Princíp činnosti frekvenčného meniča

Afrekvenčný meničje zariadenie na riadenie výkonu, ktorého základný princíp je založený na proporcionálnom vzťahu medzi rýchlosťou motora a frekvenciou napájania (pre striedavé asynchrónne motory: n=60f/p, kde n je rýchlosť, f je frekvencia a p je počet párov pólov).

Hlavná úloha

Premena konštantného striedavého prúdu dodávaného elektrickou sieťou na striedavý prúd s nastaviteľnou frekvenciou a napätím požadovaným motorom, čím sa presne riadia rýchlosť a krútiaci moment motora.

Základný pracovný princíp frekvenčného meniča: Základný proces: AC-DC-konverzia AC
1. Usmernenie (AC na DC)
Vstup: Frekvenčný menič prijíma striedavý prúd s pevným napätím a frekvenciou (50 Hz alebo 60 Hz) z elektrickej siete.
Proces: Vnútorný obvod usmerňovača premieňa vstupný striedavý prúd na pulzujúci jednosmerný prúd.
Kľúčový komponent: Modul usmerňovača.

2. DC (filtrovanie a skladovanie energie)
Proces: Pulzujúci jednosmerný výkon je vyhladený filtračnými kondenzátormi (a reaktormi) na zbernici jednosmerného prúdu, čím sa stáva stabilným jednosmerným prúdom s menším zvlnením.

Funkcia: Eliminácia kolísania napätia a ukladanie energie.

3. Inverzia (jednosmerný prúd na nastaviteľný striedavý prúd)
Prostredníctvom meniča (pomocou zariadení na spínanie výkonu, ako sú IGBT), pod kontrolou riadiaceho obvodu, sa tieto IGBT pravidelne zapínajú a vypínajú pri extrémne vysokých frekvenciách (napr. tisíce až desaťtisíce hertzov).

Kľúčová technológia: PWM (Pulse Width Modulation) ovládanie, simulujúce sínusový výstup úpravou spínacej frekvencie.

4. Ovládanie
Core Control: V/F Control
Udržuje konštantný pomer napätia-k{1}}frekvencii, čím zabezpečuje stabilný tok motora. Vhodné pre aplikácie s nízkymi požiadavkami na presnosť, ako sú ventilátory a čerpadlá.
Vektorové ovládanie
Rozkladá zložky krútiaceho momentu a magnetického poľa prúdu motora pomocou algoritmov, čím sa dosahuje presné riadenie krútiaceho momentu podobné ako pri jednosmernom motore. Vhodné na-presnú reguláciu rýchlosti, ako napríklad v zdvíhacích zariadeniach a obrábacích strojoch.
Priame ovládanie krútiaceho momentu
Priamo riadi krútiaci moment a prepojenie toku motora, ponúka rýchlu dynamickú odozvu a je vhodné pre vysoko{0}}rýchlostné nárazové zaťaženie.

Základné komponenty
Usmerňovacia jednotka:Konvertuje AC na DC.
DC zbernica:Filtruje a uchováva energiu.
Invertorová jednotka:Konvertuje jednosmerný prúd na striedavý prúd s premenlivou frekvenciou.
Riadiaca jednotka (CPU):Spracováva signály a generuje priebehy PWM.
Detekčný obvod:Monitoruje napätie, prúd, teplotu atď.