Как преобразователи частоты изменяют скорость двигателя?

Частотно-регулируемые приводы (ЧРП) используются для управления скоростью как асинхронных, так и синхронных двигателей. Сложность контроллера может варьироваться от простой панели управления с ручным управлением до более сложного программируемого логического контроллера (ПЛК), который может автоматизировать управление на основе входных данных от системных переменных, таких как расход, уровень или давление.

Трехфазные асинхронные двигатели, работающие от сетевого напряжения, имеют относительно плавные синусоидальные волны с частотой 50 или 60 Гц (Гц), в зависимости от местоположения. Для двухполюсных двигателей это соответствует синхронной скорости полюсов 3000 или 3600 оборотов в минуту (об/мин). Без частотно-регулируемого привода скорость двигателя относительно постоянна и минимально изменяется в зависимости от нагрузки из-за проскальзывания двигателя. При использовании ЧРП напряжение и ток, подаваемые на двигатель, контролируются путем включения и выключения биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT). Амплитуда значений напряжения и тока контролируется частотой переключения и временем включения и выключения IGBT. Это означает, что чем дольше переключатели включены по сравнению со временем, когда они выключены, тем больше значения напряжения и тока.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это высокочастотный сигнал, генерируемый IGBT для имитации синусоидального сигнала для двигателя. Частота синусоидальной волны может изменяться с помощью ЧРП, что приводит к изменению скорости двигателя. Преимущество ШИМ заключается в том, что потери мощности в переключающих устройствах невелики, что приводит к относительно высокому КПД и энергетической выгоде при учете снижения гидравлической мощности на более низких скоростях. Поскольку питание включается и выключается быстро, результирующая форма сигнала мощности близко приближается к среднему току и напряжению, которые обычно подает двигатель от источника питания (синусоидальная волна). См. изображение 3.

Для получения дополнительной информации о частотно-регулируемых приводах и о том, как они применяются в насосных установках, см. «Частотно-регулируемые приводы: рекомендации по применению, установке и устранению неполадок» на сайте pumps.org.

Прочтите дополнительные часто задаваемые вопросы о HI Pump здесь.

Часто задаваемые вопросы по насосам HI® выпускаются Институтом гидравлики как услуга для пользователей насосов, подрядчиков, дистрибьюторов, представителей и OEM-производителей.

Для получения дополнительной информации посетите сайт pumps.org.