Частотный преобразователь – это электротехническое устройство, предназначенное для обеспечения регулировки частоты напряжения. Применяются частотники в асинхронных электродвигателях для изменения крутящего момента и частоты вращения вала.
Необходимы частотные преобразователи для работы приводов промышленного оборудования, а также насосов. С помощью частотника можно изменить скорость вращения вала и расширить сферу применения электродвигателя переменного тока.
Классифицируются частотные преобразователи по таким признакам:
По конструкции частотники делятся на электромашинные (индукционные) и электронные. Первые используются редко и только там, где невозможно применять электронные преобразователи.
Характеризуются высоким КПД. С их помощью можно обеспечить стабильность работы привода при малой скорости. Если подключить дополнительные преобразователи, то можно наращивать мощность. Применяются такие устройства в электроприводах, созданных на основе двигателей средней или высокой мощности (синхронных или асинхронных).
Они отличаются от других наличием схемы двойного преобразование: напряжение из сети трансформируется в постоянное, после чего сглаживается и превращается в переменное на выходе с нужной частотой. Применяются такие устройства для электроприводов, характеризующихся любой скоростью вращения вала. Можно даже адаптировать такие преобразователи к сети постоянного тока. Их можно использовать для обеспечения питания источники резервного питания без применения дополнительного оборудования. Но недостатком таких частотников является большая масса и габариты, а также достаточно высокие потери мощности.
Большая часть преобразователей частоты характеризуются наличием нескольких режимов управления. Оно может быть:
Оператор сам запускает и останавливает электродвигатель с панели управления или при помощи специального пульта. Но работа частотника является автоматической: он сам регулирует частоту вращения и останавливает работу двигателя в случае аварийной ситуации. Если есть функция контроля текущих параметров извне через подключение к удаленному ПК, то такое управление называется внешним.
Есть ряд моделей, в которых есть возможность программирования времени включения и остановки электродвигателя. Применяются частотники с управлением «по событиям» в автоматизированном оборудовании.
С их помощью можно существенно сэкономить на электроэнергии, так как они снижают пусковые токи и осуществляют регулировку потребляемой мощности двигателя, исходя из уровня нагрузки.
Также частотники повышают эксплуатационный срок оборудования, так как обеспечивают плавность запуска и регулировку скорости вращения вала. Благодаря преобразователям частоты можно не использовать редуктор, электромагнитные тормоза или другую дорогую аппаратуру, которая бы только повышала энергопотребление.
Так как в частотниках нет движущихся частей, то они не нуждаются в смазке и чистке, поэтому техническое обслуживание не проводится. Есть модели, позволяющие настроить удаленный контроль. Их можно использовать даже в качестве элементов многоуровневых систем автоматизации.
Использовать преобразователи частоты можно на любых видах двигателей. Например, на однофазных конденсаторных, у которых мощность не превышает 1 кВт, или на очень мощных синхронных электродвигателях, мощность которых доходит до десятков МВт.
Частотные преобразователи защищают двигатель от перегрузки и КЗ (короткого замыкания), а также от пропадания фаз. Если электроэнергия внезапно отключится, то после ее возобновления частотник осуществит перезапуск.
В отличие от редукторов, с помощью частотных преобразователей можно обеспечить точность регулировки частоты и при этом мощность не будет падать.