Зачем нужен преобразователь частоты?

Функцию регулировки деталей и параметров двигателя выполняет частотный преобразователь. Управление достигается путем подачи напряжения различной частоты. Зачастую данный агрегат задействуется в работе асинхронного двигателя. Благодаря устройству расширена сфера применения данного типа моторов. Инверторы, способные контролировать и регулировать скорость вращения, открыли на практике новые области применения электродвигателей на производственных линиях, промышленных машинах, насосных станциях и других областях.

Преобразователь частоты применим при контроле скорости и плавном запуске. Он также обеспечивает плавное торможение, корректирует нагрузку на электросеть при пуске в меньшую сторону. Благодаря данным устройствам количество оборотов при различных нагрузках остается стабильным даже при широком диапазоне нагрузок.

преобразователь частотыВиды преобразователей частоты

От конструкции и принципа действия электропривода зависит и вид частотного преобразователя. Рассмотрим эти два варианта подробнее.

В преобразующем устройстве силовой частью выступает управляемый выпрямитель, а с непосредственной связью применяется прямая гальваническая связь. Помимо этого, агрегаты данного класса различают по типу силовых вентилей и выделяют две основных группы:

  • с естественной коммуникацией;
  • с принудительной коммуникацией.

Подобные устройства еще называют непосредственными преобразователями частоты (НПЧ).

Суть работы данного устройства заключается в том, что конечное напряжение является частью сетевой синусоиды, которая поступает на обмотки в определенном порядке. В результате синусоидальное сетевое напряжение преобразуется в зубчатое, а значение частоты снижается до небольшого уровня – 0,5-40 Гц. Из этого следует, что использование НПЧ ограничено небольшим сегментом электроприводов.

Вторым видом частотных преобразователей выступают приборы с выраженным звеном постоянного тока. Подобные агрегаты наиболее актуальны для современного оборудования, так как преобразование частоты в данном случае происходит в два этапа:

  1. Выпрямление и сглаживание сетевого напряжения на входе.
  2. Подача постоянного тока на инвертор и преобразование в переменный ток с заданной частотой и напряжением.

Двойное преобразование требует дополнительных расходов, поэтому КПД данных устройств ниже, а габариты – больше. Синусоида формируется благодаря автономному инвертору тока и напряжению.

В конструкционном отношении устройства могут быть:

  1. Индукционные. Данный вид применим для асинхронных двигателей с фазным ротором.
  2. Электронные. Применяются для плавной регулировки оборотов обоих типов силовых устройств.

Сферы применения

Однофазный и трехфазный преобразователь частоты применимы для:

  • кранов и грузоподъёмных машин;
  • прокатных станов, подъемников, конвейеров и транспортеров;
  • привода нагнетательных вентиляторов котельных и дымососов;
  • электродвигателей станков.

преобразователь частотыПреимущества преобразователей частоты

Внедрение частотно-регулируемых приводов значительно снижает расходы за счет уменьшения энергопотребления, затрат на техническое обслуживание и ремонт двигателей и оборудования, возможности применения более дешевых асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и так далее.

К основным достоинствам ЧП относятся:

  1. Экономия электричества. Применение частотников позволяет значительно снизить пусковые пути и регулировать потребляемую мощность двигателя в зависимости от нагрузки.
  2. Отсутствие необходимости проводить ремонт оборудования. Преобразователи не имеют движущихся частей, которые нуждаются в регулярной смазке и чистке.
  3. Увеличение срока службы промышленного оборудования. Продлить сроки эксплуатации двигателя, и увеличить интервал между ТО позволяет регулировка скорости вращения на валу и плавный пуск.
  4. Множество мощностей двигателей. ЧП устанавливают как однофазные конденсаторные электромашины мощностью 1 кВт, так и на синхронные двигатели мощностью более 10 МВт.
  5. Возможность удаленного управления и контроля параметров оборудования с электроприводом.
  6. Защита электродвигателя от аварийных ситуаций и повышенных режимов работы. Преобразователь частоты 2.2 квт обеспечивает перезапуск при возобновлении подачи электроэнергии после ее отключения, а также защищает от перезагрузок, коротких замыканий и пропадания фаз.
  7. Уменьшение уровня шума работающего агрегата.