A frekvenciaváltó működési elve

Afrekvenciaváltóegy teljesítményszabályozó eszköz, amelynek alapelve a motor fordulatszáma és a tápfeszültség frekvenciája közötti arányos összefüggésen alapul (AC aszinkron motoroknál: n=60f/p, ahol n a sebesség, f a frekvencia és p a póluspárok száma).

Alapfeladat

Az elektromos hálózat által szolgáltatott állandó váltakozó áramot váltóárammá alakítja a motor által igényelt, állítható frekvenciájú és feszültségű váltóárammá, ezáltal pontosan szabályozva a motor fordulatszámát és nyomatékát.

A frekvenciaváltó alapvető működési elve: Alapfolyamat: AC-DC-AC átalakítás
1. Egyenirányítás (AC-DC)
Bemenet: A frekvenciaváltó fix feszültséggel és frekvenciával (50 Hz vagy 60 Hz) kap váltóáramot az elektromos hálózattól.
Folyamat: A belső egyenirányító áramkör a bemenő váltakozó áramot pulzáló egyenárammá alakítja.
Kulcselem: Egyenirányító modul.

2. DC (szűrés és energiatárolás)
Folyamat: A pulzáló egyenáramot az egyenáramú buszon lévő szűrőkondenzátorok (és reaktorok) kisimítják, így stabil egyenárammá válik, kisebb hullámosság mellett.

Funkció: Feszültségingadozás kiküszöbölése és energia tárolása.

3. Inverzió (egyenáramról állítható váltakozó áramra)
Az inverteren keresztül (teljesítménykapcsoló eszközökkel, például IGBT-kkel), a vezérlőáramkör vezérlése mellett ezek az IGBT-k rendszeresen, rendkívül magas frekvenciákon (pl. több ezer-tízezer hertz) kapcsolódnak be és ki.

Kulcstechnológia: PWM (impulzusszélesség-moduláció) vezérlés, amely a kapcsolási frekvencia beállításával szinuszos kimenetet szimulál.

4. Irányítás
Core Control: V/F Control
Állandó feszültség---frekvencia arányt tart fenn, biztosítva a motor stabil fluxusát. Alkalmas alacsony pontosságú alkalmazásokhoz, például ventilátorokhoz és szivattyúkhoz.
Vector Control
Algoritmusok segítségével lebontja a motoráram nyomaték- és mágneses mező összetevőit, így az egyenáramú motorokhoz hasonló pontos nyomatékszabályozást ér el. Alkalmas nagy-pontos sebességszabályozásra, például emelőberendezésekben és szerszámgépekben.
Közvetlen nyomatékszabályozás
Közvetlenül vezérli a motor nyomatékát és fluxusát, gyors dinamikus választ biztosítva, és alkalmas nagy{0}}sebességű ütközési terhelésekre.

Alapkomponensek
Egyenirányító egység:AC DC-vé alakítja.
DC busz:Szűri és tárolja az energiát.
Inverter egység:A DC-t változtatható frekvenciájú váltakozó árammá alakítja.
Vezérlőegység (CPU):Jeleket dolgoz fel és PWM hullámformákat generál.
Érzékelési áramkör:Figyeli a feszültséget, áramot, hőmérsékletet stb.