Электронный преобразователь частоты: определение и назначение

Электронный частотный преобразователь: определение и назначение

Электрика и электроника удачно совместились в единой конструкции, получившей название — электронный преобразователь частоты. Аппарат высокотехнологичный, оснащённый микропроцессором, изобретён с одной целью — управлять электрическим током безгранично. Нужно отдать должное электронному частотному преобразователю как устройству, что без проблем справляется с поставленной задачей.

Электронный преобразователь частоты: схема

Электронный преобразователь частоты VLT
Частотные преобразователи VLT Danfoss представлены высокотехнологичными аппаратами эффективного действия, призванными управлять электродвигателями разной мощности

Структура (схема) электронного ПЧ выстроена из трёх основных модулей:

  • выпрямитель,
  • инвертор,
  • оконечный каскад.

Первый модуль – это, по сути, обычный диодный выпрямитель, собранный по мостовой схеме. Главное назначение выпрямителя – из тока переменной частоты получить ток постоянной величины. Инверторный модуль, в свою очередь, выполняет обратное преобразование.

Однако после инвертора на выходе присутствует уже переменное напряжение с иными характеристиками амплитуды и частоты. Оконечный каскад, построенный обычно на силовых транзисторах (тиристорах), обеспечивает на выходе устройства установленную величину тока.

Как работает ПЧ на практике

Преобразователь частоты schneider electric
Практическая работа преобразователя частоты от компании Schneider Electric. В данном случае частота вращения вала мотора соответствует значению частоты тока 30 Гц

Неотъемлемой составляющей электронного преобразователя частоты, помимо основных блоков, выступает микропроцессор. Этот электронный элемент ПЧ управляет силовыми ключами.

Более того, микропроцессорной системе частотного преобразователя назначена роль модуля, исполняющего действия сервисного характера.

Следует уточнить: преобразователи частоты имеют главным своим назначением управление асинхронными электродвигателями. В зависимости от конструктивного исполнения электродвигателей, к ним применяют два типа ПЧ:

  1. Непосредственного питания.
  2. Промежуточного питания.

ПЧ непосредственного питания

Частотный преобразователь с непосредственной связью
Приборы производства компании SINOVO из серии конструкций ПЧ с непосредственной связью

Устройства, где задействован принцип непосредственной связи, фактически построены по схеме управляемого выпрямительного моста. Они работают методом поочерёдной подачи управляющего сигнала на силовые ключи.

Соответственно, так же поочерёдно осуществляется связь обмоток статора электродвигателя с питающей сетью. Налицо формирование выходного напряжения с частично-синусоидальной характеристикой.

Недостаток ПЧ непосредственного питания – относительно малый диапазон изменения частоты выходного напряжения (0 – 50 Гц). Для электрических систем, построенных по современным технологиям, таких параметров зачастую недостаточно.

Кроме того, применение этого типа устройств сопровождается другими недостатками:

ПЧ промежуточного питания (с модулем постоянного тока)

Частотник управляет мощным двигателем
Мощные преобразователи частоты способны управлять не менее мощными агрегатами. Благодаря электронному управлению, отмечается рациональный расход мощности 

Более качественной, рациональной и относительно эффективной видится работа частотных преобразователей, где используется промежуточное питание.

Но действие таких устройств по причине двойного преобразования энергии, сопровождается низким КПД. В аппаратах применяются электронные ключи типа GTO, SGCT, GST и аналогичные.

Тем не менее, главная особенность всех видов ПЧ – способность длительное время функционировать в режиме значительных нагрузок, в том числе импульсного характера.

Преимущества ПЧ с двойным преобразованием перед устройствами непосредственного питания выражаются только в способности первых генерировать напряжение в широком диапазоне частот.

По сути, для них допустим диапазон от 1 Гц до 800 Гц. В остальном существенной разницы между приборами нет.

Преобразователь частоты vacon
Таким внешне выглядит преобразователь частоты фирмы Vacon

Коды неисправностей ПЧ VACON

Код ошибки Описание Код ошибки Описание
1 Перегрузка по току 29 Неисправен термистор
2 Высокое напряжение 34 Связь на внутренней шине
3 Замыкание на землю 35 Неправильное действие
8 Отказ системы 39 Удаление устройства
9 Низкое напряжение 40 Неизвестное устройство
11 Контроль фазы на выходе 41 IGBT транзистор перегрев
13 Низкая температура блока 44 Замена устройства
14 Высокая температура блока 45 Добавленное устройство
16 Перегрев электродвигателя 50 Мал сигнал аналоговый вход
17 Недогрузка двигателя 51 Неисправность внешняя
22 Ошибка суммы ЭСППЗУ 52 Нет связи с клавиатурой
24 Отказ счётчика 53 Неисправность шины
25 Сбой контроля чипа 54 Неисправность гнезда

Тест преобразователя частоты на электродвигателе

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *