Частотный преобразователь – устройство, которое позволяет регулировать работу асинхронного двигателя. Изделие отвечает за регулировку не только частоты, но и напряжения, существенно поднимая КПД двигателя. Помимо преобразователя частоты также используются вариаторы и гидравлические муфты, но их применение считается затратным, а конструкция слишком сложной. Исключая основные недостатки, другие устройства имеют более низкий диапазон регулировки асинхронного двигателя, чем частотный преобразователь.

Содержание

Конструктивные особенности изделия
Разновидности частотных преобразователей
В каких сферах применяют частотные преобразователи
Преимущества выбора частотного преобразователя
Что необходимо учитывать при выборе изделия
Правила подключения преобразователя частоты к асинхронному двигателю

Конструктивные особенности изделия

Частотный преобразователь, в независимости от производителя, состоит из следующих основных элементов:

• Узел, где создается постоянный ток. К нему также относится выпрямитель и частотный фильтр.
• Силовой инвертор, состоящий из транзисторных групп, расположенных в определенном порядке.
• Система управления, которая обеспечивает полную эксплуатацию устройства.

Первый узел отвечает за получение постоянного напряжения из переменного напряжения промышленной сети. После выпрямителя, электрический ток поступает на транзисторные группы, которые обеспечивают подключение минусовых и плюсовых выводов преобразователя к распределительной коробке асинхронного двигателя. Данное количество транзисторов получило название силового инвертора. Инвертор является основным элементом преобразователя, который обеспечивает регулировку рабочей частоты и напряжения.

Сейчас для более качественной работы преобразователя используют биполярные транзисторы, которые имеют в своей конструкции затвор (IGBT-транзисторы). Устройства IGBT функционируют при высокой частоте, это позволяет формировать сигнал с минимальными искажениями.

Такая конструкция позволяет добиться не только плавного пуска, но и такой же остановки электродвигателя. Чаще всего, частотные преобразователи используют на асинхронных двигателях, имеющих большие размеры. Увеличение КПД двигателя также приводит к снижению потребления электроэнергии и более длительному сроку эксплуатации двигателя.

Разновидности частотных преобразователей

Преобразователи частоты и напряжения имеют несколько разновидностей. Основные отличия заключаются в параметрах подаваемого на изделие напряжения. Это могут быть:

• Однофазные. К прибору подводятся рабочая фаза и ноль, напряжение между которыми составляет 220 В. Данный тип приборов наиболее распространен.
• Трехфазные. Необходимо подключение трёх фаз, напряжение между двумя фазами составляет 380 В. Такие устройства, в основном, устанавливают на серьезных производствах.
• Высоковольтные. Узкоспециализированные приборы, так как работа происходит с напряжением выше 1000 В.

Преобразователи с различными конструктивными особенностями могут быть подключены к определенным двигателям. Этот параметр следует учитывать при покупке изделия, найти его можно в паспорте на устройство.

К каким двигателям можно подключать преобразователь частоты:

• Однофазным. Данная разновидность асинхронных двигателей может иметь разделение рабочих полюсов или дополнительно установленные конденсаторы.
• Трехфазным. Такие двигатели используют при работе переменное напряжение трёх рабочих фаз. Разница потенциалов между двумя фазами составляет 380 В.
• Двигателям, в конструкции которых используются постоянные магниты. Частотные преобразователи имеют устройства, преобразующие переменное напряжение в постоянное.

Некоторые модели преобразователей являются неотъемлемой частью электрического двигателя. Они устанавливаются производителем непосредственно в корпус устройства. Также изготавливаются стационарные модели, специально для устройств, которые имеют большие размеры и используются на крупномасштабном производстве.

В каких сферах применяют частотные преобразователи

Данная разновидность электротехнических устройств успешно применяется как во многих промышленных сферах, так и в частных целях. Преобразователи способны обеспечить регулировку хода следующих устройств:

• Водяных насосов различных размеров и мощности. Такие устройства используются повсеместно, создают необходимый напор водяного потока в многоэтажных и частных домах, на предприятиях и учреждениях.
• Электрических двигателей, которые носят резервный характер. Такие агрегаты часто используются в системах подачи воды, на электростанциях, котельных.
• В лифтах различного предназначения – как грузовых, так и бытовых.
• В кранах разных модификаций, а также других установках, которые выполняют силовые действия.
• На электроприводах, которые имеют отдельные асинхронные двигатели.

Частотные преобразователи можно использовать в любых асинхронных двигателях, достаточно знать правильные параметры устройства. Изделия для регулировки частоты и напряжения помогают увеличить срок эксплуатации двигателя, а также сократить потребление электроэнергии.

Преобразователи используют в обширных системах полива, при сельскохозяйственных работах, во многих цехах. Многие хозяева частных домов устанавливают асинхронные двигатели (например, в гараже) для личных или коммерческих целей

Преимущества выбора частотного преобразователя

Устройства регулировки напряжения и частоты очень популярны. Большое разнообразие данной продукции, а также доступная ценовая политика позволяют улучшить работу двигателей. Выбор преобразователя несёт обладает следующими преимуществами:

• Увеличение коэффициента полезного действия за счёт правильного пуска и остановки устройства. Также уменьшаются негативные траты мощности.
• С улучшением работы двигателя, повышается количество изготавливаемой продукции. Соответственно, увеличивается уровень производства.
• Правильная работа двигателя обеспечивает меньший износ деталей. Техническое обслуживание становится необходимым через большие промежутки времени.
• Срок эксплуатации становится более длительным.
• Ценовая политика устройства доступна, многие производители предлагают качественное и продолжительное гарантийное обслуживание.

Частотные преобразователи эксплуатируются достаточно длительный промежуток времени и успели себя зарекомендовать с положительной стороны. Данные изделия экономят солидные средства, их монтаж не отличается сложностью, а продукция достаточно разнообразна.

Также, современные преобразователи подразумевают установку своими руками. Пользователю не требуется вызывать специалиста, вся последовательность действий подробно описана в технической документации.

Что необходимо учитывать при выборе изделия

При выборе устройства следует, в первую очередь, обращать внимание на его стоимость. На современном электротехническом рынке имеется большое количество некачественной продукции. Изделие с длительным сроком эксплуатации и хорошими техническими показателями имеет паспорт и гарантию на определенное время.

При выборе частотного преобразователя необходимо обратить внимание на совместимость устройства и асинхронного двигателя, к которому оно будет подключено. Главным параметром является входное и выходное напряжение изделия.

Также очень важен диапазон регулировки скорости вращения двигателя. Современные устройства имеют минимальный шаг между параметрами, это позволяет точно настроить ход электродвигателя. Для настройки скорости используют реостаты, при малых мощностях – резисторы подстройки.

Помимо регулировки, устройство должно поддерживать напряжение и частоту в заданном диапазоне. За данную функцию отвечает отдельный узел в преобразователе. Качество поддержания настроек необходимо проверять при покупке изделия. Хороший прибор способен контролировать диапазон в течение длительного периода времени.

При желании пользователя, можно выбрать прибор, который будет иметь все необходимые внешние параметры: габариты, вес, наличие дополнительных клавиш управления или дистанционного пульта. В современных преобразователях сочетается минимальное количество органов управления и простота монтажа. Устройства, рассчитанные на эксплуатацию при 220 В, можно быстро и просто подключить своими руками. Достаточно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.

Правила подключения преобразователя частоты к асинхронному двигателю

Для правильной работы устройств, необходимо знать последовательность подключения преобразователя к двигателю. Перед монтажом необходимо проверить следующие параметры:

• Соответствие сечения проводов преобразователя и асинхронного двигателя. Если провода не совпадают, то может увеличиться сопротивление электрической цепи, что приведет к чрезмерному перегреву.
• Не следует совмещать разные материалы проводников, например, медь и алюминий. Если в наличие нет других провод, то для соединения необходимо использовать специальные клеммные колодки.
• Для правильной работы устройства может потребоваться дополнительное оборудование. Про наличие таких элементов следует узнавать у производителя.
• При выборе автоматического выключателя следует помнить, что асинхронный двигатель во время пуска потребляет большие токи, чем при постоянной (номинальной) работе. Поэтому, рассчитывая параметра автомата, следует немного завысить его номинальные значения. Иначе автоматический выключатель, при запуске двигателя, будет постоянно размыкать цепь.

Правильное подключение обеспечит качественную и бесперебойную работу устройства.