Sagedusmuundur

Väikesevõimsuseline sagedusmuundur asünkroonmootoritele

Sagedusmuundur on seade vahelduvvoolu sageduse muutmiseks. Euroopas on elektrivõrgust tuleva elektrivoolu sagedus 50 Hz (hertsi), Ameerikas 60Hz. Tavaliselt on sagedusmuunduriga võimalik vahelduvvoolu sagedust muuta piirides 0...650 Hz.

Sagedusmuundurite liigid

Sagedusmuundurid jagunevad:

• Alalisvoolu vahelüliga sagedusmuundurid - 3 liiki:
  • Vooluvaheldiga (osaliselt juhitavate türistoridega kõrgepingelistes türistor-sagedusmuundurites),
  • Pingevaheldiga (tööstuses- ja transpordis kasutatavates madalpingelistes elektriajamites),
  • Näivtakistusallikaga e. Z-allikaga.

Valdav enamus tänapäeva elektriajamites kasutatavaid sagedusmuundureid on alalisvoolu vahelüliga. Paljud suurema võimsusega vahelduvvooluajamite sagedusmuundurid võimaldavad lülitamist alalisvooluvõrku (vt. ABB Industrial Multidrives). Alalisvooluvõrk võimaldab rekuperatiivpidurduse tõhusamat kasutamist.

• Vahetud sagedusmuundurid
  • tsüklokonverterid (ülimadala sagedusega 16⅔ Hz pinge saamiseks raudtee elektrivõrkudes Saksamaal ja Rootsis, samuti mõnedes tööstuses kasutatavates elektrimootorite sujuvkäivitites),
  • kaksik-pulsilaiusmodulatsiooniga sagedusmuundurid,
  • maatriks-sagedusmuundurid.

Pingevaheldiga sagedusmuundurid jagunevad omakorda ühe- või mitmetasandilisteks.

Sagedusmuundurite kasutamine

Kaasaegse sagedusmuunduri põhi tööülesanneteks on lühisrootoriga asünkroonmootori juhtimine ja kaitsmine. Asünkroonmootori pöörlemiskiirus sõltub eelkõige toite sagedusest, mille muutmisega saavutatakse sujuvat mootori pöörlemiskiiruse juhtimise. Pöördemomenti juhtitakse pingega. Sagedusmuundur alaldab toitepinget dioodsilla abil, kasutades kondensaatoreid puhvrina ja IGBT transistore väljundis annab vajaliku sagedust ja pinget. Mootorit juhitakse mõlema (pinge ja sageduse) parameetri reguleerimisega ning jälgides töövoolu tagasisidena. Reeglina sagedusmuundur võimaldab eri-tüüpi juhtimist:

• lineaarjuhtimine U/f- kasutatakse lihtsamatel püsimomendiga ajamites;
• ruutjuhtimine, kus sagedus on sõltuvuses pinge kuubist ja M~n2 - kasutatakse tsentrifugaalpumpade ja ventilaatorite juhtimisel;
• vektorjuhtimine libistuse kompensatsiooniga, kus magnetvoo vektor on risti rootoriga - kasutatakse raskematel püsimomendiga ajamites.

Sagedusmuunduri eelis on energiasäästlikus, sest mootori kiiruse reguleerimine saavutatakse ilma mehhaaniliste lülideta (näiteks veerõhu reguleerimine siibritega). Sagedusmuundur välistab mitmeid otsekäivitusega seotuid probleeme: mehaaniline tõuge, hüdrolöök jne.

Välislingid

• Sagedusmuunduri tasuvusajast
• Kõrgepingelise türistor-sagedusmuunduri madalpingeline makett Tallinna Tehnikaülikooli jõuelektroonika laboris
• Lisamaterjal sagedusmuundurite kohta