Частотные преобразователи

Преобразователями частоты - электронные устройства, трансформирующие параметры частоты электрических двигателей. С их помощью можно переводить переменные токииз одних частот в другие и изменять показатели напряжения. Таким образом обеспечивается бесперебойное управление процессами преобразования входного электрического тока в выходное.

Что влияет на скорость вращения электродвигателя

Каждый асинхронный двигатель имеет определенную скорость вращения, которая характеризуется количеством оборотов в минуту предусмотренного в его конструкции ротора. Частотавращений электромотора целиком зависит от того, каким числом полюсов обмоток он обладает. Полюса обычно указывают на корпусе движка там же, где прописывается его серия. По их количеству можно сопоставить обороты вращений вала:

• 2Р - при двух полюсах скорость вращения составит 3000 об/мин;

• 4Р- для четырехполюсных моторов предусмотрена номинальная скорость в 1500 об/мин;

• 6Р - при шести полюсах частота вращений достигает 1000 об/мин;

• 8Р - восьмиполюсные вращают ротор с частотой 750 об/мин;

• 12Р - двенадцать полюсов обеспечивают скорость вала на 500 об/мин.

В принципе, все асинхронные моторы могут обладать от одной до 4-x скоростей вращения.

Для чего скорости движка необходимо регулировать

Асинхронные двигатели широко применяют в электротехнике, так как они просты в обслуживании, имеют небольшие габариты и доступную стоимость. Для обеспечения бесперебойной работы установок, приводом которых являются АД (асинхронный двигатель), скорость вращений ротора необходимо регулировать. Регулировка скорости электродвигателя возможна несколькими способами:

• изменением активных сопротивлений в цепи вала;

• изменением напряжения электропитания;

• изменением частот электропитания;

• увеличением или уменьшением полюсов.

Как работает частотный преобразователь

Принцип работы частотных регуляторов заключается в регулировке напряжения путем преобразования его в постоянную, а после в переменную частоту. Весь процесс состоит из нескольких ступеней:

1. Сетевое напряжение выпрямляется при помощи входных диодных блоков.

2. За счет конденсаторов напряжение фильтруется и сглаживается.

3. Микросхема и транзисторы преобразуют прямое напряжение в трехфазное нужных параметров.

4. К выходу происходит трансформация прямоугольных импульсов в синусоидальные.

Почему нужно изменять напряжение в электромоторах

Любое колебание тока негативно влияет на электродвигатели и изменяет частоту их вращения. Каждое отклонение напряжения электросети ставит под угрозу как работу моторов, так и техники, которой они предназначены. Поэтому напряжение в асинхронных движках необходимо изменять - таким образом будет регулироваться скорость вращений устройства под соотношение используемой сети и технического прибора. Контроль оптимальных параметров работы агрегата продлит срок его службы на долгие годы.

Схема частотного преобразователя

КПД частотного преобразователя

В конструкцию частотного преобразователя входят следующие элементы - выпрямитель, инвертор и питающие устройства (входные тиристоры или транзисторы). Для улучшения формул выходных потоков иногда добавляют дроссели, а для уменьшения электромагнитных помех фильтры. При взаимодействии этих составляющих изменяется частота и питание двигателя и регулируются параметры вращения вала.

Практически каждый частотник имеет высокий уровень КПД - в среднем 98%. Они отлично функционируют в условиях большого напряжения и выдерживают продолжительные нагрузки, что позволяет их использовать в приводах высокой мощности. При этом для рабочих процессов электроприводами используется только активный электрический ток из доступных сетей, а микропроцессорной системой осуществляется полный контроль за вращением фала. Эти факторы обеспечивают максимальную безопасность и минимизируют всевозможные аварийные случаи.

Сфера применения преобразователя частоты

Частотно-регулируемый привод ощутимо снижает затраты предприятия, так как экономично расходует электроэнергию и прост в техническом обслуживании. При этом срок службы устройства может достигать три года. Можно представить, что за этот период производство получит колоссальную экономию. Благодаря этим аспектам, частотники широко применяют в различных областях:

• Для грузоподъемной техники - краны и машины данной категории работают в условиях постоянно меняющихся нагрузок, а использование ЧП предотвращает рывки, раскачивания и остановки грузов.

• Для котельных и дымососных систем - автоматизируются процессы горения, регулируются дутьевые и вытяжные вентиляторы.

• В лифтах, конвейерах, прокатных станках, транспортерах - регулируются скорости перемещений, обеспечивается плавное движение, что продлевает службу оборудования.

• Насосные системы - регулируют водоподачу без использования затворов.

• В электродвигателях станков - заменяют коробку передач, контролируют частоту оборотов вала.

Кроме того частотники предотвращают перегревы электромоторов, что делает их еще более незаменимыми в промышленности.