Для чего нужно преобразование частоты?

В основном преобразование частоты требуется для изменения скорости вращения двигателя. Самым распространенным и широко используемым способом этого добиваются преобразованием частоты. Устройств разных видов большое множество.

Преобразование путём изменения напряжения применяется чаще всего для двигателей с фазным ротором. А изменение скорости вращения путём регулирования частоты и количества пар полюсов лучше всего подойдет для короткозамкнутых.

В этой статье описан довольно простой способ. А если у вас есть лишний генератор, то вложений совсем не потребуется.

Принцип работы

Это один из ранее распространенных видов электромагнитных преобразователей. Представляет собой систему двигатель-генератор.

Система двигатель - генератор для преобразования частоты самый простой способ

Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую с определенной скоростью вращения, так как в данных системах в основном применяются асинхронные электрические машины. При этом у генератора число пар полюсов больше чем у двигателя.

Теоретически, во сколько раз больше число полюсов генератора превышает количество полюсов двигателя, во столько же раз увеличивается частота подаваемая на первичный двигатель, однако из-за скольжения, присутствующего у асинхронного двигателя, частота будет меньше предполагаемой на величину скольжения первичного двигателя.

У асинхронных машин механическая характеристика относится к жестким, поэтому при повышении нагрузки, скорость вращения двигателя уменьшится, что приведет к уменьшению частоты на генераторе.

Мощности двигателя и генератора подбираются следующим образом: Генератор рассчитывается на определенного потребителя, так  чтобы его нагрузка не приводила к критическому изменению скорости вращения первичного двигателя, мощность первичного двигателя должна обеспечивать не только мощности повторного двигателя, но и мощность холостого хода генератора.

Достоинство данной системы состоит в простом обслуживании, которое заключается в регулировании частоты и техническим обслуживанием самих электрических машин. Подробнее о поиске и устранении поломок двигателя вы можете узнать из статей на нашем сайте: «Ремонт механических неисправностей«, «ремонт электрических неисправностей электродвигателя«.

Недостатком системы служит то, что для обеспечения одного или нескольких потребителей необходимо оборудование соизмеримой мощности, в некоторых случаях имеющие внушительные размеры и вес.

Расчет

Расчет частоты и количества оборотов системы двигатель - генератор, для преобразования частоты

Формула для расчета оборотов двигателя:

n = 60*f / p, [об/ мин];

f – частота, Герц,

р – количество пар полюсов статора.

С помощью этой простой формулы можно довольно просто рассчитывать частоту вращения для регулирования оборотов, или наоборот.

Также, из количества оборотов необходимо вычесть потери на скольжение, которые примерно равны 4%, или 0,04. Так, двигатель с 3 000 оборотов фактически будет выдавать 2 900 об/мин.

Допустим, мы выяснили, что двигатель вращается со скоростью 2900 об/мин с 1 парой полюсов, работает на бытовой частоте 50 Гц. Выясним какую частоту выдает генератор, имеющий 4 пары полюсов.

Как на фото выше, получается вот такая простая пропорция: 2900 = (f*60)/4, посчитав которую, получится 193,33 Гц.

Источник: уникальная статья на нашем сайте electricity220.ru