Utilizarea convertizorului de frecventa 

June 20, 2018 | Author: | Posted in Tehnologie

Rotorul oricarui motor electric este antrenat de fortele cauzate de un camp electromagnetic rotativ in interiorul bobinei statorului. Viteza de rotatie a acestor convertizoare de frecventa,  este de obicei determinata de frecventa industriala a retelei electrice. Valoarea sa standard de 50 de hertzi,  implica finalizarea a cincizeci de perioade de oscilatii intr-o secunda. Timp de un minut numarul lor creste de 60 de ori si este de 50×60 = 3000 de rotatii. De acelasi numar de ori, rotorul se roteste sub influenta campului electromagnetic aplicat. Daca modifici valoarea frecventei de retea aplicata statorului, poti ajusta viteza de rotatie a rotorului si a unitatii conectate la acesta. Acest principiu este pus in baza controlului motorului.

Principiul functionarii convertizorului de frecventa

Baza acestui dispozitiv, denumita si invertor, este o dubla modificare a formei semnalului retelei de alimentare cu energie electrica. Initial, tensiunea industriala este aplicata unui redresor de putere cu diode puternice, care elimina armonicile sinusoidale, dar lasa pulsatiile semnalului. Pentru a le elimina, este prevazuta o banca de condensatoare cu inductanta (filtru LC), care asigura o forma stabila, netezita la tensiunea rectificata.  Apoi, semnalul trece la intrarea convertizorului de frecventa, care este un circuit trifazat de pod cu sase tranzistoare de putere din seria IGBT sau MOSFET cu diode pentru protectia impotriva defectiunilor tensiunilor de polaritate inversa. Folosite anterior pentru aceste scopuri, tiristoarele nu au viteza suficienta si nu functioneaza cu interferente mari.

Pentru a activa modul de franare a motorului in circuit, poate fi instalat un tranzistor controlat cu un rezistor puternic care sa disipeze energia. Acest lucru va permite sa elimini tensiunea generata de motor,  pentru a proteja condensatoarele de filtrare de supraincarcare si de avarie. Metoda de control vectorial a frecventei convertorului permite crearea de circuite care regleaza automat semnalul de catre sistemele RAA. Pentru aceasta, se utilizeaza un sistem de control:

1. amplitudine;

2. PWM (simularea latimii pulsului).

Metoda de reglare a amplitudinii se bazeaza pe schimbarea tensiunii de intrare si PWM – algoritmul de comutare a tranzistorilor de putere cu o tensiune de intrare constanta. Cu controlul PWM, se creeaza o perioada de modulatie a semnalului cand bobina statorului este conectata in ordine stricta la terminalele pozitive si negative ale redresorului.  Deoarece frecventa ceasului generatorului este destul de ridicata, in bobina motorului, care are o rezistenta inductiva, acestea sunt netezite la un sinusoid de forma normala.

Modelele de control PWM permit eliminarea maxima a pierderilor de energie si asigura o eficienta ridicata a conversiei,  datorita controlului simultan al frecventei si amplitudinii. Acestea au devenit disponibile datorita dezvoltarii tehnologiilor pentru controlul tiristoarelor, cu blocare electrica din seria GTO sau a brandurilor tranzistor IGBT bipolare cu o poarta izolata.  Fiecare dintre cele sase tranzistoare IGBT este conectat intr-un circuit contra-paralel la dioda curenta inversa. In acest caz, circuitul activ al unui motor de inductie trece prin circuitul de putere al fiecarui tranzistor, iar componenta sa reactiva este dirijata prin diode.

Eliminarea interferentelor

Pentru a elimina influenta interferentelor electrice externe asupra functionarii invertorului si a motorului, proiectarea circuitului convertorului de frecventa poate include un filtru de zgomot care elimina interferente radio, induse de descarcari electrice de catre echipamentul de operare. Aparitia acestora este semnalizata de controler, iar pentru a reduce impactul, cablajul ecranat este utilizat intre motor si bornele de iesire ale invertorului.

Comments Off on Utilizarea convertizorului de frecventa  Tags: , ,

Author:

This author has published 30 articles so far. More info about the author is coming soon.