Преобразователь частоты

Преобразователь частоты или преобразователь частоты — это электронное или электромеханическое устройство, которое преобразует переменный ток ( AC ) одной частоты в переменный ток другой частоты. Устройство также может изменять напряжение , но если это так, то это не соответствует его основной цели, поскольку добиться преобразования напряжения переменного тока гораздо проще, чем преобразования частоты.

Традиционно этими устройствами были электромеханические машины, называемые мотор-генераторной установкой. ^[1] также устройства с ртутно-дуговыми выпрямителями Использовались или вакуумными трубками. С появлением твердотельной электроники стало возможным создавать полностью электронные преобразователи частоты. Эти устройства обычно состоят из выпрямительного каскада (генерирующего постоянный ток ), который затем инвертируется для получения переменного тока желаемой частоты. могут В инверторе использоваться тиристоры , IGCT или IGBT . Если требуется преобразование напряжения, трансформатор обычно включается либо во входную, либо в выходную схему переменного тока, и этот трансформатор также может обеспечивать гальваническую развязку между входной и выходной цепями переменного тока. В схему постоянного тока также можно добавить батарею , преобразователя чтобы улучшить выдержку при кратковременных перебоях в подаче входного питания.

Преобразователи частоты различаются по мощности от нескольких ватт до мегаватт.

Приложения

Преобразователи частоты используются для преобразования основной мощности переменного тока с одной частоты на другую, когда две соседние энергосети работают на разной частоте сети .

Частотно -регулируемый привод (ЧРП) — это тип преобразователя частоты, используемый для регулирования скорости двигателей переменного тока, например, насосов и вентиляторов. Скорость синхронного или асинхронного двигателя переменного тока зависит от частоты источника питания переменного тока, поэтому изменение частоты позволяет изменять скорость двигателя. Это позволяет изменять мощность вентилятора или насоса в соответствии с условиями процесса, что может обеспечить экономию энергии.

Циклоконвертер . также является разновидностью преобразователя частоты В отличие от ЧРП, который представляет собой преобразователь частоты непрямого действия, поскольку в нем используется ступень переменного-постоянного тока, а затем ступень постоянного-переменного тока, циклоконвертер представляет собой преобразователь прямой частоты, поскольку в нем не используются промежуточные ступени.

Другое применение - в аэрокосмической и авиационной промышленности. Часто в самолетах используется мощность 400 Гц, поэтому для использования в наземной силовой установке, используемой для питания самолета, пока он находится на земле, необходим преобразователь частоты 50 Гц или 60–400 Гц. Авиакомпании также могут использовать преобразователи для обеспечения пассажиров настенным током в воздухе для использования с ноутбуками и т.п. Радиооборудование и боевые системы на военных кораблях ВМФ часто также питаются от частоты 400 Гц для снижения помех в сигнале постоянного тока после выпрямления.

В системах возобновляемой энергетики преобразователи частоты являются важным компонентом асинхронных генераторов с двойным питанием ( DFIG ), которые используются в современных ветряных турбинах мощностью несколько мегаватт. ^[2]

Система HVDC может служить преобразователем частоты для больших нагрузок.

Альтернативное использование

Преобразователь частоты также может относиться к схеме с гораздо меньшей мощностью, которая преобразует радиочастотные сигналы одной частоты в другую частоту , особенно в супергетеродинном приемнике . См. частотный смеситель . Схема обычно состоит из гетеродина и смесителя частоты (аналогового умножителя), который генерирует сумму и разность частот от входного и гетеродина, из которых одна ( промежуточная частота ) потребуется для дальнейшего усиления, а остальные отфильтровываются . Тот же результат исторически достигался с помощью пентагридного преобразователя или триода и гексода в одной лампе , но может быть экономично реализован в транзисторных радиоприемниках с помощью одного транзистора, действующего как автоколебательный смеситель .

См. также

Ссылки

^ Блэлок, Томас Дж., « Эра преобразователя частоты: взаимосвязанные системы переменных циклов. Архивировано 7 июня 2007 г. в Wayback Machine ». История различных частот и схем взаимного преобразования в США в начале 20 века.
^ Мир возобновляемых источников энергии (май 2008 г.), « В восторге от качества электроэнергии »

Внешние ссылки

Что такое преобразование частоты

[1] Блэлок, Томас Дж., « Эра преобразователя частоты: взаимосвязанные системы переменных циклов. Архивировано 7 июня 2007 г. в Wayback Machine ». История различных частот и схем взаимного преобразования в США в начале 20 века.

[2] Мир возобновляемых источников энергии (май 2008 г.), « В восторге от качества электроэнергии »

[1]

[2]