Частотные преобразователи — структура, принцип работы

Частотный преобразователь или преобразователь частоты представляет собой электронное или электромеханическое устройство,

которое преобразует переменный ток (переменный ток) одной частоты в переменный ток другой частоты. Устройство также может изменять напряжение, но если это происходит, это связано с его основной целью.

Традиционно этими устройствами были электромеханические машины, называемые мотор-генераторными установками. Также использовались устройства с ртутными дуговыми выпрямителями или вакуумными трубками. С появлением полупроводниковой электроники стало возможным создавать полностью электронные преобразователи частоты. Эти устройства обычно состоят из каскада выпрямителя (вырабатывающего постоянный ток), который затем инвертируется для получения переменного тока нужной частоты. Инвертор может использовать тиристоры, IGCT или IGBT. Если требуется преобразование напряжения, трансформатор обычно включается в схему входа или выхода переменного тока, и этот трансформатор также может обеспечивать гальваническую развязку между цепями переменного и переменного тока. Батарея также может быть добавлена ​​в схему постоянного тока, чтобы улучшить прохождение преобразователя кратковременных отключений во входной мощности.

Помимо очевидного применения преобразования больших объемов энергии из одного стандарта распределения в другой, частотные преобразователи также используются для управления скоростью и моментом двигателей переменного тока. В этом приложении наиболее типичной топологией преобразователя частоты является трехфазный двухуровневый преобразователь напряжения. Фазные напряжения контролируются с помощью силовых полупроводниковых переключателей и широтно-импульсной модуляции (PWM). Полупроводниковые коммутационные устройства и антипараллельные подключенные свободные от перегрева диоды образуют мост, который может подключать каждую фазу двигателя к положительному или отрицательному потенциалу постоянного тока. ШИМ меняет соединения фаз между положительным и отрицательным потенциалами постоянного тока, так что основное напряжение волны имеет желаемые частоту и амплитуду. Двигатель реагирует прежде всего на основную частоту и отфильтровывает эффекты гармонических частот.