При работе с электроприборами иногда важно провести изменение частоты тока. Например, при работе с асинхронными двигателями, когда важно изменить скорость вращения. Для этих целей применяют частотные преобразователи. Расскажем, что это такое, как работает прибор и какие виды существуют.
Частотный преобразователь – что это за устройство
Преобразователь частот – прибор, позволяющее изменить и отрегулировать переменный ток на аналогичный, но изменить его частоту. Это сложной с технической точки зрения устройство, в конструкции которого есть не только сам преобразователь, но блок управления, защита. Она позволяет избежать перегрузок, защитить от скачков напряжения, перегрева и замыкания. Иногда подобные устройства комплектуются фильтрующими системами. Последние помогают нивелировать влияние пульсаций и электромагнитных помех.
Принцип работы частотного преобразователя
В составе ПЧ выделяют:
- выпрямитель – представлен диодным мостиком или тризисторами. Задача – подготовить и выпрямить ток до преобразования. Диодные модели полностью лишены пульсаций. Они надежны и недороги. Если вместо диодной связки используют тиристоры, ток может течь в двух направлениях, а электроэнергия возвращаться в сеть в случае остановки двигателя;
- фильтр – нужен для устройств, в которых используют тиристорные связки. Позволяет снизить или убрать пульсацию напряжения сети;
- микропроцессор – блок управления. Принимает и анализирует сигналы датчиков, записывает события, сохраняет ключевые данные, проводит аварийное отключение;
- инвентор – обеспечивает плавную регуляцию частоты тока. На выходе прямоугольный импульс преобразуется в чистый синус.
Преобразователь частот – надежное устройство, используемое не только в быту, но и многих сферах промышленности.
Принцип работы ПЧ:
- Входной ток проходит через диоды или тризисторы для выпрямления.
- Прохождение тока через фильтр – избавление от пульсации.
- Преобразование напряжения в 3-фазную волну с нужной частотой.
В результате прямоугольные импульсы преобразуются в синусоиды.
Виды частотных преобразователей
Можно выделить несколько видов частотных преобразователей, которые наиболее часто используются в промышленности и быту.
Электроиндукционные
Применяются в ситуациях, когда нельзя использовать электронные модели. Фактически электроиндукционные преобразователи – это асинхронные двигатели, работающие в режиме изменения частотных показателей тока. Имеют скалярное управление. Эффективны в случаях, когда не нужно поддерживать определенную скорость вращения ротора, ориентированную на получаемую нагрузку.
Электронные
Используются чаще всего. Это ПЧ векторного типа, которые автоматически определяют параметры магнитных полей ротора и статора. Позволяют обеспечить постоянную величину вращения ротора, которая не зависит от нагрузки.
Управлять преобразователем можно ручным способом – с помощью пульта управления. Последний позволяет затормозить работу, выставить необходимую частоту вращения. Другой вариант – внешнее управление (АСУТ). Блок позволяет выставлять необходимые параметры, а затем выполняет управление в режиме автомата.
Частотный преобразователь – применение
Зачем электродвигателю нужен ПЧ? Такое устройство позволяет сократить потребление электроэнергии, увеличить срок работы оборудования, сократить расходы на амортизацию.
Отметим, что многие электромоторы функционируют с частой сменой режимов. Это негативно сказывается на техническом состоянии устройств – частые запуски, отключения, предельные нагрузки, скачки напряжения и др. Использование частотного преобразователя обеспечивает плавный пуск, снижают перегрев, рывки при торможении мотора.
ПЧ позволяет проводить плавную регулировку работы оборудования, снижать рывки и удары. Тем самым увеличивается срок службы. Для промышленного оборудования особенна важно возможность ПЧ изменять частоту вращения двигателя, запускать реверс.
Как видно, использование ПЧ дает максимум преимуществ. Тем не менее они не используются в каждом электродвигателе. Причина в дороговизне оборудования, необходимость привлечения профессионала для монтажа и наладки, обслуживания частотников.
