Частотний перетворювач (частотник) – це пристрій, який дозволяє регулювати частоту змінної напруги, що живить електродвигун, і таким чином змінювати швидкість його обертання. Це особливо важливо для асинхронних електродвигунів, які широко використовуються в промисловості, але мають певні обмеження, такі як фіксована швидкість обертання та високі пускові струми.

Основні функції частотного перетворювача:
-
Регулювання швидкості обертання двигуна:
- Змінюючи частоту напруги, що подається на двигун, частотник дозволяє плавно регулювати швидкість обертання ротора. Це дозволяє адаптувати роботу двигуна до конкретних умов експлуатації.
-
Зниження пускових струмів:
- Пусковий струм асинхронного двигуна може в кілька разів перевищувати номінальний струм, що призводить до перевантаження мережі та зносу обладнання. Частотник забезпечує плавний пуск двигуна, знижуючи пускові струми та зменшуючи навантаження на електричну мережу.
-
Енергозбереження:
- Завдяки регулюванню швидкості обертання двигуна відповідно до реальних потреб, частотний перетворювач дозволяє економити електроенергію. Наприклад, у насосах або вентиляторах зменшення швидкості обертання призводить до значного зниження споживання енергії.
-
Підвищення точності управління:
- Частотники дозволяють точно регулювати параметри роботи двигуна, що особливо важливо в автоматизованих системах управління, де потрібно підтримувати певні технологічні параметри (тиск, температура, швидкість тощо).
Принцип роботи:
Частотний перетворювач перетворює вхідну змінну напругу промислової частоти (зазвичай 50 Гц або 60 Гц) у напругу з регульованою частотою. Це досягається за рахунок використання силових напівпровідникових елементів (тиристорів або транзисторів), які формують імпульсну напругу з необхідною частотою. Після цього напруга фільтрується і подається на двигун. Зазвичай їх встановлюють в шафах управління (див. шафи управління компресорами).
Переваги використання частотних перетворювачів:
- Плавний пуск і зупинка двигуна: зменшує механічні навантаження на двигун і підключене обладнання.
- Зниження енергоспоживання: особливо ефективне в системах зі змінним навантаженням.
- Підвищення довговічності обладнання: зменшення механічних та електричних навантажень продовжує термін служби двигуна.
- Гнучкість управління: можливість інтеграції в автоматизовані системи управління.
Сфери застосування частотних перетворювачів у 2025 році:
- Промисловість: насоси, вентилятори, компресори, конвеєри, метало- та деревообробні верстати.
- Житлово-комунальне господарство: системи опалення, вентиляції та кондиціювання.
- Транспорт: електроприводи в електромобілях, ліфтах, кранах.
- Енергетика: регулювання роботи генераторів та насосів.
Популярні виробники: ABB, Siemens, Danfoss, Aquatica, Delta Electronics, E.NEXT, INVT Electric, USRobotech.
Висновок:
Частотні перетворювачі та інвертори є важливим елементом сучасних електроприводів, які дозволяють підвищити ефективність, надійність та економічність роботи асинхронних двигунів. Вони значно розширюють сферу застосування електродвигунів, дозволяючи адаптувати їх роботу до різних умов експлуатації.
|