Convertidor de frecuencia: conózcalo
Convertidor de frecuencia es un dispositivo de control de potencia que utiliza la función de encendido y apagado de los dispositivos semiconductores de potencia para convertir la potencia de frecuencia industrial en otra frecuencia. Es un poco diferente con inversor de almacenamiento de energía. A continuación analizaremos con más detalle el convertidor de frecuencia.
Índice
Qué es un convertidor de frecuencia？
Un convertidor de frecuencia es un dispositivo electrónico de potencia que convierte la corriente alterna de frecuencia fija en corriente alterna de frecuencia regulable. Se compone principalmente de rectificador, circuito intermedio, inversor y controlador, que es el mismo complejo que inversor monofásico o microinversor.
El rectificador convierte la corriente alterna en continua, el inversor convierte la corriente continua en alterna, el circuito intermedio se utiliza para regular la tensión y la corriente, y el controlador se encarga de controlar y regular todo el sistema.
Funciones y características del convertidor de frecuencia
- Función de arranque suave
Utilizar energía comercial para arrancar el motor directamente, y la corriente de arranque es de 5-7 veces la corriente nominal del motor. En este caso, el arranque directo del motor provocará una caída de la tensión de red y afectará al funcionamiento normal de otros equipos eléctricos.
Utilizando el arranque suave con convertidor de frecuencia, la corriente de arranque es generalmente 1,2-1,5 veces la corriente nominal, lo que reduce eficazmente la corriente de impulso de arranque y reduce la ocupación del transformador. - Regulación de la velocidad de conversión de frecuencia
La regulación tradicional de la velocidad del motor es la regulación de velocidad por cambio de polos; según la misma velocidad del motor asíncrono trifásico:
Cambiando el número de pares de polos magnéticos del devanado del estator del motor, puede modificarse su velocidad sincrónica, cambiando así la velocidad del rotor. Mediante diferentes combinaciones de conexiones de bobinado, generalmente pueden obtenerse velocidades bipolares, tripolares y tetrapolares. El rango de regulación de la velocidad es estrecho, normalmente dos velocidades.
- Efecto de ahorro energético
En varios ventiladores, bombas de agua y bombas de aceite, la resistencia generada por el aire o el líquido es aproximadamente proporcional al cuadrado de la velocidad del motor, y la potencia necesaria es proporcional al cubo de la velocidad del motor. Cuando el volumen de aire y el caudal requeridos disminuyen, el uso de un variador de frecuencia para regular el volumen de aire y el caudal puede suponer un importante ahorro de energía eléctrica.
Condiciones necesarias para el funcionamiento de los convertidores de frecuencia
- Entorno físico
- Factor de temperatura
La temperatura influye enormemente en la vida útil y la fiabilidad de los componentes electrónicos del inversor. Cuando se utilice el inversor en un entorno con una temperatura de funcionamiento elevada, deberán tomarse medidas de refrigeración adicionales para garantizar que la temperatura ambiente se mantenga estable dentro del intervalo exigido en el manual del usuario del inversor (-10~+40/45℃).En la caja de control eléctrico, el convertidor de frecuencia debe instalarse generalmente en la parte superior de la caja, ¡y está terminantemente prohibido instalar el elemento calefactor cerca de la parte inferior del convertidor de frecuencia! Además, el ventilador de refrigeración del convertidor debe inspeccionarse y limpiarse regularmente durante su uso. - Factor de humedad
Cuando la humedad ambiente es superior a 90%, el aislamiento de los componentes del interior del convertidor se deteriora, provocando el mal funcionamiento del convertidor. Por lo tanto, poner desecante en el convertidor de frecuencia se convierte en un medio necesario para eliminar la humedad cuando sea necesario. - Gas corrosivo
Dado que los gases corrosivos tienen un gran efecto destructivo sobre el rendimiento del aislamiento eléctrico de la placa de circuito impreso interna y la carcasa de plástico del variador, deberá utilizarse una carcasa sellada que cumpla las normas de seguridad cuando se utilice el variador en un entorno de este tipo. - Vibraciones y choques
Estos dos fenómenos físicos provocarán un mal contacto eléctrico en el variador de frecuencia y la soldadura abierta de los componentes, además de tener un mayor impacto en el uso normal del variador. Por este motivo, los trabajos diarios de mantenimiento y reparación no deben ser descuidados.
- Entorno eléctrico
- Evitar interferencias electromagnéticas
Debido a los enlaces de rectificación e inversor durante el funcionamiento del convertidor de frecuencia, este proceso de trabajo producirá inevitablemente muchas interferencias de ondas electromagnéticas. Estas ondas electromagnéticas de alta frecuencia causarán ciertas interferencias en los instrumentos y medidores cercanos. Por este motivo, los instrumentos y contadores que se encuentren en la misma red que el convertidor de frecuencia deben conectarse primero a tierra. Deben utilizarse cables con capas de apantallamiento para las conexiones entre los distintos componentes eléctricos e instrumentos, y la capa de apantallamiento debe estar conectada a tierra.
- Evitar la sobretensión de entrada
Aunque la mayoría de los terminales de entrada de alimentación del variador disponen de una función de protección contra sobretensiones, si la alta tensión en el terminal de entrada del variador de frecuencia se aplica durante mucho tiempo, los componentes relacionados dentro del variador (como varistores, dispositivos rectificadores, etc.) se dañarán con frecuencia. Para fuentes de alimentación con frecuentes y grandes fluctuaciones de tensión, considere el uso de equipos estabilizadores de tensión. - Conexión a tierra
La correcta conexión a tierra del convertidor de frecuencia es un medio importante para mejorar la sensibilidad del sistema y suprimir las interferencias de ruido. La resistencia de conexión a tierra del terminal de conexión a tierra G del convertidor de frecuencia (también marcado como E) debe ser lo más pequeña posible. El área de la sección transversal del cable de conexión a tierra no debe ser inferior a 2 mm², y la longitud debe controlarse dentro de los 20 m. - Protección contra el rayo
Los inversores suelen estar equipados con circuitos de absorción y descarga de rayos para evitar que la intrusión instantánea de un rayo provoque daños en el inversor. Por este motivo, si se encuentra en una zona con actividad de rayos y la alimentación del inversor se introduce a través de una línea aérea, deberá instalar en la línea de entrada un pararrayos dedicado al inversor de frecuencia.
Aplicaciones del convertidor de frecuencia
Como inversor de onda sinusoidal pura de 2000wLos convertidores de frecuencia se utilizan ampliamente en la producción industrial, el transporte, los electrodomésticos y otros campos, y tienen las ventajas del ahorro de energía, la alta eficiencia y la seguridad. A continuación se describen algunas aplicaciones típicas:
- Automatización industrial: En el proceso de producción industrial, muchos equipos necesitan ajustar su velocidad en función de los requisitos del proceso. Por ejemplo, los ventiladores, las bombas de agua, los compresores, etc., mediante el uso de convertidores de frecuencia, pueden lograr la regulación continua de la velocidad de los motores, mejorar la eficiencia de la producción y reducir el consumo de energía.
- Transporte:En el ámbito del transporte ferroviario, los convertidores de frecuencia se utilizan ampliamente en los sistemas de alimentación de metros, trenes ligeros y otros trenes. Ajustando la velocidad de circulación del tren, se puede conseguir un control preciso del mismo y mejorar la eficiencia del transporte. Además, los convertidores también desempeñan un papel importante en equipos de transporte como vehículos eléctricos y ascensores.
- Electrodomésticos:En el campo de los electrodomésticos, los convertidores de frecuencia se utilizan ampliamente en aires acondicionados, frigoríficos, lavadoras y otros equipos. Ajustando la velocidad del motor, se puede conseguir un control preciso del equipo, mejorar el ratio de eficiencia energética y reducir el consumo de energía. Por ejemplo, un acondicionador de aire inverter puede ajustar automáticamente su capacidad de refrigeración o calefacción en función de los cambios de temperatura interior y exterior para lograr confort y ahorro energético.
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Miel
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