В данном разделе представлены стандартные решения по автматизации с применением частотных преобразователей.

Основы применения частотных преобразователей

Основным недостатком трехфазных асинхронных электродвигателей, является невозможность регулирования скорости вращения. При эксплуатации это приводит к большим механическим перегрузкам в момент пуска электродвигателя и большим пусковым токам. Всегда существовала потребность в регулировании скорости двигателей, чтобы оптимально управлять технологическим процессом. Раньше это делалось механически, например, с
помощью механического вариатора. Благодаря большим преимуществам электроники возможны более универсальные приложения и общие понятия современного привода. Преобразователь частоты предназначен для регулирования скорости вращения трехфазного асинхронного электродвигателя, а так же для его плавного пуска. Конструктивно преобразователь частоты представляет собой сложное полупроводниковое устройство. Он состоит из выпрямителя, звена постоянного тока и выходного инвертора.

Выпрямитель состоит из неуправляемой одно или трехфазной мостовой схемы. Однофазная версия используется только для низких мощностей. Выпрямитель преобразует переменное напряжение сети в постоянное напряжение. Основное назначение преобразователя частоты - это получение переменного по частоте и амплитуде напряжения для управления трехфазным асинхронным двигателем. Поэтому на выходе устанавливается инвертор. При инвертировании постоянного тока в переменный в ПЧ используются транзисторы, которые работают в переключающем режиме. В начале 90-х доминировали биполярные транзисторы с относительно малыми частотами переключения, до 2 кГц. Сегодня, используется полевые транзисторы с низкими потерями, а также IGBT транзисторы. Эти типы транзисторов обеспечивают частоты переключения до 16 кГц с очень низким уровнем шума.