Наибольшее распространение получили асинхронные электрические двигатели. Во многом это можно объяснить их адаптивностью к изменению скорости. Напомним, существует всего три способа: редуктор, преобразователь частоты, варьирование числа пар полюсов. Редуктор – не лучший вариант. Он делает двигатель громоздким неповоротливым, требует дополнительного обслуживания в процессе эксплуатации.
Многоскоростные асинхронные двигатели с возможностью изменения подключенных пар полюсов позволяет быстро скорректировать скорость. Но происходит это не плавно – ступенчато. И только преобразователи частоты электродвигателя дают возможность управлять им широчайшем диапазоне характеристик.
Разновидности частотников
Рынок сегодня предлагает две разновидности частотных преобразователей (ЧП) для асинхронных двигателей:
- скалярные ЧП;
- векторные ЧП.
Данная классификация осуществляется по методу управления.
Скалярные частотники самые доступные по цене. Они также компактны по конструктиву. Их особенностью является сохранение одинакового соотношения между выходными характеристиками, а именно – между частотой и напряжением.
Высокая точность управления здесь недостижима. Но она не везде и нужна. Например, скалярные ЧП весьма востребованы при строительстве насосных станций, в системах вентиляции.
Векторные ЧП: с обратной связью и без неё
Эти устройства сложнее по конструкции. Помимо управления выходным напряжением и частотой, векторные ЧП позволяют управлять фазой (пространственный вектор). Именно благодаря этой особенности и удаётся достигать высокой точности управления.
Векторные ЧП необходимы в случае, где важна точность: в позиционировании стрелы, лебёдки, в работе подъёмных механизмов, в секторе металлообработки, в работе экструдеров и т.д.
Высочайшая точность регулирования момента вращения АД становится возможной при наличии у частотного преобразователя обратной связи. С ней высокая точность сохраняется даже при сверхнизких частотах (вплоть до 1 Гц).
На вал устанавливается энкодер – устройство, которое находится в связи с преобразователем и в режиме онлайн снабжает его информацией о текущей частоте вращения вала.
Есть векторные ЧП и без обратной связи. В них вращение вала АД рассчитывается математической моделью по актуальным электрическим показателям (мгновенные значения).
В видео показан преобразователь частоты для асинхронного двигателя:
