การจำแนกประเภทและหลักการทำงานของตัวแปลงความถี่

ผู้จัดจำหน่ายชุดเบรกตัวแปลงความถี่ขอเตือนว่าตัวแปลงความถี่เป็นอุปกรณ์ควบคุมกำลังไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยีการแปลงความถี่และเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์เพื่อควบคุมมอเตอร์ AC โดยการเปลี่ยนความถี่ของแหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์ ตัวแปลงความถี่ประกอบด้วยส่วนหลักๆ คือ วงจรเรียงกระแส (AC เป็น DC), การกรอง, การกลับเฟส (DC เป็น AC), ชุดเบรก, ชุดขับเคลื่อน, ชุดตรวจจับ, ชุดไมโครโปรเซสเซอร์ ฯลฯ ตัวแปลงความถี่จะปรับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของแหล่งจ่ายไฟขาออกโดยการถอด IGBT ภายในออก เพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการให้ตรงกับความต้องการที่แท้จริงของมอเตอร์ ช่วยประหยัดพลังงานและควบคุมความเร็ว นอกจากนี้ ตัวแปลงความถี่ยังมีฟังก์ชันป้องกันมากมาย เช่น การป้องกันกระแสเกิน แรงดันไฟฟ้าเกิน การป้องกันโหลดเกิน และอื่นๆ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม ตัวแปลงความถี่จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย

การจำแนกประเภทของตัวแปลงความถี่

ตัวแปลงความถี่มีวิธีการจำแนกประเภทต่างๆ ตามโหมดการทำงานของวงจรหลัก สามารถจำแนกได้เป็นตัวแปลงความถี่ชนิดแรงดันและตัวแปลงความถี่ชนิดกระแส ตามการจำแนกประเภทสวิตช์ สามารถจำแนกได้เป็นตัวแปลงความถี่ควบคุมด้วย PAM, ตัวแปลงความถี่ควบคุมด้วย PWM และตัวแปลงความถี่ควบคุมด้วย PWM ความถี่พาหะสูง ตามหลักการทำงาน สามารถจำแนกได้เป็นตัวแปลงความถี่ควบคุมด้วย V/f, ตัวแปลงความถี่ควบคุมด้วยความถี่สลิป, ตัวแปลงความถี่ควบคุมด้วยเวกเตอร์ ฯลฯ ตามการใช้งาน สามารถจำแนกได้เป็นตัวแปลงความถี่อเนกประสงค์, ตัวแปลงความถี่เฉพาะประสิทธิภาพสูง, ตัวแปลงความถี่สูง, ตัวแปลงความถี่เฟสเดียว และตัวแปลงความถี่สามเฟส

VVVF: เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า เปลี่ยนความถี่ CVCF: แรงดันไฟฟ้าคงที่ ความถี่คงที่ แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กันในหลายประเทศ ไม่ว่าจะเป็นครัวเรือนหรือโรงงาน มักมีแรงดันไฟฟ้าและความถี่ 400V/50Hz หรือ 200V/60Hz (50Hz) เป็นต้น โดยทั่วไป อุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าและความถี่คงที่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าหรือความถี่แปรผัน เรียกว่า "ตัวแปลงความถี่" เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าและความถี่แปรผัน อุปกรณ์จะต้องแปลงกระแสไฟฟ้าสลับจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ก่อน

ตัวแปลงความถี่ที่ใช้ในการควบคุมมอเตอร์สามารถเปลี่ยนทั้งแรงดันไฟฟ้าและความถี่ได้

หลักการทำงานของตัวแปลงความถี่

เราทราบว่านิพจน์สำหรับความเร็วซิงโครนัสของมอเตอร์ AC คือ:

n=60 f(1-s)/p (1), โดยที่:

N คือ ความเร็วของมอเตอร์อะซิงโครนัส

F - ความถี่ของมอเตอร์อะซิงโครนัส

S - อัตราการลื่นไถลของมอเตอร์

P - จำนวนขั้วของมอเตอร์ไฟฟ้า

ตามสูตร ความเร็ว n จะแปรผันตามความถี่ f ตราบใดที่ความถี่ f เปลี่ยนแปลง ความเร็วของมอเตอร์ก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย เมื่อความถี่ f เปลี่ยนแปลงในช่วง 0-50Hz ช่วงการปรับความเร็วมอเตอร์จะกว้างมาก ตัวแปลงความถี่เป็นวิธีการควบคุมความเร็วที่มีประสิทธิภาพสูงและประสิทธิภาพสูงในอุดมคติ โดยปรับความเร็วโดยการเปลี่ยนความถี่ของแหล่งจ่ายไฟมอเตอร์