Principio de funcionamiento del convertidor de frecuencia

Aconvertidor de frecuenciaes un dispositivo de control de potencia cuyo principio básico se basa en la relación proporcional entre la velocidad del motor y la frecuencia de la fuente de alimentación (para motores asíncronos de CA: n=60f/p, donde n es la velocidad, f es la frecuencia y p es el número de pares de polos).

Tarea principal

Convertir la potencia de CA constante suministrada por la red eléctrica en potencia de CA con frecuencia y voltaje ajustables requeridos por el motor, controlando así con precisión la velocidad y el par del motor.

Principio de funcionamiento básico de un inversor de frecuencia: proceso principal: conversión de CA-CC-CA
1. Rectificación (CA a CC)
Entrada: El inversor de frecuencia recibe energía de CA a un voltaje y frecuencia fijos (50 Hz o 60 Hz) de la red eléctrica.
Proceso: El circuito rectificador interno convierte la energía CA de entrada en energía CC pulsante.
Componente clave: módulo rectificador.

2. DC (Filtrado y Almacenamiento de Energía)
Proceso: La potencia de CC pulsante es suavizada por los condensadores de filtro (y reactores) en el bus de CC, convirtiéndose en energía de CC estable con menos ondulación.

Función: Eliminar fluctuaciones de voltaje y almacenar energía.

3. Inversión (CC a CA ajustable)
A través del inversor (utilizando dispositivos de conmutación de energía como los IGBT), bajo el control del circuito de control, estos IGBT se encienden y apagan regularmente a frecuencias extremadamente altas (por ejemplo, de miles a decenas de miles de hercios).

Tecnología clave: control PWM (modulación de ancho de pulso), que simula una salida de onda sinusoidal ajustando la frecuencia de conmutación.

4. Controlar
Control central: Control V/F
Mantiene una relación constante de voltaje-a-frecuencia, lo que garantiza un flujo estable del motor. Adecuado para aplicaciones con requisitos de baja precisión, como ventiladores y bombas.
Control de vectores
Descompone los componentes de par y campo magnético de la corriente del motor mediante algoritmos, logrando un control de par preciso similar a un motor de CC. Adecuado para regulación de velocidad de alta-precisión, como en equipos de elevación y máquinas herramienta.
Control de par directo
Controla directamente el par y el enlace de flujo del motor, lo que ofrece una respuesta dinámica rápida y es adecuado para cargas de impacto de alta-velocidad.

Componentes principales
Unidad rectificadora:Convierte CA a CC.
Autobús CC:Filtra y almacena energía.
Unidad inversora:Convierte CC a CA de frecuencia variable.
Unidad de control (CPU):Procesa señales y genera formas de onda PWM.
Circuito de detección:Monitoriza voltaje, corriente, temperatura, etc.