Современные частотные преобразователи

Повышение эффективности работы передовых предприятий, совершенствование технологических процессов требует увеличения степени автоматизации на всех уровнях промышленных производств. Поэтому по сравнению с первоначальными техническими решениями современные преобразователи частоты претерпели множество изменений. Несмотря на неизменный принцип построения, конструкция частотников была существенно модернизирована посредством применения новейших технических, электронных и программных средств.

Общая информация

Вследствие конструктивной и технологической оптимизации преобразовательного оборудования, на сегодняшний день ПЧ предусматривает применение цифровых блоков и тиристоров, управление которыми осуществляет встроенное микропроцессорное устройство – контроллер преобразователя частоты. Это одно из самых эффективных и высокоточных средств автоматического управления, предназначенное для построения частотно-регулируемых электроприводов разного назначения.

В базовом варианте электроприводной узел представляет собой комбинацию из нескольких компонентов: двигателя и ПЧ. В расширенной конфигурации для сложных систем управления приводы могут дополняться другими функциональными устройствами. К ним относятся:

• датчики обратной связи по скорости и положению;
• блок питания;
• логический контроллер;
• дополнительные электродвигатели и частотники.

Являясь важным исполнительным механизмом, любой электромотор обеспечивает преобразование электрической энергии в механическую работу. Поэтому, на основании этого свойства была создана высокоэффективная технология управления их работой, которая была реализована в конструкции ПЧ. в результате появились системные модульные решения, отдельные блоки и встроенные преобразователи частоты. Все они предназначены для выполнения главной функции – управления и плавного регулирования рабочей скоростью трехфазного электродвигателя переменного тока. Поэтому усилия разработчиков и производителей направлены в первую очередь на оптимизацию управляющих процессов. 

Принципы работы 

Подавляющее большинство современных ПЧ, используемых сегодня в промышленности, разработаны на базе двух разных принципов, в связи с чем выпускаются:

• частотники без промежуточной цепи, известные как прямые преобразователи;
• преобразовательные устройства с промежуточным звеном, которое может быть как изменяемое, так и неизменяемое.

ПЧ с промежуточным звеном могут иметь цепь постоянного тока или напряжения. По сравнению с прямыми преобразователями они имеют существенные преимущества, включая более эффективное регулирование реактивного тока, снижение числа гармоник, отсутствие ограничений выходной частоты. В то же время такой преобразователь частоты ips характеризуется ограничением по управлению и свойствам устанавливаемых электронных элементов. Как правило, при работе на высоких частотах на выходе используют частотники с промежуточным звеном, обладающие лучшей способностью подавления гармоники и обеспечения плавного хода. 

Плавное управление и регулирование

Понятия «управление» и «регулирование» не являются полными синонимами, в особенности в сфере автоматики. Эти термины применимы для разных типов электроприводов. Управление скоростью электродвигателя осуществляется посредством электрического сигнала, посылаемого устройством управления двигателю. Электрический импульс предназначен для создания требуемого параметра скорости.

При регулировании реализуется принцип обратной связи, когда ПЧ с определенным интервалом получает информацию о текущем состоянии электромотора. Для обратной связи используются разного рода датчики. Подключение преобразователя частоты в этом случае зачастую не требуется, так как многие энкодеры способны передавать данные дистанционно. В случае несоответствия параметра скорости требуемым значениям частотник автоматически его регулирует до заданной величины.

Одно из главных достоинств управления и регулирования скорости посредством ПЧ состоит в плавном изменении скоростных характеристик, что исключает излишние рывки электромотора при пуске, разгоне и останове. Наряду с этим применение преобразовательных устройств позволяет получать множество других практических и экономических преимуществ, в числе которых:

• увеличение производительности ввиду оптимизации производственного процесса;
• предотвращение преждевременного выхода из строя электродвигателей, благодаря исключению ударных воздействий на компоненты мотора;
• снижение объема технического обслуживания, так как ПЧ практически не требуют периодических осмотров;
• экономичное энергопотребление;
• уменьшение уровня шума при работе электродвигателя за счет регулирования его скорости точно под текущие задачи.

На сайте ООО «А-К-С» представлен обширный перечень приводной техники, электрооборудования и устройств для построения частотно-регулируемых электроприводов разной сложности. С помощью удобного поискового сервиса в каталоге можно найти частотные преобразователи, все типы датчиков, блоки питания, контроллеры и многое другое от известных мировых компаний.