Frekvenciaváltó

[Marton]

A frekvenciaváltó egy olyan teljesítmény elektronikai készülék mely a váltakozó áramú villamos energiát elsõsorban egy más frekvenciára alakítja át, továbbá megváltoztathatja a fázisok számát illetve a kimeneti jel amplitúdóját, azaz a feszültségét is.

Kifejlesztésének szükségessége a nagyon egyszerû szerkezetû asszinkron motorok szabályozhatósága miatt kellett.

Mint ismert, ezek fordulatszámát a tápláló hálózat frekvenciája határozza meg a kialakított póluspárok függvényében.

A frekvencia váltó bemeneti táplálása lehet egy vagy több (három) fázisú. Minden estben ez egyenirányításra kerül és kondenzátorral pufferelve, simítva létrejön a belsõ egyenáramú feszültség. Ezt az egyenfeszültséget gyors félvezetõs (IGBT) kapcsolókkal egy adott algoritmus szerint impulzus szélesség modulációval (PWM) a terhelésre kapcsoljuk több kHz-es jellel. Ennek eredményeként kialakul egy új három fázis. A kimeneti feszültség a táplált motor névleges frekvenciája alatt, egy alsó szakaszban csökkentett értékû a motor védelme érdekében. Ha tartósan alacsony fordulaton akarjuk használni a motort, kiegészítõ ventilátoros hûtést kell használni a motornál a saját tengelyen lévõhöz képest. A kimeneti frekvencia lehet 0-tól névlegesig (50Hz), vagy a fölött, ezzel az adott motort a névleges fordulatához képest gyorsabban is járathatjuk annak tulajdonságait figyelembe véve. Ezen felsõ tartományban a feszültség növelhetõség hiánya miatt alul gerjesztettség, nyomaték csökkenés következik be.
A teljesítmény kapcsolókat (IGBT) manapság egy sokrétûen programozható mikrocsip vezérli. Ez korlátozott logikai vezérlési feladatokat is elláthat. A készülék minden esetben alkalmas a motor túlterhelés védelmét is ellátni helyes paraméterezés esetén. Használatával megoldható a motorok lágy indítása, szabályozott gyorsulása, lassulása, egyszerû irányváltása. Egyes készülékek hozzájuk csatolt fékezõ ellenállás segítségével fékezõ üzemmódot is lehetõvé tesznek.

Megfelelõ fordulat illetve helyzetadó segítségével szervó (pozicionáló) meghajtóként is használható az egyszerû háromfázisú motorszerkezet.

Mûködésébõl adódóan nagyfrekvenciás zajt termelhet melyet bemeneti oldalon megfelelõen méretezett fojtótekerccsel szûrni kell a hálózattól, kimeneti oldalon ajánlott az árnyékolt kivitelû motorkábel.
Különleges kivitelként létezik egyfázisú kimeneti típusú is.