Что такое преобразователь частоты и для чего он нужен?

Основная задача современного электропривода заключается в обеспечении качественного регулирования частоты вращения асинхронных, синхронных электродвигателей переменного тока или двигателей постоянного тока, в широком диапазоне от нуля до номинальной скорости вращения или выше. Также очень важными факторами являются: ограничение пускового тока и плавный запуск мотора, защита и продление срока службы мотора, автоматическое управление технологическим процессом с высокой экономией электроэнергии.

На сегодняшний день самым простым и успешным решением по достижению вышеописанных задач является преобразователь частоты (частотник) или если полностью «преобразователь частоты напряжения» – устройство, которое преобразует постоянную частоту напряжения сети питания в переменную, переменной амплитуды й частоты. Существуют еще устройства плавного пуска, но они «не умеют» регулировать частоту вращения двигателя.

Принцип работы преобразователей частоты основан на широтно-импульсной модуляции (ШИМ; PWM- Pulse Width Modulation), построенной на базе специальных полупроводниковых инверторов. Напряжение на выходе такого инвертора имеет форму последовательности импульсов, что позволяет изменять частоту следования этих импульсов, задавая необходимую скорость вращения двигателю. Современные технологии, позволили создавать частотные преобразователи с разными типами (законами) управления двигателем:

• самое простое скалярное (частотное) управление, где напряжение прямо пропорциональное частоте;
• построенная математическая модель векторного управления двигателем без обратной связи (энкодера), которое позволяет достичь большей точности, хорошей динамики и поддержания момента на низких частотах вращения;
• полное векторное управление с обратной связью по скорости (энкодером) – используется для получений высокой точности регулирования частоты вращения мотора и где важно знать положение вала двигателя (позиционирование).