Частотний перетворювач — принцип роботи, схема підключення, фото і відео матеріал

Електрична оснащеність сучасних будівель (житлових і нежитлових) — це не тільки зручність, це певні проблеми, пов’язані з підбором одного електричного приладу для роботи інших або ефективної роботи цілої системи. Наприклад, асинхронний двигун з короткозамкненим ротором, який сьогодні використовується повсюдно, навіть у побуті. Так ось обертається він з певною швидкістю, що не завжди зручно. Змінити швидкість обертання можна двома способами: механічним, встановивши редуктор, як проміжну частину, і електричним, встановивши частотний перетворювач. У цій стати будемо говорити саме про другий приладі. Отже, частотний перетворювач — принцип роботи, пристрій, позитивні і негативні сторони.

Частотні перетворювачі служать для регулювання швидкості асинхронного двигуна

З чого необхідно почати нашу розмову? Електродвигун при пуску споживає великий струм, який називається пусковим. Він раз у сім перевищує номінальний. Так ось частотний перетворювач знижує величину пускового струму в п’ять разів, при цьому запуск електродвигуна відбувається плавно. А так як пусковий струм знижує свої значення, значить, це непогана економія електроенергії. Тестування показали, що економія становить до 50%.

Принцип роботи

Нас в першу чергу цікавить принцип роботи частотного перетворювача. Але почати треба з його пристрою (зі схеми). По суті, перетворювач — це інвертор з двохетапним перетворенням напруги. Ось його схема:

  • Перший етап — це випрямлення і згладжування напруги мережі або 220 В, або 380 В. Спочатку струм проходить через діодний міст, де випрямляється. Потім проходить через конденсатори, де фільтрується і згладжується. Тобто, на виході виходить напруга постійного струму.
  • Другий етап — це необхідність перевести постійну напругу в змінну. Для цього в прилад встановлено спеціальні мікросхеми управління або інвертор на транзисторах.

Принцип роботи на схемі

А ось тепер принцип роботи. З отриманням постійної напруги все зрозуміло. Як же утворюється змінний струм з різною частотою і амплітудою? Система управління видає сигнали, які надходять на обмотки електродвигуна. З’єднання обмоток і перетворювача частоти проводиться через силові транзистори інвертора, у якого є позитивний і негативний полюс. Тривалість підключення кожної обмотки формується по синусоїдальної кривої, де враховується період проходження імпульсів.

В середині полупериода ширина імпульсів найбільша, на початку і наприкінці — найменша. Саме на цьому і ґрунтується система управління, яка забезпечує широтно-імпульсну модуляцію напруги (ШІМ). При цьому амплітуда і частота напруги залежать від параметрів і характеристик синусоїдальної кривої.

Необхідно відзначити, що існують частотні перетворювачі, в яких настройка проводиться вручну і автоматично.

Критерії вибору частотного перетворювача

Існує кілька параметрів, які необхідно враховувати, вибираючи частотний перетворювач. Ось основні з них.

функціональність

Конкуренція на ринку жорстка, так що виробники намагаються наділити свої перетворювачі різними функціями. Правда, при цьому створюють базову функціональність, яка і закладається в собівартість вироби. Всі інші функції — це бонуси, тому варто звертати увагу саме на базу.

спосіб управління

Тут вибір стоїть між скалярним і векторним керуванням. Другі дорожче, але зі зниженою статистичної помилкою. Перші — це прилади, які підтримують одне і те ж співвідношення між напругою і частотою. Наприклад, для вентиляторів дана схема управління буває достатньою.

потужність

Тут все зрозуміло, перетворювач повинен витримувати потужність споживача. Оптимальний же варіант — це коли, наприклад, установка циркуляційного насоса для опалювальної системи вимагає установки тієї ж марки частотного перетворювача для насоса. До того ж обов’язково дізнайтеся, чи є в вашому місті сервісний центр, який відремонтує куплений вами прилад.

напруга

Напруга в вітчизняних подають мережах залишає бажати кращого. Те воно падає нижче 180 вольт, то злітає вище 270 вольт. Тому, вибираючи частотний перетворювач, необхідно звернути увагу на діапазон напруг, в межах яких він може працювати. Оптимальний варіант — максимальний діапазон.

схеми підключення

Схема підключення частотного перетворювача до електродвигуна може проводитися від одно- або 3-х фазних мереж. При цьому до однофазної мережі можна підключити однофазний перетворювач або трифазний з установкою конденсаторного блоку. Але необхідно враховувати той факт, що при підключенні трифазного перетворювача до однофазної мережі відбудеться падіння потужності. Підключення проводиться за схемою трикутник. У трифазному підключенні використовується тільки схема зірка.

Зверніть увагу, що при використанні електродвигуна потужність більше 5 кВт для зниження пускового моменту, можна застосовувати перехід зірка-трикутник. Тобто, під час пуску, щоб він був плавним, статор підключається за схемою зірка. Як тільки мотор набере номінальне обертання статора, схема переключиться на трикутник. Єдиний момент, на який необхідно звернути увагу, це можливість роботи трифазного двигуна і за схемою зірка, і по схемі трикутник.

Ссылка на основную публикацию