Molto spesso, i convertitori di frequenza vengono utilizzati per un motore a induzione, ma si trovano anche negli elettrodomestici. Nonostante la loro prevalenza, presentano non solo vantaggi, ma anche svantaggi, che devono essere eliminati utilizzando dispositivi aggiuntivi. Tutti i convertitori funzionano funzione importante, ed è impossibile immaginare almeno una produzione senza convertitore di frequenza per motori asincroni.
Contenuto
- Applicazioni del dispositivo
- Il principio di funzionamento del chastotnik
- Applicazione in motori asincroni
- I componenti principali del dispositivo
Applicazioni del dispositivo
Un convertitore di frequenza è un dispositivo speciale installato su potenti motori elettrici. Il loro scopo principale è cambiare la frequenza della corrente in ingresso. Come sai, la corrente che arriva dalla presa ha una frequenza, è pari a 50 Hz. Per accelerare o, al contrario, decelerare il motore, questa frequenza può essere modificata. Il ruolo svolto dal frequency player è il cambiamento della frequenza della corrente.
L'esempio più eclatante sono le lavatrici, ce le hanno tutti in casa, per accelerare la velocità del cestello il convertitore di frequenza del motore elettrico aumenta la frequenza della corrente per ridurre il numero di giri, si fa il contrario azione. Sono anche utilizzati per avviare senza problemi motori potenti: i moderni convertitori di frequenza possono modificare la fluttuazione di corrente da 1-800 Hertz.
Il principio di funzionamento del chastotnik
Il funzionamento del convertitore di frequenza si basa su un inverter a doppia conversione. Il convertitore funziona secondo il seguente schema:
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Innanzitutto, viene rettificata la corrente sinusoidale alternata (220-380 V) fornita all'inverter. Per la rettifica viene utilizzato un ponte a diodi. - Successivamente, la corrente scorre verso un gruppo di condensatori, dove viene filtrata e livellata.
- Successivamente, le chiavi del ponte di transistor bipolari (IGBT, IGBT) e i microcircuiti di controllo prendono la corrente filtrata e ne formano una modulazione a larghezza di impulso trifase o monofase con i parametri richiesti.
- In uscita si ottiene una corrente sinusoidale con caratteristiche già modificate, la sinusoidalità è assicurata dall'induttanza degli avvolgimenti.
L'intero processo è mostrato più in dettaglio nel diagramma seguente:
Applicazione in motori asincroni
I motori a induzione sono superiori in potenza e prestazioni ai motori elettrici convenzionali, ma presentano anche una serie di svantaggi. Il principale è la necessità di aumentare la potenza nominale all'avvio di un fattore 5-7, nonché il fatto che devono essere utilizzati dispositivi speciali per regolare la velocità del rotore. Un aumento del consumo di energia all'avvio genera picchi all'interno della rete e impulsi d'urtoa sua volta, ciò influisce negativamente sulla vita di qualsiasi motore a induzione.
Per risolvere tutti i problemi, è stato subito sviluppato un convertitore di frequenza asincrono. Il loro utilizzo è conveniente grazie al fatto che il convertitore di frequenza funziona in modalità automatica e quindi le correnti sono costantemente monitorate. Questo dispositivo riduce le correnti di avviamento, quindi non crea sovraccarichi nella rete e senza danneggiare il motore, consente anche di regolare la velocità del rotore. Non è necessario utilizzare uno starter magnetico. I principali vantaggi del lettore di frequenza:
- risparmio energetico;
- maggiore durata del motore;
- la capacità di regolare il funzionamento del motore;
- fornisce feedback alle unità adiacenti.
In realtà, questo è un vero generatore di tensione trifase con il quale è possibile ottenere l'ampiezza e la frequenza desiderate.
I componenti principali del dispositivo
Qualsiasi convertitore di frequenza include quattro moduli principali:
- raddrizzatore;
- unità di filtraggio della tensione;
- unità inverter;
- sistema di controllo a microprocessore.
Tutti questi moduli sono collegati da un'unità di controllo, controlla i sistemi ed è responsabile del funzionamento dello stadio di uscita fornito dall'inverter. I dispositivi moderni di questo tipo hanno anche alcuni gruppi protettivi che lo proteggono da sovracorrente e cortocircuiti. Sono inoltre dotati di sensori di rilevamento della temperatura e altri sistemi che consentono di tenere traccia delle deviazioni dalla norma durante il suo funzionamento.
Nonostante il convertitore di frequenza debba rettificare la corrente e mantenere la sua frequenza costante, non può appianare completamente l'ondulazione, ciò è dovuto alla componente variabile e all'incostanza della corrente nella rete stessa. Per rimuovere completamente queste vibrazioni, utilizzare induttori e condensatori. La loro connessione e regolazione avviene, di regola, nel sistema di un convertitore di frequenza. La bobina uniforma la corrente, a causa della sua reattanza, a sua volta il condensatore, passando la corrente attraverso se stesso, non produce una tensione alternata, ma costante.
Esistono convertitori di frequenza per reti sia monofase che trifase. Possono anche differire nel tipo di controllo, esistono modelli vettoriali e scalari. I vettori sono utilizzati nei casi in cui è necessario controllare strettamente la velocità del rotore, il secondo tipo i lavoratori della frequenza sono utilizzati in strutture in cui non è necessaria una regolamentazione rigorosa della frequenza fornita, possono incontrare nei sistemi di ventilazione. Il tipo di controllo scalare viene utilizzato per i sistemi monofase, a sua volta il controllo vettoriale per i sistemi trifase. Il principio della regolazione della frequenza in entrambi i casi rimane lo stesso.
