Как можно догадаться из названия данного прибора, устройство преобразует одну частоту тока в другую. Это может быть востребовано в разных областях электротехники.
Применяются они для того, чтобы управлять показателями скорости оборотов в двигателях асинхронного вида. Данный тип моторов применяют в промышленных условиях, так как они обладают рядом преимуществ по сравнению с моторами на постоянных токах.
Электродвигатели асинхронного типа просты конструктивно. Кроме применения преобразователя частот, скорость оборотов можно регулировать и через гидромуфты, однако такой способ имеет свои недостатки:
Вывод, таким образом, напрашивается сам собой. Статические частотные преобразователи – универсальный вариант, лишенный всех перечисленных недостатков.
Специалисты делят частотные преобразователи на два вида: непосредственные и двухступенчатые. Чаще всего отдают предпочтение второму виду, т.к. он позволяет производить двойное преобразование.
По способу управления мотором устройства разделяются на преобразователи векторного и скалярного управления. Первые дают возможность осуществлять управление более продуктивно. Их настройка достаточно сложна и требует от исполнителя большого опыта.
Скалярные преобразователи значительно проще в настройках, но они отличаются и меньшей функциональностью.
Преобразователи частот – полезные устройства, применение которых позволит значительно сэкономить электричество, снизить траты на ремонт дорогих электроприводов. Кроме того, согласно статистике, они повышают уровень безопасности на предприятии.
Обычные преобразовательные устройства включают в себя тиристорные либо транзисторные варианты, функционирующие как электронные ключи. Управляет устройством специальный микропроцессор.
Обычно выделяют 2 разновидности частотных преобразователей (ЧП): с непосредственной (прямой) связью и выделенным промежуточным звеном постоянного тока.
Устройство прямой связи представлено управляемым выпрямителем, в котором управленческая система по очереди открывает тиристорные группы и производит подключение обмоток мотора к электросети. Устройства не позволяют получить широкие диапазоны для частотного управления оборотами мотора.
Применение же так называемых незапираемых тиристорных групп предполагает реализацию усложненных управленческих схем. Резаные синусоиды на выходе из ЧП с прямой связью служат причиной проявления высших гармоник. Они вызывают всевозможные дополнительные потери в электродвигателях, перегревы понижение крутящего момента, возникновение сильных помех сети и иных неприятностей. Конечно, можно применять всевозможные компенсирующие устройства, но это неизбежно приведет к увеличению стоимости, веса, размеров, снижению коэффициента полезного действия системы в целом.
По указанным выше причинам сегодня чаще всего применяют устройства с явно выраженными промежуточными звеньями постоянного тока. В них происходит преобразование электроэнергии два раза:
Впрочем, не обошлось и без недостатков. Такое сложное преобразование также приводит к понижению коэффициента полезного действия в системе. К тому же, приходится использовать дополнительные преобразовательные устройства.
Для образования синусоидального напряжения переменного типа используются автономные инверторные устройства, формирующие напряжение нужных форм на обмотках электромоторов. В роли электронных ключей в инверторных устройствах применяются запираемые тиристоры либо их модернизированные разновидности.
К основным плюсам тиристорных ЧП можно отнести возможность осуществлять работу с большим током в условиях длительных повышенных нагрузок и воздействий импульсного характера. То же самое можно, впрочем, сказать и относительно схем с прямой связью.
Чтобы верно выбрать частотные преобразователи под свои нужды, потребуется обратить внимание на такие важные параметры, как:
Если правильно подобрать устройство по данным показателям, то можно рассчитывать на долгую и надежную работу как самого частотного преобразователя, так и оборудования, к нему подключенного.
Рекомендуется выбирать ЧП также относительно его мощности и рабочего напряжения в сети. Если показатели мощности в используемом оборудовании находятся на одинаковом уровне, то выбор ЧП стоит остановить на той же самой фирме, ориентируясь на максимальную нагрузку. Так, можно будет не беспокоиться о взаимной заменяемости оборудования, его совместимости и т.д.
Что касается сетевого напряжения, то рекомендуется делать выбор в пользу модели, которая может обеспечить широкий диапазон в сторону увеличения и уменьшения. Дело в том, что в условиях отечественных электросетей перепады напряжения – до сих пор часто встречающаяся вещь. Необходимо обезопасить дорогое оборудование от возможных скачков напряжения в сети.
Если говорить о выборе по диапазонам осуществления частотной регулировки, то максимальные показатели будут важны в случае, если в работе планируется применять моторы с действительно повышенной номинальной рабочей частотой. В качестве примера можно привести промышленные шлифовальные машины с частотой более 1 ГГц. При этом нужно убедиться в том, что данный частотный диапазон действительно нужен.
Минимальные значения обычно определяются скоростью привода. Стандартным соотношением считается 1 к 10. Если требуется обширный диапазон, то лучше выбирать устройства с векторным управлением. При необходимости нужные параметры можно запросить у изготовителя привода.
Для того чтобы корректно подключить преобразователь, нужно строго следовать схеме, прилагаемой в инструкции. Следует принимать во внимание все рекомендованные диаметры проводов, материалы для их изготовления, а также наличие всевозможного дополнительного оборудования.
Как правило, добросовестный производитель будет предлагать способы подключения всевозможных дополнительных устройств.
Кроме того, потребуется правильно выбрать автоматические выключатели. Настоятельно не рекомендуется понижать их номинальные значения. В противном случае, может возникнуть непроизвольное размыкание в электроцепи. В результате автоматика может и не отключится, но вот сам преобразователь выйдет из строя.
В любом случае, подключение должно выполняться специалистом с необходимой степенью электродопуска.
