Nejčastěji se frekvenční měniče používají pro indukční motor, ale nacházejí se také v domácích spotřebičích. Navzdory své rozšířenosti mají nejen výhody, ale i nevýhody, které je nutné odstranit pomocí přídavných zařízení. Všechny převodníky fungují důležitou funkci, a nelze si představit alespoň jednu výrobu bez frekvenčního měniče pro asynchronní motory.
Obsah
- Aplikace zařízení
- Princip činnosti chastotnik
- Aplikace v asynchronních motorech
- Hlavní součásti zařízení
Aplikace zařízení
Frekvenční měnič je speciální zařízení, které se instaluje na výkonné elektromotory. Jejich hlavním účelem je změnit frekvenci příchozího proudu. Jak víte, proud, který přichází ze zásuvky, má frekvenci, která se rovná 50 Hz. Pro zrychlení nebo naopak zpomalení motoru lze tuto frekvenci měnit. Role, kterou hraje frekvenční hráč, je změna frekvence proudu.
Nejmarkantnějším příkladem jsou pračky, každý je má doma, aby zrychlily otáčky bubnu frekvenční měnič elektromotoru zvyšuje frekvenci proudu, aby se snížil počet otáček, je tomu naopak akce. Používají se také k hladkému spouštění výkonných motorů: moderní frekvenční měniče dokážou měnit kolísání proudu od 1 do 800 Hz.
Princip činnosti chastotnik
Provoz frekvenčního měniče je založen na měniči s dvojitou konverzí. Převodník pracuje podle následujícího schématu:
-
Nejprve se usměrní střídavý sinusový proud (220-380 V) přiváděný do střídače. Pro usměrnění se používá diodový můstek. - Poté proud teče do skupiny kondenzátorů, kde je filtrován a vyhlazen.
- Dále klíče od mostu bipolárních tranzistorů (IGBT, IGBT) a řídicí mikroobvody odebírají filtrovaný proud a tvoří z něj tří nebo jednofázovou pulzně šířkovou modulaci s požadovanými parametry.
- Na výstupu se získá sinusový proud s již změněnou charakteristikou, sinusovost je zajištěna indukčností vinutí.
Celý proces je podrobněji znázorněn na následujícím schématu:
Aplikace v asynchronních motorech
Indukční motory jsou výkonově a výkonově lepší než konvenční elektromotory, ale mají také řadu nevýhod. Tou hlavní je potřeba zvýšit jmenovitý výkon při startu faktorem 5-7 a také skutečnost, že je nutné použít speciální zařízení pro regulaci otáček rotoru. Zvýšení spotřeby energie při spuštění generuje přepětí v síti a šokové impulsyto zase negativně ovlivňuje životnost jakéhokoli indukčního motoru.
K vyřešení všech problémů byl okamžitě vyvinut asynchronní frekvenční měnič. Jejich použití je pohodlné díky tomu, že frekvenční měnič pracuje v automatickém režimu, a proto jsou proudy neustále sledovány. Toto zařízení snižuje rozběhové proudy, čímž nedochází k přetížení sítě a bez poškození motoru, umožňuje také nastavení otáček rotoru. Není potřeba používat magnetický startér. Hlavní výhody frekvenčního přehrávače:
- úspora energie;
- zvýšená životnost motoru;
- schopnost regulovat provoz motoru;
- poskytuje zpětnou vazbu sousedním pohonům.
Ve skutečnosti se jedná o skutečný generátor třífázového napětí, se kterým můžete dosáhnout požadované velikosti a frekvence.
Hlavní součásti zařízení
Každý frekvenční měnič obsahuje čtyři hlavní moduly:
- usměrňovač;
- jednotka pro filtrování napětí;
- invertorová jednotka;
- mikroprocesorový řídicí systém.
Všechny tyto moduly jsou propojeny řídicí jednotkou, která řídí systémy a zodpovídá za provoz koncového stupně zajišťovaného měničem. Moderní zařízení tohoto typu mají také určité ochranné sestavy, které je chrání před nadproudem a zkraty. Jsou také vybaveny snímači pro sledování teploty a dalšími systémy, které umožňují sledovat odchylky od normy během jeho provozu.
Navzdory tomu, že frekvenční měnič musí usměrňovat proud a udržovat jeho frekvenci konstantní, nedokáže zvlnění zcela vyhladit, je to dáno proměnnou složkou a nestálostí proudu v samotné síti. K úplnému odstranění těchto vibrací použijte induktory a kondenzátory. Jejich připojení a nastavení probíhá zpravidla v systému frekvenčního měniče. Cívka vyhlazuje proud, díky své reaktanci zase kondenzátor, procházející proudem přes sebe, nevytváří střídavé, ale konstantní napětí.
Existují frekvenční měniče pro jednofázové i třífázové sítě. Lišit se mohou i typem řízení, existují vektorové a skalární modely. Vector se používají v případech, kdy je nutné pevně řídit otáčky rotoru, druhého typu frekvenční pracovníci se používají v zařízeních, kde není zvláštní potřeba přísné regulace dodávané frekvence, mohou setkat ve ventilačních systémech. Skalární typ řízení se používá pro jednofázové systémy, naopak vektorové řízení pro třífázové systémy. Princip regulace frekvence v obou případech zůstává stejný.
