Перейти к содержимому 
Преобразователь частоты или инвертор – электронное устройство, преобразующее стандартную сетевую частоту и напряжение тока (50Гц) в ток с заданными параметрами для управления асинхронным двигателем переменного тока.
В промышленности большое распространение получили асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели имеет простую конструкцию, хорошие характеристики и не требуют сложного и дорогостоящего обслуживания. Однако их применение ограничивалось сложностью регулировки частоты вращения вала двигателя. Достигалось это либо применением электрического генератора с возможностью изменения выходной частоты, либо изменением кол-ва полюсов обмоток электрического двигателя.
Первый случай имеет недостаток в виде большой сложности устройства, второй способ не обеспечивает плавную регулировку частоты вращения двигателя. В обоих случаях есть еще один существенный недостаток: невозможность регулировать напряжение на обмотках асинхронного электродвигателя, и соответственно невозможно поддерживать оптимальное соотношение напряжение/частота (U/F), что приводит к ухудшению характеристик двигателя. Появление частотных преобразователей позволило решить все эти проблемы.
Как устроен частотный преобразователь
Частотный преобразователь состоит из следующих основных компонентов:
- выпрямитель
- шина постоянного тока (DC BUS)
- инвертор
Выпрямитель состоит из диодного моста и преобразует входной переменный ток в постоянный. В итоге на выходе из выпрямителя получаем ток с пульсацией напряжения только одной полярности.
Шина постоянного тока (DC BUS) – компонент, который служит для устранения пульсаций напряжения тока. Включает в себя электролитические конденсаторы, а также фильтры для защиты сети от создаваемых помех.
Третий компонент: инвертор представляет из себя набор силовых транзисторов, включенных в трехфазную мостовую схему. В инверторах широкое распространение получили IGBT транзисторы – биполярный транзистор с изолированным затвором, который может обеспечить высокие скорости переключения по сравнению с обычными биполярными транзисторами. Могут применяться отдельные транзисторы, либо модули: 3 модуля типа «полумост», либо готовый модуль трехфазной мостовой схемы.
Инвертор генерирует импульсы определенной формы. В данном примере есть 2 группы импульсов: одна группа, определяющая частоту вращения двигателя, а вторая (с меньшей частотой), называемая еще ШИМ (широтно-импульсная модуляция), формирует напряжение, подаваемое на обмотки электродвигателя. Чем больше ширина импульсов ШИМ тем выше напряжение устанавливается на обмотках двигателя.
ШИМ еще называют несущей частотой. В частотных преобразователях фирмы HNC используется несущая частота до 16КГц, что позволяет получать более точную синусоиду на выходе инвертора, а также снизить акустический шум двигателя.
Где применяется частотный преобразователь
Преобразователи частоты применяются во многих секторах промышленности: приводы для насосов, вентиляторов, конвейерные ленты, сборочные линии, краны, деревообработка, металлообработка, текстильная, пищевая промышленность и многие другие отрасли.
Возможность плавной регулировки скорости и поддержания момента на валу двигателя сделали их практически незаменимыми во многих решениях. Использование частотных преобразователей так же позволяет существенно экономить электроэнергию на производстве.