Принцип работы преобразователей частоты для асинхронных двигателей насосов

 

 

Преобразователи частоты все шире используются для регулирования скорости асинхронных электродвигателей. Что бы разобраться в принципе работы частотного преобразователя необходимо вспомнить формулу, по которой определяется частота вращения асинхронного двигателя:

n = (1-S)60f/p

 

в этой формуле:

  • n – частота вращения электродвигателя;
  • S – скольжение двигателя;
  • f – частота питающего напряжения;
  • p – число пар полюсов.

Из формулы видно, что управлять оборотами асинхронного двигателя можно изменяя частоту напряжения питающей сети. Именно эту функцию и выполняет частотный преобразователь.

 

 

Что на входе и выходе у частотного преобразователя?

 

На вход преобразователя частоты подается напряжение частотой 50 или 60 Гц из общепромышленной сети. В зависимости от типа преобразователя он может быть подключен как к трехфазной сети 380 вольт, так и к сети 220 Воль.

 

После преобразования на выходе частотного регулятора получается напряжение с частотой которая необходима для требуемой скорости асинхронного двигателя. Эта частота может изменяться в пределах от 0 до 400 Гц. В некоторых моделях диапазон частот может быть шире.

 

 

Из чего состоит преобразователь частоты?

 

В самом общем случае частотный преобразователь состоит из 3 основных блоков. На входе преобразователя находится выпрямитель. Он преобразует входное напряжение переменного тока в постоянное. С выпрямителя напряжение подается в звено постоянного тока. Звено представляет из себя L-C –фильтр. После звена постоянного тока установлен инвертор. Этот блок частотного преобразователя собран по мостовой схеме. Он служит для преобразования постоянного напряжение в переменное с требуемой частотой. Иногда в составе преобразователя выделяют так же систему управления инвертором. Но в рамках данной статьи данная детализация не имеет смысла.

 

 

Как работает частотный преобразователь?

 

Напряжение частотой 50 или 60 Гц подается на выпрямитель. На нем синусоидальное напряжение преобразуется в напряжение постоянного тока. Для повышения качества выпрямленное напряжение подается на L-C-фильтр, который сглаживает пульсации.

Отфильтрованное напряжение постоянного тока подается на инвертор. Инвертор представляет собой трёхфазную мостовую схему. Она работает по принципу широтно-импульсной модуляции. В каждый момент времени на выходе инвертора формируется импульс определенной ширины. Последовательность таких импульсов, попадая на обмотки статора асинхронного двигателя преобразуется в напряжение и ток близкие к синусоидальным. Частоты синусоидальных напряжения и тока в данном случае полностью будут определяться параметрами поступающих импульсов.