Frekvenčný menič v asynchrónnych motoroch, princíp činnosti

Najčastejšie sa frekvenčné meniče používajú pre asynchrónny motor, ale nachádzajú sa v domácich spotrebičoch. Napriek prevalencii majú nielen výhody, ale aj nevýhody, ktoré je potrebné odstrániť pomocou ďalších zariadení. Všetky konvertory vykonávajú dôležitú funkciu

Aplikácie zariadenia

Frekvenčný menič je špeciálnym zariadením, ktoré je inštalované na výkonných elektrických motoroch. Ich hlavným účelom je zmena frekvencie prichádzajúceho prúdu. Ako viete, prúd, ktorý prichádza z výstupu má frekvenciu, to je 50 Hz. Ak chcete zrýchliť alebo naopak spomaliť motor, môžete túto frekvenciu zmeniť. Úlohou chastotníka je zmena frekvencie prúdu.

Najpozoruhodnejším príkladom sú práčky, ktoré sú k dispozícii pre každého v dome, na urýchlenie frekvencie otáčania bubna, frekvenčný mlynček motora zvyšuje frekvenciu prúdu, aby sa znížil počet otáčok, vykoná sa spätné pôsobenie. Používajú sa aj pre plynulý štart výkonných motorov: moderné nezávislí frekventanti môžu zmeniť aktuálnu fluktuáciu z 1-800 hertzov.

Princíp komínových hodín

V srdci chastotníka je invertor s dvojitou konverziou. Prevodník pracuje nasledovne:

• Spočiatku sa napravuje striedavý sínusový prúd (220-380 V), ktorý vstupuje do meniča. Pri náprave sa používa diódový mostík.
• Potom, čo prúd prúdi do skupiny kondenzátorov, kde je filtrovaná a vyhladená.
• Ďalej kľúče mosta z bipolárnych tranzistorov (IGBT, IGBT) a riadiace mikroobvody obdrží filtrovaný prúd a vytvoria trojfázovú alebo jednofázovú impulznú šírku moduláciu s požadovanými parametrami z nej.
• Výstup je sínusový prúd s už zmenenými charakteristikami, sinusoidita je zabezpečená indukčnosťou vinutí.

Celý proces je podrobnejšie znázornený v nasledujúcej schéme:

Použitie v asynchrónnych motoroch

Asynchrónne motory prevyšujú výkon a kapacitu konvenčných elektromotorov, ale majú mnoho nevýhod. Najdôležitejšou je potreba zvýšiť menovitý výkon pri štarte o 5 až 7 krát a tiež, že na reguláciu otáčok rotora sa musia používať špeciálne zariadenia. Zvýšenie spotreby energie pri spustení generuje skoky v sieti a nárazové impulzy, čo zase negatívne ovplyvňuje životnosť akéhokoľvek asynchrónneho motora.

Na vyriešenie všetkých problémov sa ihneď vyvinul asynchrónny frekvenčný menič. Ich použitie je výhodné v tom, že práca chastotniku prebieha v automatickom režime, a preto sa monitorovanie prúdov vyskytuje neustále. Toto zariadenie znižuje nárazové prúdy, čím vytvára preťaženie v sieti a bez poškodenia motora, ale tiež umožňuje nastaviť rýchlosť rotora. Nie je potrebné používať magnetický štartér. Hlavné výhody chastotnika:

• úspora energie;
• zvýšená životnosť motora;
• možnosť regulácie prevádzky motora;
• poskytuje spätnú väzbu susedných jednotiek.

V skutočnosti ide o skutočný trojfázový generátor napätia, s ktorým môžete dosiahnuť požadovanú hodnotu a frekvenciu.

Hlavné komponenty zariadenia

Štruktúra každého chastotniku zahŕňa štyri hlavné moduly:

• usmerňovač;
• blokovanie filtračného napätia;
• invertorový uzol;
• riadiaci systém založený na mikroprocesore.

Všetky tieto moduly sú spojené riadiacou jednotkou, monitorujú systémy a sú zodpovedné za prevádzku výstupného výstupného stupňa invertorom. Moderné zariadenia tohto typu majú tiež určité ochranné uzly, ktoré ho chránia pred prekročením prúdu a skratmi. Sú tiež vybavené teplotnými snímačmi a inými systémami na monitorovanie odchýlok od normy počas prevádzky.

Napriek skutočnosti, že chastotnik musí narovnať prúd a udržať jeho konštantnú frekvenciu, nemôže úplne vyhladiť zvlnenie, je to spôsobené premennou zložkou a nekonzistentným prúdom v samotnej sieti. Aby sa tieto výkyvy úplne odstránili, induktor a kondenzátory. Ich spojenie a ladenie sa spravidla vyskytuje v systéme frekvenčného meniča. Cívka vyhladzuje prúd, vďaka svojej reaktívnej rezistencii zase kondenzátor, ktorý prechádza prúdom, nevytvára striedavé napätie, ale konštantné napätie.

Frekvenčné meniče sa vyskytujú jednak pre jednofázové siete, jednak pre trojfázové siete. Môžu sa tiež líšiť v type ovládania, existujú vektorové a skalárne modely. Vektor sa používa v tých prípadoch, keď je potrebné regulovať rotorovú rýchlosť otáčania, druhý typ chastotnikov sa používa na objektoch, kde neexistuje špeciálna potreba prísnej regulácie dodávanej frekvencie, môžu byť splnené vo ventilačných systémoch. Skalárny typ ovládania sa používa pre jednofázové systémy, zase pre vektor pre trojfázové systémy. Zásada regulácie frekvencie zostáva v oboch prípadoch rovnaká.