Как действует частотный преобразователь при управлении асинхронным двигателем?
Принцип работы частотного преобразователя для асинхронного двигателя
Частотный преобразователь и управление асинхронным двигателем
Сегодня мы рассмотрим одну из самых важных и интересных тем в области электротехники — работу частотного преобразователя при управлении асинхронным двигателем. Хотите узнать, как это устройство влияет на эффективность работы двигателя и лучше понять принцип работы частотника? Тогда данный материал будет вам интересен!
Вначале приведем определения терминов.
- Преобразователи частоты — это тип устройств, которые используют для управления скоростью и моментом асинхронного двигателя.
- Асинхронный двигатель — это электродвигатель, скорость которого прямо пропорциональна частоте входного источника питания и, таким образом, может управляться путем изменения его частоты.
Преобразователи частоты делают это возможным, поскольку они принимают переменную частоту переменного тока и затем преобразуют ее в определенную выходную частоту, подходящую для привода асинхронного двигателя.
Как именно работает частотный преобразователь?
Проще говоря, он принимает переменное электричество и преобразует его в постоянное, которое затем пропускается через транзисторы или другие устройства, способные управлять амплитудой, фазой или даже частотой. В результате получается регулируемый выходной сигнал для привода асинхронного двигателя на различных скоростях и с различными уровнями крутящего момента в зависимости от потребностей приложения.
Вообще говоря, большинство современных бытовых приборов или промышленного оборудования используют для питания трехфазное переменное напряжение. Это напряжение необходимо преобразовать в однофазный ток, чтобы они могли работать от стандартной бытовой розетки — вот где пригодятся преобразователи частоты. Они могут принимать трехфазное переменное напряжение (или постоянное) от любого источника и преобразовывать его в однофазное переменное с регулируемыми характеристиками напряжения/тока/частоты для питания/управления подключенного к ним устройства.
Это делает частотники идеальными для управления асинхронными двигателями, например, кондиционеров, насосов, вентиляторов и т. д.. А также для использования в более сложных приложениях. Таких как системы промышленной автоматизации или роботизированные манипуляторы, которые требуют точного управления скоростью/крутящим моментом с помощью переменных частот, генерируемых этими контроллерами.
Принцип работы частотников заключается в их способности преобразовывать входящий переменный ток в постоянный, а затем с помощью переключателей (обычно тиристоров), управляемых полупроводниками, регулировать его амплитуду, фазовый угол, а значит, и выходную частоту.
Это позволяет устройствам не только производить однофазные выходы из трехфазных входов. Но также регулировать их частоты (и другие соответствующие параметры) в соответствии с требованиями в любой момент времени без использования дополнительных компонентов, таких как внешние резисторы и т. д. Что значительно снижает затраты по сравнению с традиционными методами производства переменных частот из входящих трехфазных источников питания.
Современные цифровые технологии еще более усовершенствовали этот процесс . Методы цифровой обработки сигналов с помощью микропроцессоров обеспечивают еще более точное изменение формы волны питания преобразователя с такими свойствами, как определение точки пересечения нуля и т. д.. Все это приводит к выгодному улучшению производительности по сравнению с аналоговыми методами, которые использовались ранее с гораздо меньшей точностью, чем позволяют современные системы.
Более того, такие преобразователи частоты обеспечивают и иные функции оптимизации работы источника питания (компенсация реактивной мощности, армоническая фильтрация и т. д.). Это позволяет повысить эффективность в тех случаях, когда качество источника питания вызывает озабоченность. И все это без необходимости прокладки сложных дополнительных проводов! Ведь большинство современных моделей оснащены встроенными коммуникационными протоколами, позволяющими полностью интегрировать аппаратные и программные системы контроллера.
Мы можем наблюдать, что технологии осуществили резкий прорыв в управлении асинхронными двигателями с помощью таких устройств, как высокоточные преобразователи частоты. Устройства предоставляют пользователям большую гибкость и точность при выборе выходных параметров для своих машин без риска для безопасности и надежности.