Преимущества применения частотных преобразователей
Для управления частотой вращения асинхронных двигателей в настоящее время широко применяются частотные преобразователи. Эти устройства обеспечивают плавный пуск асинхронного электродвигателя, регулировку в широком диапазоне скорости вращения и момента на его валу. В общих чертах работа преобразователя происходит следующим образом: питающее трехфазное напряжение стандартной частоты 50 Гц преобразуется в постоянное. А оно, в свою очередь, трансформируется в напряжение заданной частоты. Управление всеми процессами, протекающими в преобразователе, осуществляется с помощью встроенного микропроцессорного устройства. Обычно используют два вида управления: скалярное или векторное.
Скалярное, или частотное управление построено по принципу широтно-импульсной модуляции. Постоянное напряжение, получаемое от неуправляемого выпрямителя, преобразуется с помощью управляющих импульсов в трехфазное нужной частоты и амплитуды. Оно служит питающим напряжением для асинхронного двигателя. Это самый простой способ частотного регулирования скорости двигателя, обеспечивающий мягкий пуск, динамическое торможение и экономичную работу привода. Обычно преобразователи частоты, построенные по такому принципу, применяются для управления работой различных вентиляторов, насосов, компрессоров и других подобных механизмов, где не требуется точной регулировки скорости и высокой динамики.
Векторное управление основано на представлении параметров физических величин в виде математического вектора. Путем соответствующей обработки этого вектора достигается разделение каналов, регулирующих потокосцепление и, как следствие, изменение скорости вращения ротора электродвигателя. При таком управлении характеристики асинхронного двигателя приближаются к показателям приводов постоянного тока. Любой преобразователь частоты, в котором реализуется принцип векторного управления, обеспечивает наиболее точное поддержание скорости вращения двигателя и сохранение крутящего момента на низких частотах. Обычно такие преобразователи применяются в металлорежущих станках, лифтах, подъемных кранах и автоматических линиях.
Преобразователи с векторным управлением отличаются более высокой стоимостью по сравнению с аналогичными, но построенными по принципу скалярного. В то же время преобразователи скалярного типа, будучи укомплектованы качественными датчиками обратной связи – тахогенераторами и датчиками положения, успешно справляются с выполнением задач, решаемых векторными приводами.
Используя частотный преобразователь, можно получить значительную экономию электроэнергии в разных отраслях промышленности. Особенно эффективно их использование в коммунальном водоснабжении, в системах вентиляции и подготовки воздуха. Используя устройство плавного пуска, можно значительно увеличить ресурс работы механизмов. Для подключения преобразователей к силовым электроцепям используются обычные автоматические выключатели, магнитные пускатели или контакторы.
Хорошо зарекомендовал себя производитель частотников Veichi который делает широкий спектр преобразователей под любую задачу. Наиболее распространенным применением является поддержание заданного давления в системе водоснабжения. Для реализации необходим водяной насос, один преобразователь и датчик давления.