Wyświetlenia: 4 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2023-05-18 Pochodzenie: Strona
Ponieważ trudno jest zmienić częstotliwość fali sinusoidalnej prądu przemiennego w trybie prądu przemiennego, pierwszym zadaniem przetwornicy częstotliwości jest konwersja fali na prąd stały.Jak zobaczysz nieco później, stosunkowo łatwo jest manipulować DC, aby wyglądało jak AC.Pierwszym elementem wszystkich przetwornic częstotliwości jest urządzenie zwane prostownikiem lub przetwornicą.
Obwód prostownika przekształca prąd przemienny na prąd stały i robi to w podobny sposób, jak w ładowarce akumulatora lub spawarce łukowej.Wykorzystuje mostek diodowy, aby ograniczyć przemieszczanie się fali sinusoidalnej prądu przemiennego tylko w jednym kierunku.Rezultatem jest w pełni wyprostowany kształt fali prądu przemiennego, który jest interpretowany przez obwód prądu stałego jako natywna postać fali prądu stałego.Trójfazowe przetwornice częstotliwości akceptują trzy oddzielne fazy wejściowe prądu przemiennego i przekształcają je na jedno wyjście prądu stałego.Większość trójfazowych przetwornic częstotliwości może również przyjmować zasilanie jednofazowe (230 V lub 460 V), ale ponieważ są tylko dwie gałęzie wejściowe, moc wyjściowa przetwornicy częstotliwości (HP) musi zostać obniżona, ponieważ wytwarzany prąd stały jest proporcjonalnie redukowany.Z drugiej strony, prawdziwie jednofazowe przetwornice częstotliwości (te, które sterują silnikami jednofazowymi) wykorzystują jednofazowe wejście i wytwarzają sygnał wyjściowy prądu stałego, który jest proporcjonalny do wejścia.
Istnieją dwa powody, dla których silniki trójfazowe są bardziej popularne niż ich jednofazowe liczniki, jeśli chodzi o pracę ze zmienną prędkością.Po pierwsze oferują znacznie szerszy zakres mocy.Ale równie ważna jest ich zdolność do samodzielnego rozpoczynania rotacji.Z drugiej strony silnik jednofazowy często wymaga interwencji z zewnątrz, aby rozpocząć obrót.W tym przypadku ograniczymy naszą dyskusję do silników trójfazowych stosowanych w trójfazowych przetwornicach częstotliwości.
Drugi element, zwany szyną DC (pokazany na środku ilustracji), nie jest widoczny we wszystkich przetwornicach częstotliwości, ponieważ nie ma bezpośredniego wpływu na pracę ze zmienną częstotliwością.Jednak zawsze będzie dostępna w wysokiej jakości przetwornicach częstotliwości ogólnego przeznaczenia (produkowanych przez wyspecjalizowanych producentów przetwornic częstotliwości).Bez wchodzenia w szczegóły, szyna prądu stałego wykorzystuje kondensatory i cewkę indukcyjną do filtrowania „tętnienia” napięcia prądu przemiennego z przetworzonego prądu stałego, zanim trafi ono do sekcji falownika.Może również zawierać filtry zapobiegające zniekształceniom harmonicznym, które mogą być przesyłane z powrotem do źródła zasilania zasilającego przetwornicę częstotliwości.Starsze przetwornice częstotliwości i niektóre przetwornice częstotliwości specyficzne dla pomp wymagają oddzielnych filtrów sieciowych, aby wykonać to zadanie.
Falownik wykorzystuje trzy zestawy szybkich tranzystorów przełączających do tworzenia „impulsów” prądu stałego, które emulują wszystkie trzy fazy sinusoidy prądu przemiennego.Impulsy te decydują nie tylko o napięciu fali, ale także o jej częstotliwości.Termin inwerter lub inwersja oznacza „odwrócenie” i po prostu odnosi się do ruchu w górę i w dół generowanej fali.Nowoczesny falownik z przetwornicą częstotliwości wykorzystuje technikę znaną jako „modulacja szerokości impulsu” (PWM) do regulacji napięcia i częstotliwości.
Napędy o zmiennej częstotliwości, powszechnie znane jako VFD, to urządzenia elektroniczne sterujące prędkością i momentem obrotowym silników elektrycznych poprzez zmianę częstotliwości i napięcia zasilania dostarczanego do silnika.Są szeroko stosowane w zastosowaniach przemysłowych i komercyjnych w celu osiągnięcia efektywności energetycznej, precyzyjnego sterowania silnikiem i elastyczności operacyjnej.
Podstawową funkcją falownika VFD jest przekształcanie prądu przemiennego (AC) o stałej częstotliwości z sieci elektrycznej na prąd przemienny o zmiennej częstotliwości, który może być dostarczany do silnika.Dostosowując częstotliwość i napięcie wyjściowe, przetwornica częstotliwości może kontrolować prędkość obrotową silnika, umożliwiając precyzyjną kontrolę i optymalizację wydajności silnika.
Jedną z kluczowych zalet napędów VFD jest ich zdolność do oszczędzania energii.Tradycyjne metody sterowania silnikiem, takie jak mechaniczne dławienie lub włączanie/wyłączanie, marnują znaczne ilości energii.Z drugiej strony, falowniki VFD mogą dopasować prędkość silnika i moc wyjściową do rzeczywistych wymagań obciążenia, co skutkuje znacznymi oszczędnościami energii.Ta cecha jest szczególnie korzystna w zastosowaniach, w których silnik pracuje przy częściowym obciążeniu przez dłuższy czas.
Przetwornice częstotliwości oferują również lepszą kontrolę i ochronę silnika.Dzięki możliwości regulacji prędkości i momentu obrotowego silnika, przetwornice częstotliwości umożliwiają płynne uruchamianie i zatrzymywanie silnika, zmniejszając naprężenia mechaniczne i zużycie.Mogą również zapewniać zaawansowane funkcje ochrony silnika, takie jak ochrona przed przeciążeniem, wykrywanie zwarć i monitorowanie napięcia/prądu, zwiększając żywotność i niezawodność silnika.
Kolejną zaletą napędów VFD jest ich elastyczność i możliwości adaptacji.Umożliwiają precyzyjną kontrolę prędkości silnika, przyspieszania i zwalniania, dzięki czemu nadają się do zastosowań o różnych wymaganiach operacyjnych.Ponadto przetwornice częstotliwości można łatwo zintegrować z systemami automatyki, umożliwiając bezproblemową integrację z innymi urządzeniami sterującymi i zwiększając ogólną wydajność systemu.
Podsumowując, Przemienniki częstotliwości to niezbędne urządzenia zapewniające energooszczędne i precyzyjne sterowanie silnikami elektrycznymi.Ich zdolność do zmiany częstotliwości i napięcia wyjściowego pozwala na optymalną wydajność silnika, oszczędność energii i lepszą ochronę silnika.Dzięki swojej elastyczności i możliwościom adaptacji, napędy VFD odgrywają kluczową rolę w wielu zastosowaniach przemysłowych i komercyjnych, przyczyniając się do poprawy wydajności i produktywności.
