций блока управления находится контроль, диагностика и защита электропривода, подключенного к частотнику, и самого преобразователя. Основными компонентами силовой части устройства являются транзисторы и тиристоры, отличающиеся высокой мощностью.
Виды частотников
Отличаются частотники между собой конструкцией, принципом работы, а также управлением. Конструктивно преобразователи делятся на электронные и электромагнитные (индукционные).
Электронные частотники применяются для 1 или3-фазных приводов, имеющих любое назначение. Индукционный преобразователь частоты – это двигатель переменного тока, работающий в режиме генератора. Используется данный вариант нечасто (только там, где применение электронных частотников является невозможным).
Существует 2 группы преобразователей частоты: с непосредственной связью или с прямой гальванической связью. Первый вид характеризуется делением на частотники:
1. С принудительной коммутацией.
2. С естественной коммутацией.
В свою очередь преобразователи с прямой гальванической связью отличаются массой достоинств. Они могут работать длительное время даже при наличии высокого напряжения и тока. Они не боятся импульсных перегрузок, могут функционировать в сетях при напряжении от 10 кВ, а их КПД может доходить до 98%. Благодаря этим преимуществам такие устройства чаще всего используются в современном силовом оборудовании.
Преимущества непосредственных преобразователей:
• высокий КПД, так как преобразование частоты является однократным;
• возможность увеличения мощности с помощью добавления дополнительных устройств;
• широкий диапазон низких частот;
• обеспечение стабильной работы двигателя на малых скоростях.
Преимущества преобразователей с промежуточным звеном:
• можно получить напряжение на выходе с частотой, которая будет выше или ниже сетевой;
• выходное напряжение имеет чистую синусоидальную форму;
• можно адаптироваться к сети постоянного тока.
Частота преобразовывается в 2 этапа. Сначала происходит сглаживание (выпрямление и фильтрация) напряжения на входе. Дальше на инвертор подается постоянный ток и трансформируется в переменный с необходимой частотой и требуемым напряжением.
Для асинхронных электродвигателей, характеризующихся фазным ротором, используются индукционные частотники. А электронные преобразователи подходят также и для синхронных силовых агрегатов.
Таким образом, частотные преобразователи позволяют изменить скорость вращения асинхронных электродвигателей и ликвидировать большие пусковые токи. Благодаря этому сфера применения асинхронных машин еще больше расширяется.
