ElektroPrůmysl.cz ENERGETIKA, TRANSFORMÁTORY, POHONY A MĚNIČE FREKVENCE 48 | září 2022 a vypínány pro generování jedné fáze ze tří fází pro motor. Další dva identické obvody generují zbývající dvě fáze. Obr. 3 ukazuje zjednodušené zapojení měniče s pulzně šířkovou modulací (PWM). Spínače jsou použity pro znázornění způsobu, jakým jsou tranzistory spínány pro výrobu jedné fáze (A až B) třífázového výstupu. Výstupní napětí se přepíná z kladného na záporné rozepínáním a zavíráním spínačů v určitém sledu kroků. Výstupní napětí závisí na stavu spínačů (otevřeno nebo zavřeno) a frekvence závisí na rychlosti spínání. Na obr. 4 je znázorněno sinusové (střídavé) síťové napětí, které je superponováno na výstup pulzního střídače neboli simulovaný střídavý proud. Všimněte si, že pulzy mají u každého pulzu stejnou výšku. Je to proto, že stejnosměrné napětí sběrnice, které pohon používá k vytvoření těchto pulzů, je konstantní. Výstupní napětí se mění změnou šířky a polarity spínaných impulsů. Výstupní frekvence se upravuje změnou doby spínacího cyklu. Výsledný proud v asynchronním motoru simuluje sinusový průběh požadované výstupní frekvence. Většina multimetrů s měřením skutečné efektivní hodnoty je dostatečně rychlá na to, aby změřila efektivní hodnotu napětí a proudu PWM. S frekvenčním měničem PWM jsou spojeny dvě frekvence: základní frekvence a nosná frekvence. Základní frekvence je proměnná frekvence, kterou motor používá ke změně otáček. V typickém VFD se základní frekvence pohybuje od několika hertzů do několika set hertzů. Indukční reaktance střídavého magnetického obvodu je přímo úměrná frekvenci. Proto když se sníží frekvence přiváděná na asynchronní motor, musí se snížit i přiváděné napětí, aby se omezil proud odebíraný motorem při snížených frekvencích. Mikroprocesorové řízení upravuje průběh výstupního napětí tak, aby se současně měnilo napětí a frekvence a byl tak zachován konstantní poměr voltů/hertzů. Nosná frekvence (známá také jako spínací frekvence) je frekvence, při které se přepínají impulsy v pulzně-šířkové modulaci. Nosná frekvence je pevná frekvence podstatně vyšší než základní frekvence. Tato vysoká rychlost spínání způsobuje klasické kvílení spojené s frekvenčními měniči. Vyšší nosná frekvence umožňuje lepší přiblížení sinusovému tvaru výstupního proudu. Vyšší spínací frekvence však snižují účinnost pohonu kvůli zvýšenému zahřívání výkonových tranzistorů. Nosná frekvence pro měniče frekvence se pohybuje v rozmezí 2 až 16 kHz. Automatické nastavení nosné frekvence v závislosti naměnícím se zatížení a teplotě vede k tiššímu provozu. Motor s měničem frekvence je standardně navržen pro optimální výkon pro provoz ve spojení s měničem frekvence. Vydrží vyšší napěťové špičky, které produkují všechny měniče frekvence, a může pracovat při velmi nízkých otáčkách, aniž by se přehřál. Řízení otáček může být v otevřené smyčce, kdy se nepoužívá zpětná vazba skutečných otáček motoru, nebo v uzavřené smyčce, kdy se pro přesnější regulaci otáček používá zpětná vazba. Reakce motoru je velmi závislá na podmínkách zatížení. Otevřená smyčka VFD neví nic o podmínkách zátěže; pouze říká motoru, co má dělat. Pokud například dodává motoru frekvenci 43 Hz a motor se točí rychlostí odpovídající napětí napětí 0 Základní frekvence Nosná frekvence Obr. 4 Sinusové síťové napětí superponované na výstupu PWM měniče.
RkJQdWJsaXNoZXIy Mjk3NzY=