Главная страница » Статьи » Частотный преобразователь

Статьи

19.05.2017
Тематика: Полезная информация

Частотный преобразователь

Введение

 

Частотный преобразователь (частотник, инвертор) представляет собой техническое устройство, которое предназначено для преобразования сетевых параметров на входе в выходные другой частоты. Современные производители предлагают устройства широкого частотного диапазона. Они используются при управлении асинхронными электродвигателями, регулируя скорость вращения ротора.

Частотники сегодня активно используются в системах плавного пуска и управления асинхронных электродвигателей, работающих в разных отраслях промышленности, сфере ЖКХ, топливно-энергетическом комплексе. Чаще всего это насосы, мельницы, оборудование котельных, лифты, производственные линии, краны, станки. Результатом их использования становится существенное снижение эксплуатационных затрат при неизменном уровне производительности.

Компания Овердрайв-Электро предлагает частотные преобразователи ABB со склада в Минске:

 

Среди важнейших преимуществ использования частотных преобразователей стоит отдельно отметить:

  • увеличение срока службы мотора и привода благодаря тому, что вне зависимости от величины нагрузки работа электрических машин будет оптимизирована;
  • устранение проблемы динамических перегрузок и гидроударов при пуске насосного оборудования;
  • экономию электроэнергии при работе в условиях переменной нагрузки в компрессорных или насосных установках;
  • снижение расходов на эксплуатацию при работе систем управления центрифугами, вентиляторами, насосами.

Принцип работы инвертора

По своему устройству частотный преобразователь представляет собой устройство, в котором происходит двухэтапное преобразование напряжения. На первом происходит выпрямление напряжения при его прохождении через выпрямитель с последующей фильтрацией и сглаживанием при пропускании через конденсаторы. В результате на выходе будет получено напряжение постоянного тока. Второй этап заключается в его преобразовании напряжения постоянного тока в переменное с применением микросхем или транзисторов.

Вне зависимости от своих конструктивных особенностей инвертор состоит из следующих основных модулей:

  • блок выпрямителя;
  • устройство для фильтрации напряжения постоянного тока;
  • инверторный узел;
  • система управления на основе микропроцессоров.

Схема работы частотного преобразователя

Рисунок 1. Принцип работы частотного преобразователя

 

Процесс получения переменного тока разной частоты происходит следующим образом. В ходе работы системы управления вырабатываются сигналы, подаваемые на обмотки двигателя. Для их соединения используются силовые транзисторы. Длительность такого подключения определяется в соответствии с синусоидальной кривой с учётом периода следования импульсных сигналов.

Обеспечение широтно-импульсной модуляции в рамках системы управления основана на том, что в начальной и конечной фазе полупериода вырабатываемые импульсы имеют минимальную ширину, а в середине – максимальную. Исходя из параметров кривой и её характеристик, определяется частота напряжения на выходе и его амплитуда.

Как выбрать частотный преобразователь

При выборе оптимальной модификации оборудования необходимо принять во внимание несколько определяющих параметров. Но в первую очередь стоит учесть ток, напряжение и тип двигателя, который планируется подключить к частотному преобразователю, диапазон регулирования скорости, а также уровень точности, с которой будет поддерживаться показатель момента вращения. В дальнейшем при выборе учитывается:

  • тип нагрузки, которая оказывает своё влияние на показатели момента и скорости (она может быть высокоинерционной, фрикционной, сопровождаться накоплением энергии);
  • характер нагрузок (ударные, постоянные, изменяющиеся во времени, обладающая низким или высоким начальным моментом), от которого зависят такие характеристики как перегрузочная способность, временные показатели, значения скорости и момента;
  • параметры момента и скорости (постоянные или уменьшающиеся);
  • максимальный ток на выходе;
  • режим работы инвертора (ПКР, продолжительная работа при низкой или нормальной скорости);
  • частотные показатели (максимальная и номинальная);
  • мощность источника питания;
  • число фаз;
  • допустимые скачки напряжения.

Если планируется использование частотного преобразователя с асинхронным двигателем, то основным параметром выбора является потребляемый ток устройства. В случае, когда предполагается работа с большим пусковым моментом или сравнительно небольшом времени торможения/разгона, стоит выбрать агрегат с более высокой производительностью (достаточно увеличения этого параметра на одну ступень).

Виды ЧП по методу управления

Скалярный

Частотные преобразователи со скалярным управлением на сегодня получили наиболее широкое применение. Они часто используется в приводах устройств, в работе которых важно удерживать на заданном уровне какой-либо технический параметр (например, это может быть скорость вращения или давление).

Векторный

Для частотников этого типа характерно независимое регулирование практически без инерции таких параметров как скорость и момент на валу электродвигателя. Сегодня используются бездатчиковые системы управления (если скорость изменяется не превышая пропорции 1:100 при уровне точности ±1,5 %). При более высоких показателях применяются системы, имеющие обратную связь по величине скорости.

Важными преимуществами этого метода является

  • снижение потерь за счёт нагрева и намагничивания, высокий КПД;
  • плавное вращение двигателя при его работе на малой частоте;
  • высокая точность регулирования скорости вращения вне зависимости от наличия датчика скорости.

Для консультации или заказа частотных преобразователей воспользуйтесь формой обратной связи на странице контактов.