Просмотры:3 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2023-05-18 Происхождение:Работает
Поскольку изменить частоту синусоиды переменного тока в режиме переменного тока сложно, первой задачей преобразователя частоты является преобразование волны в постоянный ток.Как вы увидите чуть позже, относительно легко манипулировать DC, чтобы он выглядел как AC.Первым компонентом всех преобразователей частоты является устройство, известное как выпрямитель или преобразователь.
Схема выпрямителя преобразует переменный ток в постоянный и делает это почти так же, как в зарядном устройстве для аккумуляторов или дуговой сварке.Он использует диодный мост, чтобы ограничить движение синусоидальной волны переменного тока только в одном направлении.В результате получается полностью выпрямленная форма волны переменного тока, которая интерпретируется цепью постоянного тока как исходная форма волны постоянного тока.Трехфазные преобразователи частоты принимают три отдельных входных фазы переменного тока и преобразуют их в один выходной постоянный ток.Большинство трехфазных преобразователей частоты также могут потреблять однофазное питание (230 В или 460 В), но, поскольку есть только две входные ветви, выходная мощность преобразователя частоты (HP) должна быть снижена, поскольку пропорционально уменьшается производимый постоянный ток.С другой стороны, настоящие однофазные преобразователи частоты (те, которые управляют однофазными двигателями) используют однофазный вход и выдают выход постоянного тока, который пропорционален входу.
Есть две причины, по которым трехфазные двигатели более популярны, чем их однофазные аналоги, когда речь идет о работе с переменной скоростью.Во-первых, они предлагают гораздо более широкий диапазон мощностей.Но не менее важна их способность начинать вращение самостоятельно.С другой стороны, однофазный двигатель часто требует некоторого внешнего вмешательства, чтобы начать вращение.В этом случае мы ограничим наше обсуждение трехфазными двигателями, используемыми в трехфазных преобразователях частоты.
Второй компонент, известный как шина постоянного тока (показана в центре рисунка), не виден во всех преобразователях частоты, поскольку он не участвует непосредственно в работе с переменной частотой.Но он всегда будет присутствовать в высококачественных преобразователях частоты общего назначения (производимых специализированными производителями преобразователей частоты).Не вдаваясь в подробности, шина постоянного тока использует конденсаторы и индуктор для фильтрации «пульсаций» переменного напряжения из преобразованного постоянного тока, прежде чем он попадет в секцию инвертора.Он также может включать фильтры, препятствующие гармоническим искажениям, которые могут возвращаться обратно в источник питания, питающий преобразователь частоты.Для более старых преобразователей частоты и преобразователей частоты для некоторых насосов для выполнения этой задачи требуются отдельные сетевые фильтры.
Инвертор использует три набора высокоскоростных переключающих транзисторов для создания «импульсов» постоянного тока, которые имитируют все три фазы синусоиды переменного тока.Эти импульсы определяют не только напряжение волны, но и ее частоту.Термин «инвертор» или «инверсия» означает «обращение» и просто относится к восходящему и нисходящему движению генерируемой формы волны.Современный инвертор преобразователя частоты использует метод, известный как широтно-импульсная модуляция (ШИМ), для регулирования напряжения и частоты.
Преобразователи частоты, широко известные как VFD, представляют собой электронные устройства, которые регулируют скорость и крутящий момент электродвигателей путем изменения частоты и напряжения питания, подаваемого на двигатель.Они широко используются в промышленных и коммерческих приложениях для достижения энергоэффективности, точного управления двигателем и эксплуатационной гибкости.
Основная функция ЧРП заключается в преобразовании мощности переменного тока фиксированной частоты (AC) из электрической сети в мощность переменного тока переменной частоты, которая может подаваться на двигатель.Регулируя выходную частоту и напряжение, частотно-регулируемый привод может управлять скоростью вращения двигателя, обеспечивая точное управление и оптимизацию характеристик двигателя.
Одним из ключевых преимуществ ЧРП является их энергосберегающая способность.Традиционные методы управления двигателем, такие как механическое дросселирование или включение/выключение, расходуют значительное количество энергии.С другой стороны, частотно-регулируемые приводы могут согласовать скорость и выходную мощность двигателя с фактическими требованиями нагрузки, что приводит к существенной экономии энергии.Эта функция особенно полезна в приложениях, где двигатель работает с частичными нагрузками в течение длительного времени.
ЧРП также предлагают улучшенное управление двигателем и защиту.Благодаря возможности регулировать скорость и крутящий момент двигателя частотно-регулируемые приводы обеспечивают плавный пуск и останов двигателя, снижая механическое напряжение и износ.Они также могут обеспечивать расширенные функции защиты двигателя, такие как защита от перегрузки, обнаружение короткого замыкания и контроль напряжения/тока, увеличивая срок службы и надежность двигателя.
Еще одно преимущество ЧРПs — их гибкость и приспособляемость.Они обеспечивают точное управление скоростью двигателя, ускорением и замедлением, что делает их пригодными для приложений с различными эксплуатационными требованиями.Кроме того, частотно-регулируемые приводы можно легко интегрировать в системы автоматизации, обеспечивая плавную интеграцию с другими устройствами управления и повышая общую эффективность системы.
Таким образом, частотно-регулируемые приводы являются важными устройствами, обеспечивающими энергоэффективное и точное управление электродвигателями.Их способность изменять выходную частоту и напряжение обеспечивает оптимальную работу двигателя, экономию энергии и улучшенную защиту двигателя.Благодаря своей гибкости и адаптивности частотно-регулируемые приводы играют жизненно важную роль во многих промышленных и коммерческих приложениях, способствуя повышению эффективности и производительности.
