Частотный преобразователь: устройство и принцип действия

Стандартная частота переменного тока составляет 60 Гц, что накладывает определенные ограничения на работу всего электрического оборудования. Прежде всего фиксированная частота мешает эффективной работе электродвигателей, так как это устройства с неравномерно распределенным механическим усилием. Для решения этой проблемы и применяется частотный преобразователь.



Принцип действия и назначение частотных преобразователей


По информации российского производителя частотников vesper.ru, принцип действия частотного преобразователя заключается в том, чтобы исходный ток частотой 60 Гц преобразовывать в трехфазный либо однофазный ток нужной частоты, в пределах от 1 Гц до 800 Гц. Благодаря такому преобразованию обеспечивается:


  • Точное управление скоростью вращения электродвигателя. Особенно высокие результаты точности достигаются за счет векторного управления, хотя и простейший частотный преобразователь с заданной V/f-характеристикой также позволяет улучшить условия эксплуатации двигателя.

  • Снижение нагрузки на двигатель, особенно в моменты пуска и останова. Как известно, сила трения покоя намного выше силы трения качения или скольжения. Кроме того, в работе двигателя задействована сила инерции. Потому в моменты старта и останова на агрегат приходится повышенная нагрузка, а частотные преобразователи позволяют под нее подстроиться, обеспечивая мягкий пуск и останов.

  • Увеличение срока эксплуатации двигателя и сокращение расхода электроэнергии за счет оптимизации режима работы агрегата.



Устройство частотного преобразователя


Современные частотники – это электронные устройства, в которые входят следующие основные элементы:


  • Выпрямитель, преобразовывающий электроток из переменного в постоянный.

  • Микропроцессор, управляющий всеми элементами устройства и решающий вспомогательные задачи вроде защиты и контроля.

  • Инвертор, который преобразовывает «выпрямленный» постоянный ток в переменный ток нужной частоты.

  • Платы расширения и дополнительные элементы, в том числе датчики обратной связи для контроля скорости вращения электродвигателя и прочее оборудование.


Современные тиристорные преобразователи рассчитаны на эксплуатацию с большими токами, выдерживают длительную нагрузку, рассчитаны на импульсный режим работы, а также отличаются высоким КПД (свыше 98%). Это позволяет внедрять данные устройства для управления электродвигателями различного назначения: в кранах, конвейерах, подъемниках, лифтах, в вентиляционном оборудовании и т.п.