Общие сведения о преобразователях частоты

Преобразователь частоты (ПЧ) в электроприводе является силовым регулятором, вход которого подключен к питающей сети с нерегулируемыми значениями напряжения U₁ и частоты f₁, а на выходе обеспечиваются регулируемые значения напряжения U₂ (или тока I₂) и частоты f₂ в зависимости от задания и управляющих сигналов (рисунок 2.8).

Табл. 2.9

Технические характеристики ПЧ

Применение ПЧ обеспечивает наиболее экономичные способы регулирования скорости и момента электродвигателей переменного тока. В зависимости от типа электропривода ПЧ может быть включен между питающей сетью и

статорной обмоткой двигателя, как это показано на рисунке 2.9а, или между роторной обмоткой и питающей сетью (например, в ЭП с машиной двойного питания, показанном на рисунке 2.9б).

Рис. 2.8. Преобразователь частоты.

Такое включение обычно позволяет уменьшить установленную мощность ПЧ, но требует применения электродвигателя с фазным ротором.

Рис. 2.9. Включение ПЧ: а) в статорную обмотку двигателя; б) в роторную обмотку двигателя.

Использование ключевого режима приводит к тому, что выходное напряжение U₂ у всех без исключения видов статических ПЧ несинусоидально и кроме основной (первой) гармоники содержит обычно целый спектр высших гармонических составляющих, а в некоторых ПЧ еще и низкочастотные субгармонические составляющие.

Принципы построения статических ПЧ для регулируемого ЭП известны достаточно давно. В настоящее время в зависимости от мощности и технологических требований к ЭП используется один из трех типов статических ПЧ:

- непосредственный ПЧ;

- двухзвенный ПЧ с автономным инвертором напряжения;

- двухзвенный ПЧ с автономным инвертором тока.