Частотные преобразователи 220 В и 380 В – в чём разница и какие их преимущества

Для управления скоростью вращения электродвигателя, используют специальные электротехнические устройства – частотные преобразователи. В зависимости от типа применяемого двигателя и количества используемых фаз, преобразователи частоты могут быть спроектированы для однофазного и трёхфазного режима электропитания. Однофазный режим соответствует номинальному напряжению сети – 220В, а трёхфазный – 380В.

Назначение частотных преобразователей

Для максимальной оптимизации производственного процесса, в приводном механизме которого присутствуют электродвигатели, необходимо использовать преобразователи частоты. Они позволяют продлить эксплуатационный ресурс оборудования и рационализировать работу электродвигателя.

Асинхронные двигатели переменного тока могут функционировать и без инверторов. В таком случае они будут совершать обороты с одинаковой скоростью, без возможности регулировки частоты вращения. Также отсутствие частотника во входной цепи, приведёт к постоянным перегрузкам и возрастанию тока (во время пуска двигателя) в 5-7 раз выше номинального значения. Такие перенапряжения пагубно отражаются на состоянии обмоток двигателя и приведут к выходу из строя электрической машины.

” Важно! Для осуществления плавного пуска и регулирования входных параметров электродвигателя, используют частотные преобразователи 380В (для трёхфазного подключения обмоток) и 220В (для однофазной цепи с нулевым проводом) ”

Стоит отметить, что использование современных инверторов в тандеме с электродвигателями, позволяет сократить потребление энергоресурсов вдвое!

Принцип работы преобразователей частоты

Несмотря на различное количество входных клемм однофазных (1-фаза; 2-ноль) и трёхфазных (1-я фаза; 2-я фаза; 3-я фаза) частотников, их принцип действия полностью совпадает.

Формируемые действия:

• выпрямление переменного тока питающей сети;
• формирование сигнала необходимой частоты управляющим микропроцессором, который попеременно осуществляет открытие/закрытие IGBT-транзисторов;
• фильтрация входных параметров преобразуемого сигнала;
• приобретение синусоидальной формы конечного сигнала за счёт сглаживания последовательности прямоугольных импульсов индуктивностью обмоток.

Существует три основных класса соединения частотных преобразователей, которые различаются фазностью подключения входных и выходных терминалов.

Классы подключения:

1.  фаза на входе – 1 фаза на выходе;
2.  1 фаза на ходе – 3 фазы на выходе;
3.  3 фазы на входе – 3 фазы на выходе.

Первые два класса подключения реализуются на однофазных преобразователях, а третий класс – на трёхфазных.

Особенности работы преобразователя частоты 220 В

Основное отличие преобразователя частоты 220В от трёхфазного инвертора, заключается в возможности пуска и управления асинхронным трёхфазным электродвигателем от бытовой сети номинальным напряжением 220В. Подключать двигатель в этом случае следует по электрической схеме «треугольник». Это позволит избежать значительной потери мощности в работе системы.

Преимущества однофазного инвертора:

• минимальные массогабаритные показатели;
• высокий коэффициент энергосбережения;
• наличие высоких функциональных возможностей;
• внушительный диапазон изменения вращающего момента на валу двигателя;
• возможность универсального исполнения для специфических видов оборудования;
• максимальная защита электродвигателя от перенапряжений и токовых перегрузок;
• приемлемое соотношение цены и качества, относительно стремительной самоокупаемости частотника за счёт снижения энергопотребления.

Преобразователи частоты 220В, предназначенные для однофазных электродвигателей, легко и просто внедряются в уже существующие установки. Частотники выступают в роли промежуточного элемента между электродвигателем и питающей сетью. После правильного подключения «фазы» и «ноля», остаётся лишь настроить рабочие параметры, оптимизирующие работу привода.

Специфика эксплуатации частотного преобразователя 380 В

Помимо обычного эксплуатационного процесса, в котором на входе и выходе преобразователя частоты присутствуют три фазы по 380В каждая, существует и возможность альтернативного подключения.

Частотный преобразователь 380В можно запитать и от одной фазы. Однако мощность при таком подключении снизиться процентов на 40%. Это связано с допустимой нагрузкой по току на силовые транзисторы и тиристоры, присутствующие в схеме преобразования.

“ Внимание! При подключении трёхфазного преобразователя к однофазной сети с напряжением 220В, на выходе инвертор будет выдавать три фазы по 220В каждая, а не 380В. В связи с этим, электродвигатели рассчитанные на напряжение 380/220В – соединяют по схеме «треугольник», а приводы 127/220В – по схеме «звезда» ”

Преимущества трёхфазного частотника:

• возможность применения в сетях с изолированной нейтралью;
• простой ввод в эксплуатацию;
• снижение потребляемой электроэнергии;
• автоматическая диагностика параметров вращения двигателя и предупреждение аварий;
• производство пуска и торможения привода с наименьшей вероятностью возникновения ударных нагрузок;
• максимальный КПД;
• широкий диапазон установки скорости вращения, ускорения и момента;
• максимальная рекуперация мощности электродвигателя во время падения входных значений напряжения или тока;
• высокая надёжность и способность интуитивного управления.

Для получения значения выходного напряжения равного 380В, при подключении трёхфазного частотника к однофазной сети, необходимо применение однофазного трансформатора 220/380В. Всемирно известные бренды электротехнической продукции, производят специализированные преобразователи частоты, со встроенным повышающим трансформатором. На выходе такого агрегата из однофазной сети 220В, выдаётся трёхфазное напряжение 380В.