Метод частотного керування електричними двигунами змінного струму
Одним із ефективних методів керування режимами роботи електричних двигунів змінного струму є частотне керування. Замість прямої подачі на двигун стандартної змінної напруги з мережі, електрична енергія спочатку проходить процедуру перетворення. Під час цього процесу змінюються декілька ключових параметрів, а саме:
- амплітуда напруги та струму;
- частота напруги та струму;
- кутова різниця між фазами;
- вектор магнітного потоку в обмотках ротора та статора.
Цей процес перетворення реалізується за допомогою спеціального пристрою, який зазвичай називають частотним перетворювачем.
Структура частотного перетворювача
Основними структурними блоками частотного перетворювача є випрямний та інверторний блоки. У випрямному блоці стандартна змінна напруга перетворюється у постійну. Потім в інверторному блоці ця постійна напруга перетворюється назад у змінну з заданими і регульованими параметрами.
Робота обох блоків регулюється допоміжними схемами та елементами. Керуюча інформація може надходити з різних зовнішніх пристроїв, таких як датчики, пульти управління, або навіть від інших частотних перетворювачів. Крім цього, параметри вихідної напруги можуть регулюватися внутрішніми блоками, такими як вбудований годинник, мікропроцесор та системи захисту.
Контроль і управління вихідними параметрами
Це дозволяє контролювати й регулювати вихідні параметри як у автоматичному, так і в ручному режимах, залежно від вимог конкретної ситуації. Також можливо вести автоматичний облік і зберігати зміни характеристик вихідної напруги.
Вихідна напруга з перетворювача подається на обмотки електродвигуна, що дозволяє регулювати якою буде робота двигуна, включаючи швидкість обертання валу та обертальний момент.
Переваги частотного керування
- зниження витрат електроенергії, в деяких випадках – рекуперацію енергії;
- управління багатьма параметрами технологічного процесу, такими як тиск, вологість та температура;
- зменшення ймовірності аварій та поломок;
- підвищення точності роботи механізмів;
- спрощення управління усією системою;
- зниження витрат на ремонт та обслуговування;
- скорочення часу простоїв.
Включення частотного перетворення значно знижує взаємний вплив між мережею живлення та електричними ланцюгами приводу, що зменшує ризик збоїв у роботі приладів.
Автоматизація та безпека
Також, використання частотних перетворювачів дозволяє досягти високого рівня автоматизації, зменшуючи вплив людського фактора на технологічне обладнання. Це зменшує витрати на персонал і може повністю виключити необхідність присутності людей у небезпечних технологічних ділянках.
Завдяки вказаним перевагам, частотне керування стає все більш популярним і доступним для великих підприємств та приватних осіб.