Aantal keren bekeken: 4 Auteur: Site-editor Publicatietijd: 18-05-2023 Herkomst: Locatie
Omdat het moeilijk is om de frequentie van een AC-sinusgolf te veranderen in de AC-modus, is de eerste taak van een frequentieomvormer het omzetten van de golf naar DC.Zoals je later zult zien, is het relatief eenvoudig om DC te manipuleren om het op AC te laten lijken.Het eerste onderdeel van alle frequentieomvormers is een apparaat dat bekend staat als gelijkrichter of omvormer.
Het gelijkrichtcircuit zet wisselstroom om in gelijkstroom en doet dit op vrijwel dezelfde manier als die van een batterijlader of booglasapparaat.Het maakt gebruik van een diodebrug om de verplaatsing van de AC-sinusgolf tot slechts één richting te beperken.Het resultaat is een volledig gelijkgerichte AC-golfvorm die door een DC-circuit wordt geïnterpreteerd als een oorspronkelijke DC-golfvorm.Driefasige frequentieomvormers accepteren drie afzonderlijke AC-ingangsfasen en zetten deze om naar een enkele DC-uitgang.De meeste driefasige frequentieomvormers kunnen ook enkelfasige (230V of 460V) stroom accepteren, maar aangezien er slechts twee inkomende benen zijn, moet het uitgangsvermogen (HP) van de frequentieomvormer worden verlaagd omdat de geproduceerde gelijkstroom proportioneel wordt verminderd.Aan de andere kant gebruiken echte enkelfasige frequentieomvormers (die enkelfasige motoren aansturen) een enkelfasige ingang en produceren ze een DC-uitgang die evenredig is aan de ingang.
Er zijn twee redenen waarom driefasige motoren populairder zijn dan hun enkelfasige tegenhangers als het gaat om werking met variabele snelheid.Ten eerste bieden ze een veel breder vermogensbereik.Maar net zo belangrijk is hun vermogen om zelfstandig te beginnen met roteren.Een enkelfasige motor vereist daarentegen vaak enige tussenkomst van buitenaf om te beginnen met draaien.In dit geval beperken we onze discussie tot driefasige motoren die worden gebruikt in driefasige frequentieomvormers.
De tweede component, bekend als de DC-bus (weergegeven in het midden van de afbeelding), is niet zichtbaar in alle frequentieomvormers, omdat deze niet rechtstreeks bijdraagt aan de werking met variabele frequentie.Maar het zal altijd aanwezig zijn in frequentieomvormers van hoge kwaliteit voor algemeen gebruik (die geproduceerd worden door toegewijde fabrikanten van frequentieomvormers).Zonder in veel details te treden: de DC-bus maakt gebruik van condensatoren en een inductor om de AC-rimpelspanning uit de geconverteerde DC-spanning te filteren voordat deze de invertersectie binnengaat.Het kan ook filters bevatten die harmonische vervorming tegengaan die kan worden teruggekoppeld naar de stroombron die de frequentieomvormer van stroom voorziet.Oudere frequentieomvormers en sommige pompspecifieke frequentieomvormers hebben aparte lijnfilters nodig om deze taak te volbrengen.
De omvormer gebruikt drie sets snelle schakeltransistoren om DC-pulsen te creëren die alle drie fasen van de AC-sinusgolf emuleren.Deze pulsen dicteren niet alleen de spanning van de golf, maar ook de frequentie ervan.De term inverter of inversie betekent 'omkering' en verwijst eenvoudigweg naar de op en neer gaande beweging van de gegenereerde golfvorm.De moderne frequentieomvormer maakt gebruik van een techniek die bekend staat als 'Pulse width modulation' (PWM) om de spanning en frequentie te regelen.
Variabele frequentieaandrijvingen, algemeen bekend als VFD's, zijn elektronische apparaten die de snelheid en het koppel van elektromotoren regelen door de frequentie en spanning van het aan de motor geleverde vermogen te variëren.Ze worden veel gebruikt in industriële en commerciële toepassingen om energie-efficiëntie, nauwkeurige motorregeling en operationele flexibiliteit te bereiken.
De primaire functie van een VFD is het omzetten van wisselstroom met vaste frequentie (AC) van het elektriciteitsnet in wisselstroom met variabele frequentie die aan de motor kan worden geleverd.Door de frequentie en de uitgangsspanning aan te passen, kan de VFD het toerental van de motor regelen, waardoor nauwkeurige controle en optimalisatie van de motorprestaties mogelijk is.
Een van de belangrijkste voordelen van VFD's is hun energiebesparende vermogen.Traditionele motorische controlemethoden zoals mechanische throttling of aan/uit-schakeling verspillen aanzienlijke hoeveelheden energie.VFD's daarentegen kunnen de snelheid en het vermogen van de motor afstemmen op de werkelijke belastingsvereisten, wat resulteert in aanzienlijke energiebesparingen.Deze functie is vooral nuttig bij toepassingen waarbij de motor gedurende langere perioden op gedeeltelijke belasting werkt.
VFD's bieden ook verbeterde motorcontrole en bescherming.Met de mogelijkheid om de snelheid en het koppel van de motor aan te passen, maken VFD's een soepel starten en stoppen van de motor mogelijk, waardoor mechanische belasting en slijtage worden verminderd.Ze kunnen ook geavanceerde motorbeveiligingsfuncties bieden, zoals overbelastingsbeveiliging, kortsluitdetectie en spannings-/stroombewaking, waardoor de levensduur en betrouwbaarheid van de motor worden verbeterd.
Een ander voordeel van VFD 's is hun flexibiliteit en aanpassingsvermogen.Ze maken een nauwkeurige regeling van het motortoerental, de versnelling en de vertraging mogelijk, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met variërende operationele vereisten.Bovendien kunnen VFD's eenvoudig worden geïntegreerd in automatiseringssystemen, waardoor een naadloze integratie met andere besturingsapparaten mogelijk is en de algehele systeemefficiëntie wordt verbeterd.
Samenvattend zijn frequentieregelaars essentiële apparaten die zorgen voor een energiezuinige en nauwkeurige regeling van elektromotoren.Hun vermogen om de frequentie en uitgangsspanning te variëren zorgt voor optimale motorprestaties, energiebesparingen en verbeterde motorbescherming.Met hun flexibiliteit en aanpassingsvermogen spelen VFD's een cruciale rol in tal van industriële en commerciële toepassingen en dragen ze bij aan verbeterde efficiëntie en productiviteit.
