Частотный преобразователь: основы и преимущества
Частотный преобразователь - это устройство, которое широко используется для управления электродвигателями. Википедия наиболее точно определяет его как устройство, которое регулирует скорость вращения асинхронного двигателя, уменьшая потребляемую мощность.
Структура преобразователя предполагает преобразование входного переменного напряжения в промежуточное постоянное напряжение с помощью выпрямителя или моста инвертора. Частотный преобразователь выполняет роль преобразования однофазного постоянного тока в трехфазный переменный ток, который используется в асинхронных электродвигателях. Такие устройства обеспечивают лучший коэффициент мощности, меньше гармонических искажений и нижнюю чувствительность к последовательности входных фаз, по сравнению с традиционными преобразователями с фазовым управлением.
Поскольку входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, устройства могут работать как с однофазным, так и с трехфазным входным напряжением. Однако при использовании однофазного питания необходимо учитывать ограничения, так как только часть выпрямителя может подключить нагрузку.
Ключевые аспекты работы частотного преобразователя
Главной функцией частотного преобразователя является регулирование скорости вращения электродвигателя. Это устройство лишено контакторов, которые могут выгорать, а функция коррекции коэффициента мощности встроена в современные модели. В некоторых случаях допускается использование однофазного напряжения.
Преобразователь также имеет встроенную систему защиты от сбоев питания. Это включает:
- обрыв фазы;
- распознавание фаз;
- защита от слишком высокого или низкого напряжения.
При использовании электропривода с подключением к двигателю, соединенному с центробежным насосом, действуют законы подобия насосов, которые определяют взаимосвязь между скоростью вращения, мощностью и напором.
Законы подобия насосов
Эти законы утверждают, что при постоянном размере насосного колеса, если изменяется скорость движения:
- Скорость потока воды пропорциональна скорости вращения вала.
- Гидростатический напор пропорционален квадрату скорости вала.
- Необходимая мощность пропорциональна кубу скорости вращения вала.
Преимущества этих законов в водоснабжении заключаются в том, что один и тот же насос и одно рабочее колесо могут быть использованы для создания различных напоров и потоков. При этом обороты насоса остаются на максимально эффективном уровне, и электроэнергия расходуется рационально, в количестве, необходимом для выполнения работы, без дополнительных затрат на управление клапанами.