Что такое преобразователь частоты?
Частотный преобразователь — это электроустройство, которое состоит из следующих узлов:
- Блок управления. Он непосредственно генерирует сигналы.
- Полупроводниковый ключ (инвертор). У ряда моделей, например, в серии SDI Instart реализован в виде IGBT-модуля, главные достоинства которого – компактность, высокий уровень быстродействия, адаптивность к высоким нагрузкам.
- Выпрямительный (диодный) мост для преобразования переменного тока.
- Звено постоянного тока для обеспечения инвертора постоянным напряжением.
- Дроссель переменного тока.
Прибор позволяет решить следующие задачи:
- Обеспечить мягкий пуск электрических машин.
- Ограничить пусковые токи.
- Синхронизировать момент силы с моментом нагрузки.
- Увеличить точность регулировки скорости вращения.
- Обеспечить комфортные и безопасные условия для подключения трехфазных двигателей в однофазную сеть, исключая использование конденсаторов.
Принцип работы
В основе механизма функционирования – зависимость скорости вращения и момента силы на валу от частоты напряжения питания:
- Частотные регуляторы изменяют частоту поданного на электродвигатель напряжения.
- Изменяется скорость вращения ротора и момент силы.
В тяжёлом (общепромышленном) режиме преобразователи работают с нагрузкой с постоянным вращающим моментом. Величина вращающего момента постоянна независимо от скорости вращения. Примером такого режима работы могут служить конвейеры, экструдеры, компрессоры.
В нормальном (насосном) режиме преобразователи работают с нагрузкой с переменным вращающим моментом. В этом случае устройство обеспечивает при низкой частоте вращения низкий вращающий момент. При увеличении скорости вращения требуется более высокий вращающий момент.
Где и для чего используется?
Области применения – все сферы, где главным характеристикам техники (например, производительности, напору) могут помешать высокие пусковые токи, нестабильная частота вращения ротора, двигателя.
Примеры использования:
- Климатотехника и системы вентиляции. приводы систем вентиляции, приводы компрессоров кондиционеров. При запуске насоса на полную мощность может резко увеличиться давление, что может привести к гидроударам. Если стоит преобразователь частоты, обеспечен плавный ход.
- Полиграфическая промышленность. Преобразователи активно ставят на электроприводы многофункциональных машин, оборудование для брошюровки проволоки, рулонные ламинаторы, устройства для переплета, работающие в интенсивном режиме.
- Пищевая промышленность. При постоянных нагрузках постоянно работающего конвейера для непрерывного перемещения кусковых сыпучих, кусковых или штучных грузов без преобразователя частоты тока высоки риски обрыва фазы и даже межфазного короткого замыкания.
Преимущества
- Оптимизация инжиниринговых решений. Исключение из систем сложных механических узлов пуска-торможения и регулирования скорости.
- Обеспечение условий для плавной регулировки оборудования, которое работает в активном старт-стоповом режиме.
- Доступность клиентам широкого набора функций, включая встроенное ПИД-регулирование (автоматического поддержание техпараметров в заданном интервале).
Внедряя преобразователи частоты, вы облегчаете управление механизмами, сокращаете затраты на электроэнергию (при использовании насосов с преобразователями частоты экономия достигает 60%), делаете пуск и торможение двигателей более плавными.
