Поставщики устройств обратной связи по энергии напоминают, что с развитием индустриальной эпохи технология частотного регулирования скорости стала важным направлением развития современных технологий передачи энергии. Будучи ядром системы частотного регулирования скорости, производительность преобразователя частоты всё больше становится определяющим фактором эффективности регулирования скорости. Помимо «врожденных» условий процесса изготовления самого преобразователя частоты, большое значение также имеет метод управления, принятый для него.
Классификация преобразователей частоты
1. Классифицируются по характеру источника постоянного тока:
а. Преобразователь частоты токового типа. Характерной чертой преобразователя частоты токового типа является использование большого индуктора в качестве накопителя энергии в среднем звене постоянного тока для буферизации реактивной мощности, то есть для подавления изменений тока и приближения напряжения к синусоиде. Из-за высокого внутреннего сопротивления этого звена постоянного тока он называется преобразователем частоты токового типа (токового типа). Характерной чертой (преимуществом) преобразователя частоты токового типа является то, что он может подавлять частые и быстрые изменения тока нагрузки. Часто используется в ситуациях, когда ток нагрузки изменяется значительно;
б. Преобразователь частоты напряжения. Отличительной особенностью преобразователя частоты напряжения является то, что в качестве накопителя энергии в среднем звене постоянного тока используется конденсатор большой ёмкости, который буферизует реактивную мощность нагрузки. Постоянное напряжение относительно стабильно, а внутреннее сопротивление источника постоянного тока мало, что эквивалентно сопротивлению источника напряжения. Поэтому такой преобразователь называется преобразователем частоты напряжения и часто используется в ситуациях, когда напряжение нагрузки сильно меняется.
2. Классифицируются по режиму работы главной цепи:
а. Преобразователь частоты напряжения. В преобразователе частоты напряжения выпрямительная или импульсная схема генерирует постоянное напряжение, необходимое для инвертора, и выдает его после сглаживания конденсатором промежуточной цепи постоянного тока. Выпрямительная и промежуточная цепи постоянного тока служат источниками постоянного напряжения. Постоянное напряжение, выдаваемое источником напряжения, преобразуется в переменное напряжение требуемой частоты в инверторе.
б. Преобразователь частоты токового типа. В преобразователе частоты токового типа выпрямительная схема обеспечивает постоянный ток и сглаживает его через реактивное сопротивление промежуточной цепи перед его выдачей. Выпрямительная схема и промежуточная цепь постоянного тока служат источниками тока, а постоянный ток, выдаваемый источником тока, преобразуется в переменный ток требуемой частоты в инверторной схеме и распределяется по каждой выходной фазе в виде переменного тока, подаваемого на двигатель.
3. Классификация по усилию переключения:
а. Управление амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ). Управление амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ) — это метод управления, позволяющий управлять амплитудой выходного напряжения (тока) в схеме выпрямителя и выходной частотой в схеме инвертора.
б) ШИМ-регулирование. ШИМ-регулирование (ШИМ, сокращенно от широтно-импульсная модуляция) — это метод управления, который одновременно управляет амплитудой и частотой выходного напряжения (тока) в схеме инвертора;
c. Высокочастотное ШИМ-управление. Этот метод управления, по сути, является усовершенствованием метода ШИМ-управления и применяется для снижения шума двигателя. При этом несущая частота увеличивается до уровня, воспринимаемого человеческим ухом (10–20 кГц) или выше, что позволяет снизить уровень шума двигателя.
4. Классифицируйте по стадиям трансформации:
а. Их можно разделить на преобразователи частоты переменного тока в переменный. Они непосредственно преобразуют переменный ток промышленной частоты в переменный ток с регулируемой частотой и напряжением, также известные как прямые преобразователи частоты;
б. Преобразователь частоты AC-DC-AC. Это широко используемый универсальный преобразователь частоты, который сначала преобразует переменный ток в постоянный через выпрямитель, а затем преобразует постоянный ток в переменный с регулируемой частотой и напряжением. Его также называют косвенным преобразователем частоты.