周波数コンバータの動作原理

A周波数変換器は、モーター速度と電源周波数の比例関係に基づいた電力制御デバイスです (AC 非同期モーターの場合: n=60f/p、n は速度、f は周波数、p は極対の数です)。

コアタスク

電力網から供給される一定の AC 電力を、モーターに必要な周波数と電圧を調整できる AC 電力に変換し、モーターの速度とトルクを正確に制御します。

周波数インバーターの基本動作原理: コアプロセス: AC-DC-AC 変換
1. 整流 (AC から DC)
入力: 周波数インバーターは、電力網から固定電圧および周波数 (50Hz または 60Hz) の AC 電力を受け取ります。
プロセス: 内部整流回路は、入力 AC 電力を脈動 DC 電力に変換します。
主要コンポーネント: 整流器モジュール。

2. DC (フィルタリングとエネルギー貯蔵)
プロセス: 脈動する DC 電源は、DC バス上のフィルター コンデンサ (およびリアクトル) によって平滑化され、リップルの少ない安定した DC 電源になります。

機能：電圧変動をなくし、エネルギーを蓄える。

3. 反転 (DC から調整可能な AC)
制御回路の制御の下、インバータ (IGBT などのパワー スイッチング デバイスを使用) を介して、これらの IGBT は非常に高い周波数 (たとえば、数千から数万ヘルツ) で定期的にオンとオフに切り替わります。

主要なテクノロジー: スイッチング周波数を調整することで正弦波出力をシミュレートする PWM (パルス幅変調) 制御。

4. 制御
コアコントロール：V/Fコントロール
一定の電圧対周波数比を維持し、安定したモーター磁束を確保します。ファンやポンプなど、精度要件が低いアプリケーションに適しています。
ベクトル制御
モーター電流のトルク成分と磁界成分をアルゴリズムで分解し、DCモーターと同様の高精度なトルク制御を実現します。昇降装置や工作機械などの高精度の速度調整に適しています。-
ダイレクトトルク制御
モーターのトルクと鎖交磁束を直接制御し、高速な動的応答を実現し、高速衝撃荷重に適しています。{0}

コアコンポーネント
整流器ユニット:ACをDCに変換します。
DCバス:エネルギーを濾過して蓄えます。
インバーターユニット：DC を可変周波数 AC に変換します。
コントロールユニット(CPU):信号を処理して PWM 波形を生成します。
検出回路:電圧、電流、温度などを監視します。