Частотный преобразователь, или инвертор, — это техническое устройство, которое преобразует сетевые параметры. Оно доводит частоту подаваемого переменного тока до величин, приемлемых для нормального функционирования техники — синхронных и асинхронных двигателей. Также трансформирует однофазное напряжение сети в трехфазное. Инвертор препятствует перегреву электромотора, защищает его от перегрузок, обрыва фаз и обеспечивает бесперебойную работу механизмов на протяжении длительного времени. В статье рассмотрим особенности частотников, их разновидности и преимущества.
Конструктивные особенности и принцип работы
Частотный преобразователь для электродвигателя включает две базовые части: силовую и управляющую. Силовая состоит из трех модулей:
- выпрямителя,
- фильтра напряжения,
- инверторного узла с транзисторами или тиристорами.
Сначала переменный ток попадает в выпрямитель, где преобразуется в постоянный со значительными пульсациями. Для их сглаживания и стабилизации применяется фильтр напряжения. Его конструкция позволяет существенно снизить долю переменного тока за счет действия электролитического конденсатора и катушки индуктивности с реактивным сопротивлением.
Финальным шагом является обработка постоянного тока, очищенного от колебаний, инверторным модулем с транзисторами или тиристорами. Приборы меняют характеристики тока выхода, делая его подходящим для работы двигателей и прочих механизмов.
Управляющая часть представляет собой блок — цифровую микросхему с заложенной программой. Она регулирует работу частотного преобразователя, проводит диагностику и обеспечивает защиту его элементов.
Преимущества частотного преобразователя
Использование частотника:
- продлевает срок эксплуатации оборудования,
- снижает риск перегрева механизмов и негативных последствий перегрузок электрических сетей,
- позволяет управлять работой нескольких электроприводов одновременно,
- облегчает обслуживание и ремонт устройств.
С помощью инвертора точно соблюдаются технические требования производственного процесса.
Виды частотных преобразователей
Различают два основных типа инверторов, различающиеся режимом электропитания:
- однофазным,
- трехфазным.
Для первого используют частотные преобразователи 220 вольт, для второго — ЧП 380 вольт.
Инверторы 220 В
Приборы позволяют управлять однофазными и трехфазными асинхронными электродвигателями, используя бытовую сеть номинального напряжения в 220 В.
В первом случае преобразователь частоты подключают к механизму напрямую — устройство довольно просто встраивается в систему.
В работе ЧП 220 В с трехфазным электрическим двигателем применяют схему подключения «треугольник», чтобы минимизировать потерю мощности.
Такие инверторы пользуются популярностью за счет малых габаритов, высокого коэффициента энергосбережения, максимальной степени защиты механизмов от перепадов напряжения. Частотники на 220 В являются оптимальным вариантом в соотношении стоимости и возможностей.
Частотные преобразователи 380 вольт
Предназначены для подключения к трехфазной электрической сети с напряжением каждой фазы в 380 В.
Их также можно использовать для электросети в 220 В, однако здесь требуется особая схема установки. Вдобавок получаемая мощность падает на 30–40% из-за допустимой токовой нагрузки.
В отличие от ЧП 220 В, трехфазные частотники имеют больше функциональных возможностей. Они позволяют:
- отслеживать параметры работы двигателя и обеспечивать защиту электромотора от аварий;
- предупреждать ударные нагрузки в ходе запуска или остановки привода;
- обеспечивать рекуперацию мощности, если входные значения тока или напряжения падают.
При использовании частотного преобразователя 380 вольт снижаются и объемы потребляемой электроэнергии.
Преобразователи частоты являются обязательным элементом производства, где основную функцию по созданию продукции выполняют электроприводы. Приборы оптимизируют процессы и обеспечивают бесперебойную работу оборудования в течение длительного времени.
