Принцип перетворення частоти

Найбільш оптимальною системою перетворення частоти є система, в якій трифазний струм з початку випрямляється, а потім перетворюється (інвертується) в трифазний струм заданої напруги й частоти. Роботу інвертору можна розглянути на прикладі одної фази:

Рис. 3.10 Принцип роботи інвертора напруги

На цьому графіку:

- напруга живлення

- півперіоди роботи інвертора

довжина імпульсів напруги

U_d1-U_d3 – діючі значення напруги на виході інвертору

Для формування синусоїди на протязі півперіоду при частоті, яка задана, цей півперіод поділяється на 3 такти, це означає, що на частоті 50 Гц тривалість одного такту складає На кожному такті формується імпульс напруги, амплітуда якого дорівнює амплітуді напруги живлення, а тривалість задається комп’ютером в залежності від параметрів керування АД. Завдяки тому, що ширина цих імпульсів є різною, діюча напруга на протязі півперіоду змінюється.

На виході інвертору отримуємо таку форму напруги:

Рис. 3.11 Напруга на виході інвертора при малої частоті комутації

Для наближення форми напруги до синусоїди необхідно збільшити частоту комутації:

Рис. 3.12 Напруга на виході інвертора при збільшенні частоти комутації

Сучасні частотні перетворювачі працюють з частотою комутації до 20 кГц

3.6 Структурна схема перетворювача частоти (рис.10.13)

Частотний перетворювач складається з:

1 КВ – керований випрямляч

2 СКВ – система керування випрямлячем

3 КІ – керований інвертор

4 СКІ - система керування інвертором

5 LC – фільтр

6 R – опір клампера

7 VT1 – VT7 – IGBT транзистори

Напруга 380В частотою 50Гц подається на вхід КВ. на виході КВ маємо напругу постійного струму, амплітуду напруги можна регулювати СКВ. Пульсації напруги постійного струму фільтруються фільтром LC. Далі напруга постійного струму подається на інвертор, якій складається з шістьох польових транзисторів IGBT. Система керування інвертором СКІ керує транзисторами у відповідності до певного алгоритму, завдяки чому на виході інвертору з’являється змінна напруга прямокутної форми, але за умов достатньо високої частоти комутації форма напруги наближається до синусоїди.

Рис. 3.13 Структурна схема перетворювача частоти