Частотный преобразователь представляет собой устройство, которое преобразует входные сетевые характеристики в выходные в приличном частотном диапазоне. Фактически это однофазный преобразователь для двигателя .
Сфера применения частотного преобразователя
Обычный асинхронный частотник преобразует сетевой переменный ток частотой 50 Гц в такой же ток, но с частотой от 1 до 800 Гц.
Конструктивно преобразователи производят как:
̶ асинхронные двигатели;
̶ инверторы.
Устройство обычно плавно регулирует скорость вращения двигателя благодаря заданным характеристикам сети. В наиболее простых случаях частоту и напряжение регулируют с определенной зависимостью, в более продвинутых инверторах пользуются векторным управлением.
Выходное напряжение регулируется с помощью дросселя, а для уменьшения помех – фильтр.
Основной задачей частотника является переход рабочего процесса на режим экономии при помощи регулировки скорости и момента электродвигателя, что выполняют по заданным техническим параметрам и нагрузке.
Принцип работы частотного преобразователя
В основном, это преобразование энергии, в котором есть силовая и управляющая часть. Силовую часть обычно выполняют на тиристорах или транзисторах, которые являются ключами. Блок управления изготавливают на микропроцессорах. Он быстро решает большое количество задач по диагностике, защите, контролю при помощи размыкающих и замыкающих ключей.
По напряжению питания частотник бывает:
̶ однофазным;
̶ трехфазным;
̶ высоковольтным.
Есть два принципа работы частотного преобразователя, которые используют:
̶ с промежуточным звеном постоянного тока;
̶ с непосредственной связью.
Непосредственные частотные преобразователи
Это наиболее ранние аппараты, которые обладают упрощенной силовой частью. Фактически это выпрямители на тиристорах.
Достоинствами этих частотников являются:
̶ приличный КПД за счет преобразования электроэнергии;
̶ разные режимы работы (в т.ч. рекуперация энергии);
̶ хорошая надежность, экономичность, полное управление и удобство;
̶ неограниченная мощность системы.
Частотный преобразователь со звеном постоянного тока
Конструктивно выполнены на транзисторах или тиристорах. Основной отличительной чертой является звено постоянного напряжения. Подключение к промышленной сети производится через выпрямители. Как правило, используют оборудование в комплекте: частотный преобразователь и выпрямитель.
К преимуществам относят:
̶ приличный КПД;
̶ работа с мощными приводами;
̶ низкая цена, невзирая на добавочные элементы.
Выводы:
В целом, частотные преобразователи:
̶ экономят энергетические ресурсы;
̶ увеличивают срок эксплуатации механики и электрики оборудования;
̶ снижают денежные затраты на ремонтно-предупредительные процедуры;
̶ оперативно управляют и принципиально контролируют технические параметры и пр.
Применение частотного привода ведет к росту технической эффективности производства благодаря высвобождению оборудования.
К дополнительным преимуществам можно отнести:
̶ плавную регулировку вращения двигателя, что снижает зависимость от регулирующей аппаратуры;
̶ частотники могут заменить привод постоянного тока;
̶ возможность создать многофункциональную систему управления приводом;
̶ технологический конструктив модернизируется без перерывов в работе.
Отметим, что в некоторых случаях управление производством при помощи частотного преобразователя ведет к уменьшению не только энергоресурсов, но и потерь при транспортировке.
