Использование частотного преобразователя в быту

Частотный преобразователь - это устройство регулировки напряжения, которое подается на исполнительный механизм. Посредством частотного преобразователя изменяется скорость вращения вала за счет изменения напряжения на выходе устройства. Преобразователь состоит из двух частей: выпрямителя и инвертора. Выпрямитель (мост постоянного тока) выравнивает поступающий из электросети ток, а инвертор преобразует его в ток иной амплитуды либо в переменный ток. В каталогах можно частотный преобразователь купить по очень выгодным ценам.

В большинстве случаев, у современного преобразователя частот имеется управляющая часть на микропроцессорах и силовая часть - на тиристорах (усовершенствованные модели) или на биполярных транзисторах, у которых есть изолированный затвор (IGBT), работающих с помощью электронных ключей. Такого типа транзисторы управляют напряжением до нескольких киловольт и токами до нескольких килоампер, а частота коммутации свыше 30 кГц.

Различаются преобразователи частоты, исходя из принципа работы, на два вида:
1. С непосредственной связью.
2. С контуром постоянного тока.

Оба имеют как свои преимущества, так и недостатки. Это и определяет их применение. Первый вид – управляемый выпрямитель, который по очереди подает напряжение на обмотки статора электродвигателя. В результате чего частота устройства не превышает частоту питающей электросети и колеблется в пределах 0-30 Гц с маленьким диапазоном частоты вращения оси двигателя, а именно не больше 0:10.

Исходя из технических показателей это не позволяет применять преобразователь с «резанными синусоидами» в приводах с широким диапазоном регулировки частоты. Такая схема на не запираемых тиристорах имеет и другие недостатки: высокая стоимость в виду сложного управления, высокое энергопотребление в двигателе, перегрев привода, уменьшение крутящего момента. И как результат: преобразователь частоты стоит дорого, имеет большие габариты и вес, имеет небольшую эффективность системы в отношении преобразования или передачи энергии.

Второй вид отличается двойным преобразованием энергии. Входной ток выпрямляется, фильтруется и реорганизуется инвертором в переменный ток с нужной частотой и амплитудой. Это дает снижение КПД, но приводит к увеличению массы по сравнению с первым типом устройств. При создании переменного напряжения используют запираемые тиристоры и транзисторы IGBT. У тиристоров более высокий КПД по сравнению с транзисторами (до 98%).

У преобразователя есть возможность задавать разные режимы управления в зависимости от нагрузки. Синхронные двигатели и электромоторы, которые подключены параллельно и имеют постоянный момент нагрузки, управляются при помощи режима с линейной зависимостью. Для насосов и вентиляторов используется квадратичная зависимость. Для более точного управления есть метод потокосцепления и способ бессенсорного режима.