Частотный преобразователь (электропривод) — это… Что такое Частотный преобразователь (электропривод)?

Высокодинамичный компактный однофазный преобразователь OptiCor N

Частотный преобразователь — электронное устройство для изменения частоты электрического тока (напряжения)^[1][2].

Назначение

Частотный преобразователь служит для плавного регулирования скорости асинхронного электродвигателя или синхронного двигателя за счет создания на выходе преобразователя электрического напряжения заданной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление. Частотный преобразователь — это устройство, состоящее из выпрямителя (моста постоянного тока), преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и инвертора (преобразователя) (иногда с ШИМ), преобразующего постоянный ток в переменный требуемых частоты и амплитуды. Выходные тиристоры (GTO) или транзисторы (IGBT) обеспечивают необходимый ток для питания электродвигателя. Для улучшения формы выходного напряжения между преобразователем и двигателем иногда ставят дроссель, а для уменьшения электромагнитных помех — EMC-фильтр.

Устройство и принцип действия

Преобразователь частоты состоит из электрического привода и управляющей части. Электрический привод частотного преобразователя состоит из схем, в состав которых входит тиристор или транзистор, которые работают в режиме электронных ключей. В основе управляющей части находится микропроцессор, который обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (контроль, диагностика, защита).

В зависимости от структуры и принципа работы электрического привода выделяют два класса преобразователей частоты:

1. С непосредственной связью.
2. С явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока.

Каждый из существующих классов преобразователей имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область рационального применения каждого из них.

В преобразователях с непосредственной связью электрический привод представляет собой управляемый выпрямитель. Система управления поочередно отпирает группы тиристоров и подключает статорные обмотки двигателя к питающей сети. Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения. Частота выходного напряжения не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц. Как следствие — малый диапазон управления частотой вращения двигателя (не более 1 : 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.

Использование незапираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя. «Резаная» синусоида на выходе преобразователя с непосредственной связью является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети. Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению КПД системы в целом.

Наиболее широкое применение в современных частотно регулируемых приводах находят преобразователи с явно выраженным звеном постоянного тока. В преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе, фильтруется фильтром, сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению КПД и к некоторому ухудшению массо-габаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью.

Для формирования синусоидального переменного напряжения используют автономный инвертор, который формирует электрическое напряжение заданной формы на обмотках электродвигателя (как правило, методом широтно-импульсной модуляции). В качестве электронных ключей в инверторах применяются запираемые тиристоры GTO и их усовершенствованные модификации GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT.

Главным достоинством тиристорных преобразователей частоты, как и в схеме с непосредственной связью, является способность работать с большими токами и напряжениями, выдерживая при этом продолжительную нагрузку и импульсные воздействия. Они имеют более высокий КПД (до 98 %) по отношению к преобразователям на IGBT транзисторах.

Преобразователи частоты являются нелинейной нагрузкой, создающей токи высших гармоник в питающей сети, что приводит к ухудшению качества электроэнергии.

См. также

Примечания

Сферы использования частотных преобразователей | Eleksun (Харьков, Днепропетровск)

Частотный преобразователь – это устройство, способное регулировать скорость вращения электродвигателя с переменным током. Также известный как инвертор. Как видно из названия, его основной задачей является преобразование стандартной частоты напряжения 50Гц в 3х фазное электрическое напряжение с переменной частотой в диапазоне от 0,2Гц до 400Гц и более. Надежность и простота в использовании дают значительные преимущества использования такого электропривода, а впечатляющие варианты опциональных модулей позволяют пользоваться частотников в наиболее различных сферах деятельности.

Частотным преобразователем подразумевает несколько типов управления:

Статическое – изменяя частоту, с помощью небольших приращений для недопущения перерегулирования.

Векторное – в зависимости от силы тока, существует потребность в обратной связи по скорости.

Прямое управление моментом – осуществляется при изменениях характеристик тока и скорости.

Бесступенчатая регулировка скорости работы в асинхронном электродвигателе — это практически главный ожидаемый эффект в пользовании частотным преобразователем.

Их применяют в самых разнообразных электронных механизмах, в лифтах, станках, насосах, компрессорах, вентиляторах и других устройствах.

Благодаря основательной замене в промышленности и на предприятиях — асинхронные двигатели с преобразователем частоты заменили собой устаревшие механические скоростные регуляторы. Равно как и приводы с постоянным током и двигатели со скоростями. Частотный преобразователь может уберечь двигатель от перегрева, перегрузок по току или обрывах фаз.

С помощью индикаций на приборе можно отследить силу тока, напряжение, выходные частоты, время работы, ошибки и другую требуемую информацию.

Новые преобразователи частоты практически универсальны и с лёгкостью подвергаются настройке под любую систему, благодаря расширенным дополнительным платам в контроллерах.

При эксплуатации преобразователя необходимую частоту можно не только сэкономить в виде электричества, но даже и произвести решение практически любого процесса в автоматизации производства.

Сферы использования частотными преобразователями

• Практически все объекты в машиностроении, вентиляционных и насосных системах, в электротранспорте, различных станках и оборудованиях.
• Применение частотников в токарно-шлифовальных станках способствует повышению точности позиционирования в деталях и усовершенствованию прецизионного процесса в обработке необходимых деталей.
• Применение частотных преобразователей в штамповочных прессах позволяет с максимальной точностью производить обработку и быструю замену деталей и инструментов станка.
• Применяя частотные преобразователя в конвейерах выгода состоит в плавности регулировок скорости движения ленты и максимально возможной точностью позиционирования.
• В металлообрабатывающих машинах и станках синхронизируются и точно управляются процессы без дополнительно износа оборудования и потерь от возможных всплесков напряжения и неоднородности материала.
• В револьверных станках производится автоматизация по частотным преобразователям. Это помогает добиться стабильной скорости в обработке и высокой точностью позиционирования.
• В координатно–расточных механизмах автоматизация процесса заключается в возможном сокращении времени на замену рабочего инструмента и возможности выполнить трёхмерную обработку болванки с помощью всего одной рабочей программе.
• Токарно – шлифовальные станки способны использовать преобразователь частоты для выбора точной позиции каждой из обрабатываемых деталей и способности к прецизионному процессу в данной работе.
• Во фрезерных станках используемый электропривод полностью управляется с помощью осей вращения и значительно снижает стоимость выпускаемой продукции.
• Штамповочные прессы. Используя преобразователи частоты с данном это позволяет быстро менять рабочие инструменты и достижение максимальной точности в его позиционировании.
• Конвейеры. Автоматизация процесса при помощи частотного преобразователя позволяет с максимальной точность позиционировать и фиксировать скорость при перемещении.

Кроме указанных сфер применения частотников, существуют и другие, в которых автоматизация производственного процесса позволяет добиться не только оптимизации в производстве, но и прямого экономического роста. К положительным характеристикам можно отнести следующее:

— улучшение качества при производстве

— стабильность в работа электрооборудования

— оптимальные настройки при производительности

— экономность в потреблении электроэнергии до 40%

— понижение уровня износа деталей благодаря правильной динамике и своевременной реакции на изменение рабочих характеристик

Преобразователи частоты обрели популярность на рынке предоставляемых услуг, благодаря своим очевидным положительным качествам. Этими же параметрами легко объяснимы недорогая цена и отечественное производство.

Применение частотного регулирования — ООО СП «Энергосервис»

Применение частотного привода Частотно-регулируемый привод состоит из двух компонентов:

• асинхронного электрического двигателя
• преобразователя частоты

Электрический двигатель приводит в действие винтовую пару, так же как и в любом другом винтовом компрессоре. Особенностью же является преобразователь частоты, который осуществляет управление приводом путём преобразования переменного ток одной частоты в переменный ток другой частоты. Вместе с изменением частоты напряжения питания привода изменяется и скорость вращения двигателя. Отсюда и названия — «частотно-регулируемый электропривод»

«Частотно-регулируемые электроприводы» используется не только в компрессоростроении, так же их активно используют в системах газо-, водо- и теплоснабжения. Частотно-регулируемый привод у компрессора дает очень большие преимущества по сравнению с обычным винтовым. В начальном этапе пуска компрессорной установки пусковые токи асинхронного электродвигателя превышают номинал в 4-5 раз. Это очень сильно нагружает электросеть и ограничивает количество возможных запусков компрессоров в час. В отличии от компрессора с обычным приводом компрессор с частотнорегулируемым запускается плавно и такой огромной нагрузки на сеть не создает. Плюс к этому отличием «частотников» является и то, что они позволяют поддерживать постоянное давление в системе, которое задаётся оператором, с точностью до 0,1 бар.Точность такого уровня не может дать обычный винтовой и уж тем более старый поршневой компрессор. А отсутствие избыточного давления в сети — залог долговечности пневмосети и экономия на электричестве. А самая главная особенность «частотника» в том, что он производит ровно столько сжатого воздуха, сколько это надо потребителям и периоды холостого хода , при которых обычный винтовой компрессор потребляет около 25% номинальной мощности, фактически отсутствуют.

В каких случаях оправдано использование компрессорных установок с частотным приводом?

Несмотря на то, что производители компрессорного оборудования очень любят выпускать всевозможные печатные материалы, сообщающие нам об экономии электроэнергии компрессором с частотным приводом до 24%, а некоторые производители утверждают и о 30-35%, заявления такого рода верны не на 100%. Это самые наиболее оптимистичные данные об экономии, реально же, сэкономленная электроэнергия зависит от режима работы компрессора и предприятия. Ниже представлены данные, составленные на основе исследований предприятий, перешедших на компрессорные установки с частотным приводом.

Режим работы предприятия

Группа 1. 64% предприятий 3-х сменная работа, большое потребление воздуха в дневные смены, слабое потребление в выходные дни — экономия до 38%

Группа 2. 28% предприятий 2-х сменная работа, нет потребления воздуха в выходные, потребление сильно меняется в течение дня — экономия до 29%

Группа 3. 8% предприятий 2-х сменная работа, постоянное потребление воздуха на уровне 60% от максимальной производительности — экономия до 14%

Как мы видим, самый большой эффект от использования «частотника» получен на предприятиях с непостоянными нагрузками на компрессорные установки, где потребление сжатого воздуха постоянно менялось в течение дня. На тех предприятиях, где нагрузка на компрессоры постоянна, эффективность «частотника» довольно невысока, так как при постоянной загруженности пневмосети и компрессора, близкой к 100%, время холостого хода минимально.

Есть ли минусы компрессоров с частотным приводом? Прямых минусов у компрессоров данного типа нет, но если мы хотим сделать реорганизацию производства с целью сократить расходы, то должны учитывать, что существуют и более экономичные и простые решения для достижения поставленной задачи. К примеру — децентрализация системы обеспечения сжатым воздухом. В таком случае вместо одного компрессора ставится несколько компрессоров меньшей производительности непосредственно рядом с потребителями сжатого воздуха. В таком случае куда проще подбирать мощность устанавливаемой системы.

Другой пример вариант — вместо одного единого компрессора ставить ряд одинаковый винтовых, объединенные в единую сеть, под управлением системы управления группой компрессоров.. При максимальном потреблении сжатого воздуха они все будут работать одновременно, а когда нагрузка спадет автоматически будут отключены одна или несколько установок. Сделав такую систему мы получим ощутимую экономию электроэнергии. Но кроме этого мы получим надежность системы. Так, если у нас стоит 5 компрессоров и один их них выходит из строя, то мощность системы падает всего на 20%, в то время как при поломке «частотника» производство останавливается полностью, а учитывая сроки поставки нового «частотника» и сроки его монтажа — сэкономленные на электроэнергии деньги не стоят таких рисков.

У «частотника» множество преимуществ, главное — их надо правильно использовать. Очень хорошо поставить «частотник» в пару с обычным винтовым компрессором. Такая система даст и экономию электроэнергии и надежность. И не стоит забывать, что «частотник» не является универсальным решением проблем энергосбережения. Компрессор с частотным приводом стоит приобретать лишь после обновления и оптимизации всей пневмосистемы, только в таком случае он даст хороший эффект. Так же не стоит забывать, что экономия возможно там, где в течение дня нагрузка изменяется от 20% до 60%, т.к. при нагрузке свыше 80% экономия при установке частотника практически незаметна. А если «частотник» загружен постоянно на все 100%, то вы получите обратный эффект, выраженный в увеличенном потреблении электроэнергии, по сравнению с обычной машиной. К тому же нужно учитывать, что проект с «частотником» существенно дороже проекта с обычным винтовым компрессором и окупаемость «частотника» от полутора лет и больше.

Резюмируя, можно сделать вывод, что для того, чтобы правильно подобрать решение по обеспечению предприятия сжатым воздухом, необходимо обратиться за консультацией к профессионалам!

Преобразователи частоты | Промавтоматика — Автоматизация производств и технологических процессов

Преобразователи частоты служат для плавного регулирования скорости асинхронного электродвигателя за счет создания на выходе преобразователя электрического напряжения заданной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление. Частотный преобразователь — это устройство, состоящее из выпрямителя (моста постоянного тока), преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный, и инвертора (преобразователя) (иногда с ШИМ), преобразующего постоянный ток в переменный требуемых частоты и амплитуды.

Преобразователь частоты состоит из электрического привода и управляющей части. Электрический привод частотного преобразователя состоит из схем, в состав которых входит тиристор или транзистор, которые работают в режиме электронных ключей. В основе управляющей части находится цифровой микропроцессор, который обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (контроль, диагностика, защита).

В зависимости от структуры и принципа работы электрического привода выделяют два класса преобразователей частоты:

1. С непосредственной связью.
2. С явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока.

Каждый из существующих классов преобразователей имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область рационального применения каждого из них.

В преобразователях с непосредственной связью электрический привод представляет собой управляемый выпрямитель. Система управления поочередно отпирает группы тиристоров и подключает статорные обмотки двигателя к питающей сети. Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения. Частота выходного напряжения не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц. Как следствие малый диапазон управления частоты вращения двигателя (не более 1 : 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.

Использование незапираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя. «Резаная» синусоида на выходе преобразователя с непосредственной связью является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети. Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению КПД системы в целом.

Наиболее широкое применение в современных частотно регулируемых приводах находят преобразователи с явно выраженным звеном постоянного тока. В преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе, фильтруется фильтром, сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению КПД и к некоторому ухудшению массо-габаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью.

Для формирования синусоидального переменного напряжения используют автономный инвертор, который формирует электрическое напряжение заданной формы на обмотках электродвигателя (как правило, методом широтно-импульсной модуляции). В качестве электронных ключей в инверторах применяются запираемые тиристоры GTO и их усовершенствованные модификации GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT.

Главным достоинством тиристорных преобразователей частоты, как и в схеме с непосредственной связью, является способность работать с большими токами и напряжениями, выдерживая при этом продолжительную нагрузку и импульсные воздействия. Они имеют более высокий КПД (до 98 %) по отношению к преобразователям на IGBT транзисторах.
 

Что такое преобразователь частоты?

Преобразователь частоты изменяет частоту и величину выходного напряжения для изменения скорости, мощности и крутящего момента подключенного асинхронного двигателя в соответствии с условиями нагрузки. Типичный преобразователь частоты состоит из трех основных частей:

Выпрямитель Промежуточная цепь / шина постоянного тока Инвертор

Вы можете заметить, что рисунок выглядит подозрительно похожим на рисунок для ИБП с двойным преобразованием. Фактически, основное различие между ними заключается в том, что элементы управления секцией инвертора в ИБП пытаются поддерживать постоянное выходное напряжение и частоту независимо от выходного тока, в отличие от изменения напряжения и частоты с обычно согласованным выходным током для ускорения или замедления нагрузка на двигатель.Следовательно, преобразователи частоты обычно рассчитываются по максимальному выходному току, а ИБП — по выходной мощности.

Хотя точная конфигурация каждой секции преобразователя частоты может варьироваться от производителя к производителю, основная структура остается неизменной. Секция выпрямителя состоит из набора быстродействующих переключателей, которые преобразуют поступающее переменное напряжение в пульсирующее постоянное напряжение. Промежуточная цепь состоит из шины постоянного тока и связанной с ней схемы для стабилизации и сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя.Напряжение на шине постоянного тока примерно в 1,414 раза больше, чем входящее напряжение переменного тока, в зависимости от типа конструкции. Это напряжение на шине постоянного тока поступает в инверторную секцию, которая синтезирует выходное синусоидальное напряжение переменного тока из напряжения на шине постоянного тока.

Выходной сигнал секции инвертора представляет собой не истинную синусоидальную волну, а приближение, основанное на принципах широтно-импульсной модуляции (ШИМ), которая является преобладающей технологией инверторов. Множество быстродействующих переключателей в секции инвертора вырабатывает импульсы напряжения с постоянной величиной, пропорциональной напряжению на шине постоянного тока.В трехфазном преобразователе частоты имеется шесть переключателей с парой переключателей для каждой фазы. В каждой паре переключателей один переключатель генерирует положительную составляющую синусоидальной волны, а второй генерирует отрицательную составляющую синусоидальной волны из напряжения на шине постоянного тока. Чем дольше переключатель находится в положении «включено», тем выше выходное напряжение; и наоборот, чем дольше переключатель находится в выключенном состоянии, тем ниже выходное напряжение. Эта продолжительность включения для каждого импульса называется шириной импульса. Продолжительность / интервалы этих положительных и отрицательных импульсов постоянного напряжения определяют синтезируемые выходное напряжение и частоту переменного тока.

Скорость, с которой эти переключатели могут включаться и выключаться, называется несущей частотой. Когда несущая частота увеличивается, соответствующий выходной сигнал может иметь гораздо более высокое разрешение, что приводит к более плавной форме выходного сигнала с меньшими колебаниями / искажениями. Этот более плавный выход может улучшить характеристики крутящего момента двигателя на низкой скорости и уменьшить слышимый шум от ламинирования двигателя. Кроме того, более быстрое переключение может улучшить управляемость инвертора на выходе с соответствующим улучшенным динамическим откликом.

Прежние конструкции инверторов обычно использовали кремниевые управляемые выпрямители (SCR) или биполярные переходные транзисторы (BJT) в качестве переключающих компонентов. SCR могут работать в диапазоне от 250 до 500 Гц, а BJT могут работать в диапазоне от 1 до 2 кГц. Большинство современных преобразователей частоты используют биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) для секции инвертора. БТИЗ могут включаться и выключаться с гораздо более высокой частотой, до 20 кГц. Более высокие несущие частоты, связанные с IGBT, предлагают некоторые ключевые преимущества по сравнению с более старыми инверторами SCR и BJT, но также имеют серьезный компромисс, который будет обсуждаться позже.

БТИЗ обычно не используются во внешних интерфейсах выпрямителя преобразователя частоты. В выпрямителях с преобразователем частоты обычно используются тиристоры или аналогичные компоненты с более медленным переключением. Преимущество тиристоров состоит в том, что их более простая конструкция более надежна при переменном качестве входного напряжения и имеет относительно низкую стоимость. Однако, как уже упоминалось, более высокая несущая частота IGBT на инверторе может вызвать проблемы, так же как и более низкая частота тиристоров на входе выпрямителя. Эти более низкие частоты переключения на входе могут вызвать чрезмерные гармонические искажения в источнике напряжения.В зависимости от величины общих гармонических искажений, вносимых преобразователем частоты, и того, какие другие нагрузки (освещение, компьютеры и т. Д.) Используют одну и ту же услугу, может потребоваться смягчение в соответствии с IEEE 519-1992. Некоторого смягчения последствий можно добиться, используя 12-пульсный инвертор вместо 6-пульсного, или добавляя линейные дроссели или зигзагообразный трансформатор со сдвигом фаз, используемый для изоляции привода. Изолирующие трансформаторы привода были разработаны для защиты преобразователя частоты от помех, возникающих на входе в сеть.Они очень мало делают для уменьшения величины гармонических токов, которые преобразователь частоты отражает обратно в энергосистему.

Обзор преобразователей частоты

Обзор преобразователей напряжения в частоту

База данных по электронике, КИПиА
Меню поставщиков датчиков и преобразователей
Напряжение Поставщику преобразователя частоты

Обзор преобразователей напряжения в частоту

Напряжение до частоты преобразователи (также называемые широкодиапазонными, управляемыми напряжением осциллятор) может быть компонентом или электронной схемой, которая преобразует входное напряжение в линейную или нелинейную частоту выход.Схема преобразователя напряжения в частоту обычно состоят из аналогового усилителя напряжения, схема генератора, требуемые резисторы и конденсаторы, и источник питания привода. Напряжение к преобразователям частоты выпускаются в виде интегральной схемы также. Интегральные схемы, объедините все, если необходимо электронные системы в компактном корпусе, который можно легко установлен на плате ПК.

Типовые характеристики для преобразователей напряжения в частоту включают следующее:

• Необходимое количество аналоговые каналы
• Необходимое количество дифференциальные каналы.
• Дифференциал каналы
• Максимальный вход и выходное напряжение
• Пропускная способность
• Изоляция сигнала
• Точность (в процентах от диапазон)
• Операционная температура
• Рабочая полоса пропускания (обычно указывается в дБ)

Напряжение к частоте приложения включают автомобильный тахометр или тахометр двигателя, где частота преобразуется из переменного тока.Другие приложения включают телефонную связь, где постоянный ток не практичен, а напряжение до частоты преобразователь используется для передачи тока в частоту по междугородняя телефонная линия.

Преобразование частоты генератора

: использованная мощность генератора 60 Гц и 50 Гц

Скорость и частота генератора пропорциональны Выходная частота генератора — один из важных параметров, определяющих мощность генератора.Электрическая мощность генератора должна поддерживаться на фиксированной частоте, 50 Гц или 60 Гц, чтобы соответствовать выходной мощности стандартной электрической сети или номинальной частоте ваших приборов.

Частота обычно составляет 60 Гц в США и 50 Гц в Европе. Вы также можете встретить разные изолированные участки одной и той же сети, работающие на разных частотах. Затем становится важным изменить выходную частоту генератора, чтобы она соответствовала частоте питаемых приборов или сети, к которой подключен ваш генератор.

Изменение оборотов двигателя для изменения выходной частоты Современные генераторы состоят из двигателя, напрямую подключенного к генератору переменного тока для производства электроэнергии. Один из наиболее распространенных способов изменения выходной частоты генератора — это изменение скорости вращения двигателя.

Эти два фактора связаны согласно следующей формуле — Частота генератора (f) = Число оборотов двигателя в минуту (N) * Число магнитных полюсов (P) / 120 И наоборот, P = 120 * f / N

Согласно приведенной выше формуле, двухполюсный генератор с выходной частотой 60 Гц имеет частоту вращения двигателя 3600 об / мин.Чтобы изменить выходную частоту на 50 Гц для той же конфигурации генератора, необходимо снизить частоту вращения двигателя до 3000 об / мин. Точно так же для 4-полюсного генератора частота вращения двигателя 1800 об / мин дает выходную мощность 60 Гц. Снижение частоты вращения двигателя до 1500 об / мин дает выходную частоту 50 Гц.

В случае небольших или домашних генераторов вы можете изменить настройки оборотов двигателя, сделав несколько изменений на панели управления вашего устройства. Следуйте инструкциям ниже, чтобы изменить частоту генератора с 60 Гц на 50 Гц:

1. Запустите двигатель генератора и настройте частотомер на панели управления на 50 Гц
2. Проверьте вольтметр переменного тока или потенциометр, в зависимости от обстоятельств, и снимите показания выходного напряжения генератора.Выходное напряжение уменьшается при уменьшении частоты и может быть ниже желаемого значения
3. Отрегулируйте вольтметр переменного тока или потенциометр на панели управления, пока не получите желаемое выходное напряжение при 50 Гц.
4. Сделав аналогичные изменения на панели управления, вы можете увеличить частоту с 50 Гц до 60 Гц.
5. Если панель управления не отображает частоту, вам необходимо сначала подключить устройство, которое будет измерять частоту во время работы генератора, а затем изменять частоту вращения двигателя.
   Блоки управления генератором осуществляют мониторинг и управление вашим блоком в реальном времени. Встроенные защитные функции автоматически отключают ваш генератор в случае превышения оборотов двигателя или очень низкой выходной частоты. Для получения дополнительной информации о функциях генератора, пожалуйста, прочтите следующую статью, Как работают генераторы ..

Преобразователи частоты

Если вы используете генератор с фиксированной частотой вращения, вы можете подключить к своему устройству преобразователь частоты.Преобразователь частоты представляет собой комбинацию выпрямителя и инвертора. Выпрямитель использует выходной переменный ток генератора (AC) для производства постоянного тока (DC). Затем инвертор преобразует это, чтобы произвести выход переменного тока желаемой частоты. Любое сопутствующее изменение напряжения связано с назначением устройства, а также зависит от приложения, для которого используется преобразователь частоты.

Традиционно преобразователи частоты, такие как роторные преобразователи и мотор-генераторные установки, изготавливались из электромеханических компонентов.С появлением твердотельной электроники они теперь построены как полностью электронные блоки.

Помимо изменения выходной частоты, эти блоки также используются для управления крутящим моментом и скоростью двигателей переменного тока. Преобразователи частоты также находят применение в аэрокосмической промышленности для преобразования частоты 50 Гц или 60 Гц в выходную мощность 400 Гц, которая используется в наземных силовых установках самолетов. Эти системы также используются для управления скоростью вентиляторов и насосов и других нагрузок с переменным крутящим моментом, работающих на переменной скорости.

Электронные генераторные установки с регулируемой скоростью Существует особый класс генераторов, известный как генераторы с электронной регулируемой скоростью, в которых изменение скорости двигателя изменяет скорость генератора переменного тока для автоматического получения выходного сигнала переменной частоты. Затем преобразователь частоты используется для исправления переменного выходного сигнала генератора, чтобы он соответствовал требуемой выходной частоте 50 Гц или 60 Гц.

Использование этого устройства устраняет необходимость в приводе с регулируемой скоростью и трансформаторе.Недостатком этой технологии является то, что электронный компонент, помимо своей дороговизны, не подходит для использования в суровых условиях, в которых обычно работает генератор.

Важно отметить, что они отличаются от генераторов с регулируемой скоростью, которые имеют бесступенчатую трансмиссию (CVT), которая позволяет изменять частоту вращения двигателя, но поддерживает постоянную скорость генератора переменного тока. Это не изменяет выходную частоту, но позволяет генератору изменять выходную мощность генератора для удовлетворения требований переменной нагрузки.

>> Вернуться к статьям и информации << Электрическая система

с преобразователями частоты для работы ветряных турбин с переменной скоростью на JSTOR

Абстрактный

Производство электроэнергии с помощью синхронных генераторов сегодня является наиболее распространенным способом производства энергии. Однако синхронный генератор имеет жесткую связь между скоростью генератора и частотой сети. Если первичной энергией является энергия ветра, изменение скорости ветра приведет к изменению входной мощности генератора, что приведет к высоким нагрузкам, нагрузкам на турбину и неоптимальной работе при постоянной скорости генератора.Связь между скоростью вращения и частотой сети можно устранить, если между генератором и сетью используется преобразователь частоты. Преобразователь позволяет турбине работать с регулируемой частотой вращения и делает возможным управление крутящим моментом в генераторе и, таким образом, снижение нагрузок на трансмиссию и коробку передач. При работе с переменной скоростью можно эксплуатировать ветряную турбину с оптимальной скоростью вплоть до номинальной скорости ветра. Это снизит акустический шум от лопастей ротора, поскольку оптимальная скорость вращения уменьшается со скоростью ветра, а шум турбины зависит от скорости вращения.В этой статье будут рассмотрены два метода работы с регулируемой скоростью: синхронный генератор с преобразователем частоты и индукционный генератор с каскадом ротора. Для этих систем были разработаны компьютерные модели переходных состояний. Модели охватывают как генераторы, так и преобразователи. Модели проверены лабораторными испытаниями. Для системы с синхронным генератором и преобразователем частоты результаты расчетов, лабораторных испытаний и эксплуатации на испытательной ветряной мельнице Чалмерса показывают, что система хорошо работает с регулируемой частотой вращения турбины.Испытания также показывают, что можно контролировать электрический крутящий момент и крутящий момент на приводной передаче, что снижает нагрузки на ветряную мельницу.

Информация о журнале

Постоянно публикуемый с 1977 года, Wind Engineering является старейшим и наиболее авторитетным рецензируемым англоязычным журналом, полностью посвященным ветроэнергетике. Под руководством выдающегося редактора и редакционной коллегии Wind Engineering выходит раз в два месяца с полностью рецензируемыми вкладами активных деятелей в этой области, книжными заметками и резюме наиболее интересных статей из других источников.В Wind Engineering публикуются статьи по аэродинамике роторов и лопастей; подсистемы и узлы машин; дизайн; тестовые программы; производство и передача электроэнергии; методы измерения и регистрации; установки и приложения; а также экономические, экологические и правовые аспекты. Ветроэнергетика представляет огромную ценность для всех, кто связан с ветром как источником энергии

Информация об издателе

Сара Миллер МакКьюн основала SAGE Publishing в 1965 году для поддержки распространения полезных знаний и просвещения мирового сообщества.SAGE — ведущий международный поставщик инновационного высококачественного контента, ежегодно публикующий более 900 журналов и более 800 новых книг по широкому кругу предметных областей. Растущий выбор библиотечных продуктов включает архивы, данные, тематические исследования и видео. Контрольный пакет акций SAGE по-прежнему принадлежит нашему основателю, и после ее жизни она перейдет в собственность благотворительного фонда, который обеспечит дальнейшую независимость компании. Основные офисы расположены в Лос-Анджелесе, Лондоне, Нью-Дели, Сингапуре, Вашингтоне и Мельбурне.www.sagepublishing.com

Преобразователи частоты и напряжения

CM-Converters- WAMGROUP

Введение

Данные не найдены

Преобразователи частоты и напряжения CM-типа оснащены постоянными магнитами и специально разработаны для непрерывного питания высокочастотных вибраторов для бетона.
Новый дизайн, высококачественные материалы и инновационные решения обеспечивают высокую надежность этой линейки преобразователей, а также полное отсутствие обслуживания.

Повышенная долговечность

Оптимальное охлаждение

Бесплатная поддержка

Технические характеристики

Описание Преобразователи частоты и напряжения

состоят из электродвигателя, соединенного с генератором на постоянных магнитах, который снижает однофазное (230 В, 1 фаза) или трехфазное (400 В, 3 фазы) входное напряжение до уровня ниже 50 V увеличивает частоту до 200 Гц, необходимую для правильной работы внутренних электрических вибраторов, обеспечивая таким образом безопасность оператора, как это происходит с оборудованием низкого напряжения.
Преобразователи подходят для непрерывного режима работы.
В моделях с несколькими розетками можно одновременно подключить до четырех нескольких высокочастотных вибраторов для бетона, если общая потребляемая мощность не превышает номинальный ток преобразователя.
Для облегчения маневренности в зависимости от модели предусмотрена ручка или рукоятка с сцепкой или колесами.

Функция

Подходит для постоянного питания высокочастотных внутренних или внешних вибраторов.

Характеристики

• Доступны для 230 В, 50 Гц, однофазный (две модели) или 400 В, 50 Гц, трехфазный (четыре модели)
• 1 ~ 4 выхода для подключения высокочастотных вибраторов для покера
• Выходная мощность: 1 ~ 6,2 кВА
• Класс изоляции F
• Степень защиты IP 44
• Защита от перегрузки
• Температура окружающей среды: -20 ~ 40 ° C (-4 ~ 104 ° F)
• Гладкий прочный алюминиевый корпус
• Принудительная вентиляция

Преимущества

• Отсутствие перегрева
• Оптимальное охлаждение
• Простая очистка
• Не требует обслуживания

База знаний преобразователя частоты Электронно-статический

Обзор электронного / статического преобразователя частоты

Электронные или статические преобразователи частоты

преобразуют вашу линию электроснабжения 60 Гц с помощью выпрямления, изменяя линию электроснабжения переменного тока на уровень напряжения постоянного тока, а затем используя этот уровень постоянного тока с технологией полупроводниковой коммутации, чтобы получить новые уровни частоты и напряжения.

Регулировка выходного напряжения

Выходное напряжение электронного преобразователя частоты регулируется твердотельными регуляторами напряжения, которые непрерывно измеряют выходное фазное напряжение и производят необходимую регулировку для поддержания выходного напряжения в соответствии со спецификациями. Типичное регулирование выходного напряжения составляет +/- 1% или меньше в условиях установившейся нагрузки от 0% до 100%.

Выходное напряжение электронного преобразователя частоты может регулироваться пользователем в диапазоне приблизительно +/- 10% от номинального (более широкий диапазон на большинстве моделей), и это облегчается с помощью регулятора (ов) Volts Adjust, расположенного на панели управления оператора.

Регулировка выходной частоты электронного преобразователя частоты

Выходная частота электронного преобразователя частоты регулируется с помощью схемы точного кварцевого генератора. Выходная частота остается постоянной независимо от нагрузки в пределах +/- 0,01%.

Влияние нагрузочного оборудования на выходной сигнал электронного преобразователя частоты

Типы нагрузок, подключенных к выходу преобразователя частоты, играют важную роль при выборе преобразователя частоты. Каждый тип нагрузочного оборудования или цепи демонстрирует характеристики, которые необходимо учитывать, чтобы гарантировать правильную работу оборудования или приемлемые результаты.Ниже приведены лишь некоторые из вариантов нагрузки, которые могут повлиять на производительность выхода преобразователя частоты.

Влияние пусковых токовых нагрузок

Определенные типы нагрузочного оборудования или цепей потребляют значительно больший ток при первом включении, чем во время работы. Нагрузки, содержащие двигатели, трансформаторы, электронные источники питания или преобразователи с входными конденсаторами, имеют характеристику потребления мгновенного пикового тока в течение первых 3-5 циклов, в 5-60 раз или больше, чем их номинальный ток полной нагрузки.

Когда к выходу электронного преобразователя частоты подключена нагрузка пускового тока, уровень напряжения преобразователя частоты на мгновение падает пропорционально пиковому току и интервалу нагрузки. Цепи регулирования электронного преобразователя частоты мгновенно вносят коррективы, что приводит к высокому пиковому току. По истечении периода времени пускового тока цепи регулятора напряжения будут регулировать выходное напряжение в пределах номинальных характеристик регулирования напряжения, обычно +/- 1% или меньше.

Характеристики быстродействующих схем регулирования напряжения позволяют пиковому току быть намного выше, чем у преобразователя частоты MG Set. Когда этот пиковый ток превышает ограниченную перегрузочную способность электронного преобразователя частоты, преобразователь реагирует отключением своего выхода, отключая выход на нагрузку.

Влияние однофазной нагрузки на трехфазный выходной сигнал электронного преобразователя частоты

Для использования с однофазными нагрузками рекомендуется использовать однофазный преобразователь выходной частоты.Однако иногда нагрузочное оборудование или проверяемое оборудование состоит из однофазных и трехфазных компонентов.

Когда однофазные нагрузки подключены к трехфазному выходу электронного преобразователя частоты, они должны распределяться между тремя фазами как можно более равномерно в соответствии с передовой электротехнической практикой. Однако, в отличие от преобразователя частоты двигатель-генератор, каждое выходное фазное напряжение регулируется отдельно. Следовательно, уровень напряжения одной выходной фазы не влияет на регулирование других выходных фаз.

Влияние нелинейных нагрузок на выход электронного преобразователя частоты

Нелинейные нагрузки — это нагрузки, включающие электронные силовые устройства, такие как диоды, тиристоры или силовые транзисторы. Эти устройства используются в таком оборудовании, как преобразователи частоты, источники бесперебойного питания, источники питания переменного / постоянного тока и инверторы.

Нелинейные нагрузки вызывают искажение синусоидального сигнала на выходе преобразователя частоты, а также дополнительный нагрев обмоток выходного трансформатора.Если нелинейные нагрузки создают чрезмерное искажение синусоидальной волны на данном выходе электронного преобразователя частоты, схемы коррекции формы волны преобразователя частоты будут в определенной степени компенсировать это. В зависимости от величины искажения выходное напряжение может стать нестабильным, что приведет к отключению нагрузочного оборудования или выхода электронного преобразователя частоты из-за его цепей безопасности.

Физические характеристики электронного преобразователя частоты

Электронные преобразователи частоты

обычно используются в лаборатории или в относительно чистой среде.Как правило, они меньше, легче и тише, чем их аналоги с преобразователем частоты MG Set. Электронные преобразователи частоты могут быть оснащены роликами, и им требуется чистая рабочая среда, например лаборатория или заводская испытательная лаборатория.

Звуковой шум, создаваемый электронными преобразователями частоты, обычно зависит от его номинальной мощности в кВА и обычно колеблется от 65 дБА до 75 дБА при измерении на расстоянии 3 фута.

Именно по указанным выше основным причинам при определении размеров и выборе электронного преобразователя частоты для данной нагрузки следует проконсультироваться с нашими инженерами по применению.

Заявление об ограничении ответственности: Вся описательная информация представлена ​​в виде общих неспецифических характеристик оборудования и предлагается нашим арендаторам лучше понять преобразователи частоты и их применение. Читателю следует связаться с инженерами по приложениям AP&C для получения подробной или конкретной технической информации о преобразователях частоты и их использовании.

База знаний — Мотор-преобразователи-преобразователи

Преобразователь частоты

, Модель: TMFC20, Выходное напряжение: 220/400 В,

Преобразователь частоты, также известный как преобразователь частоты, представляет собой устройство, которое принимает входящую мощность, обычно 50 или 60 Гц, и преобразует ее в выходную мощность 400 Гц.Существуют разные типы преобразователей частоты сети, в частности, есть как вращательные преобразователи частоты, так и твердотельные преобразователи частоты. Вращающиеся преобразователи частоты используют электрическую энергию для привода двигателя. Твердотельные преобразователи частоты принимают входящий переменный ток (AC) и преобразуют его в постоянный (DC).

Для чего нужен преобразователь частоты для коммерческого использования?

Стандартным источником питания для коммерческих сетей является переменный ток (AC).Под переменным током понимается количество циклов в секунду («герц» или Гц), при котором мощность колеблется, положительно и отрицательно, вокруг нейтральной точки отсчета. В мире существует два стандарта: 50 и 60 герц. 50 Гц распространено в Европе, Азии и Африке, а 60 Гц является стандартом в большей части Северной Америки и некоторых случайных странах (Бразилия, Саудовская Аравия, Южная Корея) по всему миру.

У одной частоты нет неотъемлемого преимущества перед другой. Но могут быть и существенные минусы.Проблемы возникают, когда нагрузка, на которую подается питание, чувствительна к входной частоте сети. Например, двигатели вращаются с частотой, кратной частоте сети. Таким образом, двигатель 60 Гц будет вращаться со скоростью 1800 или 3600 об / мин. Однако при подаче питания 50 Гц частота вращения составляет 1500 или 3000 об / мин. Машины, как правило, чувствительны к скорости, поэтому мощность их работы должна соответствовать предполагаемой расчетной скорости вращения. Таким образом, для типичного европейского оборудования требуется входная частота 50 Гц, а если он работает в Соединенных Штатах, требуется преобразователь частоты 60–50 Гц для преобразования имеющейся мощности 60 Гц в 50 Гц.То же самое относится и к преобразованию мощности 50 Гц в 60 Гц. Хотя для преобразователей частоты существуют стандартные номинальные значения мощности и мощности, наши преобразователи работают в диапазоне напряжений от 100 В до 600 В. Чаще всего указываются напряжения 110 В, 120 В, 200 В, 220 В, 230 В, 240 В, 380 В, 400 В и 480 В.