طبقه بندی و اصل کار مبدل های فرکانس

تأمین‌کننده واحد ترمز مبدل فرکانس به شما یادآوری می‌کند که مبدل فرکانس یک دستگاه کنترل توان است که با استفاده از فناوری تبدیل فرکانس و فناوری میکروالکترونیک، موتورهای AC را با تغییر فرکانس منبع تغذیه فعال موتور کنترل می‌کند. مبدل فرکانس عمدتاً از یکسوسازی (AC به DC)، فیلترینگ، وارونگی (DC به AC)، واحد ترمز، واحد محرک، واحد تشخیص، واحد ریزپردازنده و غیره تشکیل شده است. مبدل فرکانس با قطع IGBT داخلی، ولتاژ و فرکانس منبع تغذیه خروجی را تنظیم می‌کند و ولتاژ منبع تغذیه مورد نیاز را مطابق با نیازهای واقعی موتور تأمین می‌کند و در نتیجه به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و تنظیم سرعت دست می‌یابد. علاوه بر این، مبدل فرکانس دارای عملکردهای حفاظتی زیادی مانند محافظت در برابر اضافه جریان، اضافه ولتاژ، اضافه بار و غیره نیز می‌باشد. با بهبود مستمر اتوماسیون صنعتی، مبدل‌های فرکانس نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

طبقه بندی مبدل های فرکانس

روش‌های طبقه‌بندی مختلفی برای مبدل‌های فرکانس وجود دارد. بر اساس حالت کار مدار اصلی، می‌توان آنها را به مبدل‌های فرکانس از نوع ولتاژ و مبدل‌های فرکانس از نوع جریان طبقه‌بندی کرد. بر اساس طبقه‌بندی حالت سوئیچ، می‌توان آنها را به مبدل‌های فرکانس کنترل‌شده با PAM، مبدل‌های فرکانس کنترل‌شده با PWM و مبدل‌های فرکانس کنترل‌شده با PWM با فرکانس حامل بالا تقسیم کرد. بر اساس اصل کار، می‌توان آنها را به مبدل فرکانس کنترل‌شده با V/f، مبدل فرکانس کنترل‌شده با فرکانس لغزشی، مبدل فرکانس کنترل‌شده با بردار و غیره طبقه‌بندی کرد. بر اساس کاربرد، می‌توان آنها را به مبدل‌های فرکانس عمومی، مبدل‌های فرکانس اختصاصی با کارایی بالا، مبدل‌های فرکانس فرکانس بالا، مبدل‌های فرکانس تک فاز و مبدل‌های فرکانس سه فاز طبقه‌بندی کرد.

VVVF: تغییر ولتاژ، تغییر فرکانس CVCF: ولتاژ ثابت، فرکانس ثابت. منبع تغذیه AC مورد استفاده کشورهای مختلف، چه برای مصارف خانگی و چه برای کارخانه‌ها، دارای ولتاژ و فرکانس ۴۰۰ ولت/۵۰ هرتز یا ۲۰۰ ولت/۶۰ هرتز (۵۰ هرتز) و غیره است. معمولاً دستگاهی که برق AC با ولتاژ و فرکانس ثابت را به برق AC با ولتاژ یا فرکانس متغیر تبدیل می‌کند، "مبدل فرکانس" نامیده می‌شود. برای تولید ولتاژ و فرکانس متغیر، دستگاه ابتدا باید جریان متناوب منبع تغذیه را به جریان مستقیم (DC) تبدیل کند.

مبدل فرکانس مورد استفاده برای کنترل موتور می‌تواند هم ولتاژ و هم فرکانس را تغییر دهد.

اصل کار مبدل فرکانس

می‌دانیم که عبارت مربوط به سرعت سنکرون یک موتور AC به صورت زیر است:

n=60 f(1-s)/p(1)، که در آن:

N - سرعت موتور ناهمزمان؛

F - فرکانس موتور ناهمزمان؛

S - نرخ لغزش موتور؛

پ - تعداد قطب‌های موتور الکتریکی.

طبق فرمول، سرعت n متناسب با فرکانس f است. تا زمانی که فرکانس f تغییر کند، سرعت موتور قابل تغییر است. هنگامی که فرکانس f در محدوده 0-50 هرتز تغییر می‌کند، محدوده تنظیم سرعت موتور بسیار وسیع است. مبدل فرکانس یک روش ایده‌آل برای تنظیم سرعت با راندمان بالا و عملکرد بالا است که با تغییر فرکانس منبع تغذیه موتور، سرعت را تنظیم می‌کند.