Редагування Перетворювач частоти

Перейти до навігації Перейти до пошуку

Увага! Ви не авторизувалися на сайті. Ваша IP-адреса буде публічно видима, якщо Ви будете вносити будь-які редагування. Якщо Ви увійдете або створите обліковий запис, редагування будуть натомість пов'язані з Вашим іменем користувача, а ще у Вас з'являться інші переваги.

Шпаргалка з форматування тексту • Допомога у створенні нової статті • Вимоги до стилю

Редагування може бути скасовано. Будь ласка, перевірте порівняння нижче, щоб впевнитись, що це те, що Ви хочете зробити, а потім збережіть зміни, щоб закінчити скасування редагування.

'''Перетворювач частоти'''&nbsp;— електронний пристрій для зміни частоти [[Електричний струм|електричного струму]] (напруги). Він перетворює вхідну синусоїдну&nbsp;[[Напруга|напругу]] фіксованої частоти та амплітуди у вихідну [[імпульс]]ну напругу змінної частоти та амплітуди за допомогою [[ШІМ]] (широтно-імпульсної модуляції). Таким чином, плавно збільшуючи [[Частота|частоту]] і [[Амплітуда|амплітуду]] напруги, що подається на статорні [[обмотка|обмотки]] [[асинхронна машина|асинхронного електродвигуна]], можна забезпечити плавне [[регулювання швидкості]] обертання [[вал]]у електродвигуна.

== Пристрій і принцип дії ==
[[Файл:Классифікація_ПЧ(2).jpg|міні|600x600пкс|Класифікація перетворювачів частоти]]
Електронний перетворювач частоти складається зі схем, до складу яких входить [[тиристор]] або [[транзистор]], які працюють в режимі електронних ключів. В основі керуючої частини лежить [[мікропроцесор]], який забезпечує керування силовими електронними ключами, а також вирішує велику кількість допоміжних завдань (контроль, діагностика, захист).

''Схеми, створені за моделлю джерела напруги, мають такі характеристики:''
* Вихідний [[імпеданс]]: маленький (джерело напруги)
* Регенерація енергії: потрібен додаткове коло
* Згладжувальний елемент: конденсатор

''Схеми, створені за моделлю джерела струму, мають такі характеристки:''
* Вихідний імпеданс: великий (джерело струму)
* Регенерація енергії: потрібне додаткове коло
* Згладжувальний елемент: реактор

''Залежно від структури і принципу роботи електричного приводу виділяють два класи перетворювачів частоти:''
* З безпосереднім зв'язком.
* З явно вираженою проміжною ланкою постійного струму.

[[Файл:ФС_ПЧ_дж.н.jpg|міні|392x392пкс|Функціональна схема перетворювача частоти, виконана за схемою джерела напруги]]
Кожен з існуючих класів перетворювачів має свої переваги і недоліки, які визначають сферу раціонального застосування кожного з них.

У перетворювачах з безпосереднім зв'язком електричний модуль&nbsp;— це керований [[Випрямлення змінного струму|випрямляч]]. Система керування по черзі відмикає групи тиристорів і підключає обмотки двигуна до мережі живлення.

Таким чином, вихідна напруга перетворювача формується з «вирізаних» ділянок синусоїд вхідної напруги. Частота вихідної напруги у таких перетворювачів не може дорівнювати або бути вищою частоти живильної мережі. Вона знаходиться в діапазоні від 0 до 30 Гц, і як наслідок&nbsp;— малий діапазон керування частотою обертання двигуна (не більше 1: 10). Це обмеження не дозволяє застосовувати такі перетворювачі в сучасних частотно-регульованих приводах з широким діапазоном регулювання технологічних параметрів.

Використання незамкнених тиристорів вимагає відносно складних систем керування, які збільшують вартість перетворювача. «Різана» синусоїда на виході перетворювача з безпосереднім зв'язком є джерелом вищих гармонік, які викликають додаткові втрати в електричному двигуні, перегрівання електричної машини, зниження моменту, дуже сильні перешкоди в мережі живлення. Застосування пристроїв компенсації призводить до підвищення вартості, маси, габаритів, зниження [[Коефіцієнт корисної дії|ККД]] системи в цілому.
[[Файл:ФС_ПЧ_дж.стр.jpg|міні|391x391пкс|Функціональна схема перетворювача частоти, виконана по схемі джерела струму]]
Однак одноразове перетворення енергії, що визначає високий [[Коефіцієнт корисної дії|ККД]] перетворювача та можливість проходження реактивної потужності як від мережі до навантаження, так і назад є безперечними перевагами такого класу перетворювачів.

Найбільш широко застосовуються в сучасних частотно регульованих модулях перетворювачі з явно вираженою проміжною ланкою постійного струму. У перетворювачах цього класу використовується подвійне перетворення електричної енергії: вхідна синусоїдна напруга з постійною амплітудою і частотою випрямляється у випрямлячі, фільтрується [[Електронний фільтр|фільтром]], згладжується, а потім знову перетвориться інвертором в змінну напругу змінюваної частоти і амплітуди. Подвійне перетворення енергії призводить до зниження [[Коефіцієнт корисної дії|ККД]] і до деякого погіршення масо-габаритних показників порівняно з перетворювачами з безпосереднім зв'язком.

[[Файл:Схема_ПЧ_з_безпосереднім_зв'язком.jpg|міні|390x390пкс|Схема перетворювача частоти з безпосереднім зв'язком]]
Для формування синусоїдної змінної напруги використовують автономний інвертор, який формує електричну напругу заданої форми на обмотках електродвигуна (як правило, методом [[Широтно-імпульсна модуляція|широтно-імпульсної модуляції]]). Функцію електронних ключів в інверторах виконують замкнені тиристори GTO і їх вдосконалені модифікації GCT, IGCT, SGCT, [[Біполярний транзистор|біполярні транзистори]] з ізольованим затвором [[IGBT]], та польові МОН-транзистори. Головною перевагою [[тиристорний перетворювач|тиристорних перетворювачів]] частоти, як і в схемі з безпосереднім зв'язком, є здатність працювати з великими струмами і напругами, витримуючи при цьому тривале навантаження й імпульсні впливи. Вони мають більш високий [[Коефіцієнт корисної дії|ККД]] (до 98&nbsp;%) порівняно з перетворювачами на IGBT-транзисторах.

Перетворювачі частоти є нелінійним навантаженням, що створює струми вищих гармонік в мережі живлення, що призводить до погіршення якості електроенергії.

== Призначення ==
[[Файл:Схема_ПЧ_з_ланкою_постійного_струму.jpg|міні|386x386пкс|Схема перетворювача частоти з ланкою постійного струму: КВ&nbsp;— керований випрямляч;
АІН&nbsp;— автономний інвертор напруги;
СКВ&nbsp;— система керування випрямлячем;
СКІ&nbsp;— система керування інвертором;
]]
Частотний асинхронний перетворювач частоти служить для перетворення мережевого трифазного або однофазного [[Змінний струм|змінного струму]] частотою 50 (60) Гц в трифазний або однофазний струм, частотою від 1 Гц до 800 Гц.
Промисловістю також випускаються частотні перетворювачі електроіндукціонного типу, що конструктивно є асинхронним двигуном з фазним ротором, який працює в режимі генератора-перетворювача, і перетворювачі електронного типу.

Частотні перетворювачі електронного типу часто застосовують для плавного регулювання швидкості асинхронного електродвигуна або синхронного двигуна за рахунок створення на виході перетворювача електричної напруги заданої частоти. У найпростіших випадках регулювання частоти і напруги відбувається відповідно до заданої характеристики V/f, в найбільш досконалих перетворювачах реалізовано так зване векторне керування.

Частотний перетворювач електронного типу&nbsp;— це пристрій, що складається з випрямляча (моста постійного струму), що перетворює змінний струм промислової частоти в постійний, і інвертора (перетворювача) (іноді з [[Широтно-імпульсна модуляція|ШІМ]]), що перетворює постійний струм в змінний необхідних частоти і амплітуди. Вихідні тиристори (GTO) або транзистори (IGBT) забезпечують необхідний струм для живлення електродвигуна.

Для поліпшення форми вихідної напруги між перетворювачем і двигуном іноді ставлять дросель, а для зменшення електромагнітних перешкод&nbsp;— EMC-фільтр.

== Основні можливості ==

Перетворювач частоти забезпечує плавний [[пуск]] і зупинку двигуна, а також дозволяє змінювати напрям обертання двигуна.

Перетворювач частоти відображає на цифровому [[дисплей|дисплеї]] основні параметри системи: задану швидкість, вихідну частоту, струм і [[напруга|напругу]] двигуна, вихідну [[потужність]], [[момент]], стан дискретних входів, загальний час роботи перетворювача тощо.

Керування перетворювачем частоти можна здійснювати з вбудованої виносної цифрової панелі керування, або за допомогою зовнішніх [[сигнал]]ів. У другому випадку швидкість обертання задається аналоговим сигналом 0—10&nbsp;В або 4—20&nbsp;мА, а команди пуску, зупинки й зміни режимів обертання подаються дискретними сигналами. Можна відображати параметри системи у вигляді графіків на виносній графічній панелі керування.

Існує можливість керування перетворювачем частоти через послідовний інтерфейс ([[RS-232]], [[EIA-422|RS-422]] або [[RS-485]]) або від зовнішнього [[ПЛК]] з використанням спеціального протоколу ([[Profibus]], [[Interbus]], [[Device-net]], [[Modbus]] тощо).

== [[Частотно-регульований привод]] ==

Регульований асинхронний електропривод або частотно-регульований привод складається з асинхронного електродвигуна і перетворювача частоти, який виконує роль регулятора швидкості обертання асинхронного електродвигуна.

Застосування частотно-регульованого електроприводу забезпечує:

* зміну швидкості обертання в раніше нерегульованих [[технологічний процес|технологічних процесах]]
* синхронне керування декількома електродвигунами від одного перетворювача частоти 
* заміна приводів [[постійний струм|постійного струму]], що дозволяє понизити витрати, пов'язані з експлуатацією
* створення [[замкнена система|замкнених систем]] асинхронного електроприводу з можливістю точної підтримки заданих [[технологічний параметр|технологічних параметрів]]
* можливість вимкнення механічних систем регулювання швидкості обертання ([[варіатор]]ів, [[ремінна передача|ремінних передач]])
* підвищення [[надійність|надійності]] і [[довговічність|довговічності]] роботи устаткування
* велику [[точність]] [[регулювання]] швидкості руху, оптимальні параметри якості регулювання швидкості у складі [[механізм]]ів, що працюють з постійним моментом навантаження ([[конвеєр]]и, завантажувальні [[кулісний механізм|кулісні механізми]] і тому подібне).

== Економічний ефект ==

[[Економічний ефект]] від впровадження асинхронного електроприводу складається, зокрема, з чинників:

* [[економія електроенергії]] в [[насос]]ах, [[вентилятор]]ах і [[компресор]]них [[агрегат]]ах до 50&nbsp;% за рахунок регулювання продуктивності шляхом зміни частоти обертання електродвигуна на відміну від регулювання продуктивності іншими способами ([[дроселювання]], увімкнення-вимкнення, напрямний апарат)
 
* підвищення [[якість|якості]] продукції
* збільшення обсягу продукції, що випускається, і продуктивності виробничого устаткування
* зниження [[знос]]у механічних ланок і збільшенню терміну служби технологічного устаткування унаслідок поліпшення [[динаміка|динаміки]] роботи електроприводу.

== Посилання ==

* https://web.archive.org/web/20080307152114/http://plasticstech.info/ru/wiki/Преобразователь_частоты
* http://elprivod.nmu.org.ua/ua/entrant/frequency_converter.php
* https://gekoms.org/2020/02/25/chastotnyj-preobrazovatel-dlya-elektrodvigatelya/

== Див. також ==

* [[Енергозбереження засобами електроприводу]]
* [[Регулювання швидкості]]
* [[Частотно-регульований привод]]
==Джерела==
* Бучинський М. Я., Горик О. В., Чернявський А. М., Яхін С. В. ОСНОВИ ТВОРЕННЯ МАШИН / [За редакцією О.&nbsp;В.&nbsp;Горика, доктора технічних наук, професора, заслуженого працівника народної освіти України].&nbsp;— Харків: Вид-во «НТМТ», 2017.&nbsp;— 448 с. : 52 іл. ISBN 978-966-2989-39-7
{{tech-stub}}

[[Категорія:Електропривід]]
[[Категорія:Цифрові технології]]
[[Категорія:Силова електроніка]]
[[Категорія:Перетворювальна техніка]]

Короткий опис змін:

Зберігаючи свої зміни, Ви погоджуєтеся з Умовами використання, а також даєте невідкличну згоду на публікацію на умовах ліцензій CC BY-SA 4.0 та GFDL. Ви погоджуєтеся, що гіперпосилання або URL є достатнім зазначенням авторства згідно з ліцензією Creative Commons. Якщо Ви не бажаєте, щоб написане Вами безжалісно редагувалось і поширювалося за бажанням будь-кого, — не пишіть тут.

Ви також гарантуєте, що написане Вами або належить Вам, або взято з джерела, яке є суспільним надбанням чи подібним вільним джерелом.
НЕ ПУБЛІКУЙТЕ ТУТ БЕЗ ДОЗВОЛУ ТВОРИ, ЩО Є ОБ'ЄКТОМ АВТОРСЬКОГО ПРАВА, Й ЛІЦЕНЗІЯ ЯКИХ НЕ ДОЗВОЛЯЄ ПОДІБНОЇ ПУБЛІКАЦІЇ!

Скасувати Довідка про редагування (відкривається в новому вікні)

Спецсимволи: () «» „“ | — ² ³ ½ € † ‰ ÷ × → … ° °C « » " # § ¶ ~ · • ↑ ↓ ' (апостроф) · ₴ (гривня) ·   · Å Ґ ґ Є є І і Ї ї · Ы ы Ъ ъ Э э Ё ё · [[|]] [[]] [[:]] [] {{|}} {{{}}} · [[en:]]

{{lang-de|}} · {{lang-el|}} · {{lang-en|}} · {{lang-es|}} · {{lang-fr|}} · {{lang-it|}} · {{lang-la|}} · {{lang-ja|}} · {{lang-ko|}} · {{lang-uk|}} · {{lang-pl|}} · {{lang-pt|}} · {{lang-ru|}} · {{lang-zh|}}

{{ref-en}} · {{ref-ru}} · {{ref-pl}} · {{ref-de}} · {{ref-fr}} · {{ref-es}} · {{ref-ja}} · {{Перекладена стаття|||версія=}} · {{Бібліоінформація}} · {{Commonscat|}}

{{main|}} · {{seealso|}} · {{Disambig}} · {{DisambigG}} · {{Otheruses|}} · {{subst:}} · {{Wikify}} · {{DEFAULTSORT:}} · {{Catmore|}} · {{diff||}} · {{oldid||}} · {{ping|}}

== == · === === · == Див. також == · == Примітки == {{reflist}} · == Посилання == · == Джерела == · <ref></ref> · <ref name=""></ref>

<blockquote></blockquote> · <noinclude></noinclude> · <includeonly></includeonly> · <math></math> · {{без джерел|дата=}} · <br/> · <code></code> · <u></u> · </div>

[[Категорія:Персоналії]] · [[Категорія:]] · [[Користувач:|]] · {{ДН|||}} · {{ДС|||}} · [[Файл:|міні|ліворуч|200пкс|]] · <gallery mode="packed" heights="160" caption=""></gallery>

ѣ Ѣ ѧ Ѧ ѩ Ѫ ѫ Ѭ ѭ · Ą ą Ć ć Ę ę Ł ł Ń ń Ó ó Ś ś Ż ż Ź ź
Α Β Γ Δ Ε Ζ Η Θ Ι Κ Λ Μ Ν Ξ Ο Π Ρ Σ Τ Υ Φ Χ Ψ Ω Ϊ Ϋ ά έ ή ί ΰ α β γ δ ε ζ η θ ι κ λ μ ν ξ ο π ρ ς σ τ υ φ χ ψ ω ϊ ϋ ό ύ ώ

Сутності Вікіданих, використані на цій сторінці

Перетворювач частоти: Посилання на сайт, Опис: uk

Шаблони, використані на цій сторінці:

Шаблон:!(( (переглянути вихідний код) (захищено)
Шаблон:Asbox (переглянути вихідний код) (захищено)
Шаблон:Main (переглянути вихідний код) (захищено)
Шаблон:Str find (переглянути вихідний код) (захищено)
Шаблон:Stub-meta (переглянути вихідний код) (захищено)
Шаблон:Tech-stub (редагувати)
Модуль:String (переглянути вихідний код) (захищено)

Ця сторінка належить до 2 прихованих категорій:

Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Перетворювач_частоти

@@ Рядок 62: / Рядок 62: @@
 Існує можливість керування перетворювачем частоти через послідовний інтерфейс ([[RS-232]], [[EIA-422|RS-422]] або [[RS-485]]) або від зовнішнього [[ПЛК]] з використанням спеціального протоколу ([[Profibus]], [[Interbus]], [[Device-net]], [[Modbus]] тощо).
-== Частотно-регульований привод ==
+== [[Частотно-регульований привод]] ==
-{{main|Частотно-регульований привод}}
 Регульований асинхронний електропривод або частотно-регульований привод складається з асинхронного електродвигуна і перетворювача частоти, який виконує роль регулятора швидкості обертання асинхронного електродвигуна.

Редагування Перетворювач частоти

Навігаційне меню

Пошук