Принцип работы частотного преобразователя » Новини Житомира | Новости Житомира
 
 

Принцип работы частотного преобразователя

Автор: news_maker від 5-10-2021, 07:29, переглядів: 696

Принцип работы частотного преобразователя

Устройство, служащее для формирования питающего напряжения для электрического двигателя, принято называть частотным преобразователем (или преобразователем частоты), поскольку основной характеристикой, влияющей на работу двигателя, является именно частота питающего напряжения и тока.

Основными структурными единицами преобразователя являются:

- блок выпрямителя (на основе классического моста постоянного тока);
- блок инвертора (на некоторых преобразователях инвертор дополняется широтно-импульсным модулятором).

Выпрямитель преобразует переменное напряжение из обычной сети (однофазной или трехфазной) в постоянное, которое затем подается на вход инвертора. Именно здесь на основе разнообразных схемотехнических решений и происходит формирование выходного напряжения требуемой частоты и амплитуды. Оба блока обычно дополняются разнообразными фильтрами: выпрямитель – для защиты от скачков питающего переменного напряжения и коротких замыканий; а инвертор – для уменьшения уровня электромагнитных помех и защиты устройства от перегрузок.

Для регулировки режимов работы подключенного к частотному преобразователю электродвигателя используют один из двух методов управления:

- скалярное – при котором на выходе преобразователя формируются гармонические токи для каждой фазы двигателя;
- векторное – при котором помимо гармонических составляющих фазных токов обеспечивается управление магнитным потоком ротора.

И в том, и в другом случае удается получить необходимую скорость вращения вала двигателя и привода в целом, а также нужное значение вращательного момента.

Рассмотрим основные разновидности построения преобразователей частоты.

Частотные преобразователи с непосредственной связью

Такие преобразователи представляют собой, по сути, управляемый выпрямитель. С помощью системы управления поочередно отпираются и запираются определённые группы транзисторов и на каждую статорную обмотку двигателя подается напряжение питания с нужной амплитудой. Выходное напряжение, подаваемое на двигатель, формируется из вырезанных участков соответствующих синусоид входного напряжения. Как следствие, частоту выходного напряжения можно регулировать только в узком диапазоне от 0 до 30 Гц. Это существенно ограничивает возможности по управлению работой двигателя. К тому же выходное напряжение включает множество высших гармоник, что приводит к значительным потерям мощности, перегреву обмоток, помехам в питающей сети. Если же включать в схему различные компенсирующие узлы, то преобразователь существенно усложняется и дорожает, увеличиваются габариты устройства, резко снижается КПД привода. В современных преобразователях частоты такая разновидность схем практически не используется.

Преобразователи с явно выраженным звеном постоянного тока

Это наиболее распространенное решение для выпускаемых на сегодняшний день частотных преобразователей. Как уже упоминалось в начале, здесь осуществляется двойное преобразование входного напряжения из питающей сети.

Выпрямитель преобразует входное переменное напряжение в постоянное, с помощью фильтров очищается от гармоник и подается на вход инвертора.

Инвертор из постоянного напряжения формирует переменное выходное напряжение с заданными характеристиками, в первую очередь частотой и амплитудой.

Двойное преобразование напряжения и тока несколько снижает КПД устройства по сравнению с методом непосредственной связи, кроме того, такие преобразователи конструктивно сложнее и обладают худшими массо-габаритными показателями. Но зато открываются широчайшие возможности по управлению параметрами выходного напряжения, и, как следствие – режимами работы двигателя.

Преимущества управления приводами с частотным регулированием

Выпускаемые в настоящее время преобразователи частоты представляют собой достаточно компактные устройства, помещенные в прочный пыле- и влагозащищенный корпус, оснащенные удобным интерфейсом для настройки, управления и контроля. Нередко по требованию заказчика к преобразователю прилагаются дополнительные узлы и блоки, позволяющие оптимизировать работу устройства в соответствии с условиями конкретной системы. Современные преобразователи могут применяться в самых разнообразных условиях, в широком диапазоне температуры и влажности, в агрессивных средах, без непосредственного доступа человека, на значительном удалении от населенных пунктов. Диапазон номинальных мощностей чрезвычайно широк: от десятков ватт до сотен киловатт. Для питания приводов на основе преобразователей могут использоваться однофазные и трехфазные сети различного напряжения (чаще всего 220 В или 380 В) и частоты (как правило, 50 и 60 Гц).

Частотное управление двигателями приводов позволяет существенно снизить потребление электроэнергии, прежде всего – за счет регулирования потребляемой мощности в зависимости от нагрузки в системе.

Плавный пуск и останов системы, надежная защита от скачков напряжения и коротких замыканий сводят к минимуму вероятность поломок и аварий. Это позволяет во много раз уменьшить затраты на обслуживание и ремонт, продлить срок службы основных узлов системы.

В системах подачи воды (а также других жидкостей) применение преобразователей практически исключает возможность гидроударов в трубопроводах, снижает расход воды, и в следствие этого – позволяет значительно снизить расходы на эксплуатацию всей системы.

Нередко частотное регулирование позволяет уменьшить потребление тепла в той или иной системе.

Подключение к преобразователю различных дополнительных датчиков может обеспечить более эффективное функционирование того или иного агрегата, полностью или частично автоматизировать его работу, обеспечить удаленное управление и контроль основных параметров и показателей, в том числе в составе комплексных автоматизированных диспетчерских систем.

Как показала практика последних десятилетий, средний срок полной окупаемости затрат на приобретение и пусконаладку преобразователя частоты составляет полтора-два года, а для ряда систем, например, насосов или вентиляторов – до нескольких месяцев. Купить частотный преобразователь Вы можете сдесь

Категорія: Реклама


загрузка...

Афіша фільмів на KINOafisha.ua.
Повна картина найважливіших новин в Україні та світі на http://ukr.net. TVgid.ua - телепрограма он-лайн.
Купити авто Nissan.

Є що додати? Чекаємо на Вашу думку в коментарях: