Метод частотного управления электрическими двигателями переменного тока
Одним из эффективных методов управления режимами работы электрических двигателей переменного тока является частотное управление. Вместо прямой подачи на двигатель стандартного переменного напряжения из сети, электрическая энергия сначала проходит процедуру преобразования. Во время этого процесса изменяются несколько ключевых параметров, а именно:
- амплитуда напряжения и тока;
- частота напряжения и тока;
- угловая разница между фазами;
- вектор магнитного потока в обмотках ротора и статора.
Этот процесс преобразования реализуется с помощью специального устройства, которое обычно называют частотным преобразователем.
Структура частотного преобразователя
Основными структурными блоками частотного преобразователя являются выпрямительный и инверторный блоки. В выпрямительном блоке стандартное переменное напряжение преобразуется в постоянное. Затем в инверторном блоке это постоянное напряжение преобразуется обратно в переменное с заданными и регулируемыми параметрами.
Работа обоих блоков регулируется вспомогательными схемами и элементами. Управляющая информация может поступать из различных внешних устройств, таких как датчики, пульты управления или даже от других частотных преобразователей. Кроме этого, параметры выходного напряжения могут регулироваться внутренними блоками, такими как встроенные часы, микропроцессор и системы защиты.
Контроль и управление выходными параметрами
Это позволяет контролировать и регулировать выходные параметры как в автоматическом, так и в ручном режимах, в зависимости от требований конкретной ситуации. Также возможно вести автоматический учет и сохранять изменения характеристик выходного напряжения.
Выходное напряжение с преобразователя подается на обмотки электродвигателя, что позволяет регулировать, как будет работать двигатель, включая скорость вращения вала и крутящий момент.
Преимущества частотного управления
- снижение затрат электроэнергии, в некоторых случаях – рекуперация энергии;
- управление многими параметрами технологического процесса, такими как давление, влажность и температура;
- уменьшение вероятности аварий и поломок;
- повышение точности работы механизмов;
- упрощение управления всей системой;
- снижение затрат на ремонт и обслуживание;
- сокращение времени простоя.
Включение частотного преобразования значительно снижает взаимное влияние между сетью питания и электрическими цепями привода, что уменьшает риск сбоев в работе приборов.
Автоматизация и безопасность
Также использование частотных преобразователей позволяет достичь высокого уровня автоматизации, уменьшая влияние человеческого фактора на технологическое оборудование. Это снижает затраты на персонал и может полностью исключить необходимость присутствия людей в опасных технологических зонах.
Благодаря указанным преимуществам, частотное управление становится все более популярным и доступным для крупных предприятий и частных лиц.