Преобразователи частоты со звеном постоянного тока

В частотных преобразователях со звеном постоянного тока напряжение сети сначала выпрямляется с помощью выпрямителя, а после того инвертируется в переменное напряжение необходимой частоты. Таким образом, происходит преобразование энергии в две ступени. Сначала переменный ток преобразуется в постоянный, а затем постоянный преобразуется в переменный ток. Сам частотный преобразователь представляет собой комбинацию выпрямителя с промежуточным звеном постоянного тока и автономного инвертора.

Достоинства преобразователя частоты со звеном постоянного тока

Основным достоинством преобразователя частоты со звеном постоянного тока, является возможность получения широкого диапазона выходных частот, как выше частоты сети, так и ниже. Частотные преобразователи со звеном постоянного тока могут полностью перекрывать потребности электроприводов любого назначения. По схеме ПЧ со звеном постоянного тока строятся высоко, средне и низкоскоростные привода. Такая схема позволяет конструировать прецизионные электропривода, имеющие широкий и сверхширокий диапазон регулирования скорости.

Схему со звеном постоянного тока можно использовать для большого класса относительно простых электроприводов с небольшими требованиями к диапазону регулирования и быстродействию. При разработке конструкции частотного преобразователя со звеном постоянного тока можно увеличивать или уменьшать сложность силовой части и системы управления частотным преобразователем, согласно требованиям к электроприводу без большой избыточности системы. При использовании частотных преобразователей со звеном постоянного тока существует возможность существенно снизить стоимость электропривода за счет питания частотного преобразователя от автономных источников или локальной сети постоянного тока.

Недостатки двухзвенных ПЧ со звеном постоянного тока

К недостаткам преобразователей со звеном постоянного тока относится необходимость двойного преобразование электроэнергии, что ухудшает КПД, увеличивает потери энергии, ухудшает массогабаритные показатели преобразователя.

Другим недостатком ЧП является присутствие в звене постоянного тока мощной батареи конденсаторов большой емкости (в схемах с АИН), либо мощного дросселя с большой индуктивностью (в схемах с АИТ). Именно эти элементы ухудшают массогабаритные показатели. Кроме того, электролитические конденсаторы сильно снижают надежность данного вида преобразователя.

Наибольшее применение в системах автоматизированного управления электроприводами нашли следующие виды частотных преобразователей:

  • Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения (АИН);
  • преобразователь частоты с автономным инвертором тока (АИТ);
  • преобразователь частоты с неуправляемым выпрямителем и автономным инвертором и ШИМ управлением;
  • преобразователь частоты с рекуперативным (активным)
  • выпрямителем и автономным инвертором с ШИМ управлением.