Ρυθμιστές συχνότητας (Inverter)

Οι περισσότεροι από εσάς ίσως να μην έχετε ακούσει ποτέ για τους ρυθμιστές συχνότητας και να μην έχετε και την παραμικρή ιδέα για το τι ακριβώς αποτελούν. Σίγουρα όμως υπάρχουν και άνθρωποι που γνωρίζουν καλά και έχουν χρησιμοποιήσει αυτά τα όργανα.

Για την πρώτη ομάδα, θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε αναλυτικά τι είναι οι ρυθμιστές συχνότητας, και πιο συγκεκριμένα, οι ρυθμιστές συχνότητας που θα βρείτε στο ηλεκτρονικό μας κατάστημα.

Εάν σκέφτεστε την αγορά ενός ρυθμιστή συχνότητας ή απλά θέλετε να ενημερωθείτε καλύτερα και να αποκτήσετε νέες ενδιαφέρουσες γνώσεις, βρίσκεστε στο σωστό σημείο – στην Elmark.

Ρυθμιστές συχνότητας – τι είναι και ποια είναι η εφαρμογή τους

Ο ρυθμιστής συχνότητας είναι ένα όργανο που λειτουργεί μετατρέποντας την τάση και την συχνότητα εισόδου σε μεταβλητές, ή με άλλα λόγια μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο.

Για τους πιο προχωρημένους, θα πούμε ότι ο ρυθμιστής συχνότητας εκτελεί την αντίστροφη λειτουργεία του γνωστού ανορθωτή ο οποίος μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα.

Για να είμαστε περισσότερο σαφείς, θα εξηγήσουμε συνοπτικά ποια είναι η διαφορά μεταξύ συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος.

Το συνεχές ρεύμα δεν αλλάζει κατεύθυνση και ένταση με την πάροδο του χρόνου. Οι πηγές τέτοιου είδους ρεύματος είναι μπαταρίες, συσσωρευτές, φωτοκύτταρα, δυναμό κ.λπ.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα, από την άλλη, έχει την ικανότητα να μεταβάλλει την ένταση και την κατεύθυνσή του περιοδικά στον χρόνο. Χρησιμοποιείται τόσο για οικιακές, όσο και για βιομηχανικές ανάγκες. Το οικιακό ηλεκτρικό δίκτυο λειτουργεί με μονοφασικό ρεύμα, ενώ στην βιομηχανία χρησιμοποιείται τριφασικό ρεύμα, αλλά δεν θα μπούμε σε περισσότερες λεπτομέρειες.

Η βασική χρήση ενός ρυθμιστή συχνότητας είναι η ομαλή ρύθμιση της ταχύτητας στροφών του επαγωγικού κινητήρα που έχει ευρεία εφαρμογή στην βιομηχανία.

Και παρόλο που η ανάγκη για χρήση ρυθμιστή συχνότητας είναι μεγαλύτερη στην βιομηχανία, πράγμα το οποίο εξηγεί εν μέρει το υψηλό κόστος του, αυτό σε καμία περίπτωση δεν σημαίνει ότι η εφαρμογή του περιορίζεται μόνο εκεί.

Υπάρχουν και ρυθμιστές συχνότητας με πολύ χαμηλότερη ισχύ που είναι κατάλληλοι για οικιακή χρήση. Στο ηλεκτρονικό κατάστημα της Elmark θα βρείτε μεγάλη γκάμα στην οποία πιστεύουμε ότι ο καθένας μπορεί να βρει κάτι που να του ταιριάζει.

Ποια είναι η κατασκευή ενός ρυθμιστή συχνότητας και πόσοι τύποι υπάρχουν

Έχοντας παρουσιάσει σε γενικές γραμμές την λειτουργεία και την χρήση του ρυθμιστή συχνότητας, θα προχωρήσουμε λίγο περισσότερο στο θέμα και θα σας μιλήσουμε για την κατασκευή του.

Τα εξαρτήματα από τα οποία αποτελείται ένας ρυθμιστής συχνότητας είναι το τρανζίστορ, ο ανορθωτής και τα φίλτρα συνεχούς ρεύματος.

Ο ανορθωτής μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα τροφοδοσίας σε μια παλμική τάση συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιώντας ειδικές μονάδες διόδου.

Τα πράγματα με το τρανζίστορ είναι διαφορετικά. Η λειτουργεία του είναι να μετατρέπει την τάση συνεχούς ρεύματος σε τάση εναλλασσόμενου μέσω της λεγόμενης διαμόρφωσης εύρους παλμών (PWM).

Το τρίτο εξάρτημα, δηλαδή τα φίλτρα συνεχούς ρεύματος, είναι διάφορα στοιχεία φιλτραρίσματος, όπως πυκνωτές ή πηνία.

Όλα αυτά τα στοιχεία παίζουν σημαντικό ρόλο κατά την λειτουργία ενός ρυθμιστή συχνότητας. Δεν πρέπει όμως να ξεχνάμε τον «εγκέφαλο» που κατευθύνει και ελέγχει όλο το όργανο, δηλαδή τον μικροεπεξεργαστή, ο οποίος εκτός από την λειτουργεία του ως σύστημα διαχείρισης, εξασφαλίζει και την ημιτονοειδή μορφή του ρεύματος.

Και αφού εξετάσαμε σε γενικές γραμμές την εσωτερική κατασκευή ενός ρυθμιστή συχνότητας, ήρθε ώρα να αναφέρουμε και τους διάφορους τύπους.

Οι δύο βασικότεροι τύποι είναι ο ρυθμιστής συχνότητας με διανυσματικό έλεγχο και ο ρυθμιστής συχνότητας με έλεγχο V/f. Με άλλα λόγια, ο ρυθμιστής συχνότητας χαρακτηρίζεται από την μέθοδο που χρησιμοποιεί για υπολογισμό της τάσης.

Οι ρυθμιστές συχνότητας με έλεγχο V/f λειτουργούν με τον εξής τρόπο – η τάση είναι συνάρτηση της συχνότητας η οποία υπολογίζεται ως γραμμική παρεμβολή σε διάφορα σημεία αναφοράς. Αν χρησιμοποιείτε έναν τέτοιο ρυθμιστή συχνότητας θα έχετε δυνατότητα να υπολογίσετε την τιμή τους.

Στους ρυθμιστές συχνότητας με διανυσματικό έλεγχο ο τρόπος λειτουργείας είναι λίγο διαφορετικός. Χρειάζεται πρώτα να ρυθμίσετε τις ηλεκτρικές παραμέτρους του κινητήρα που διαχειρίζεστε. Μπορείτε να υπολογίσετε την τάση μόνο αν ορίσετε ως πρότυπο τις προηγούμενες διαδικασίες του κινητήρα. Για αυτό το λόγο, η χρήση ενός ρυθμιστή συχνότητας τέτοιου τύπου απαιτεί υψηλότερο επίπεδο γνώσεων, ιδιαίτερα στην θεωρεία ηλεκτρικών κινητήρων.

Ποια είναι τα κύρια προβλήματα που προκύπτουν σε κάθε ρυθμιστή συχνότητας

Κατά την χρήση ενός ρυθμιστή συχνότητας μπορούν να προκύψουν διάφορα προβλήματα για τα οποία είναι καλό να είστε ενήμεροι εκ των προτέρων.

Στα ενδεχόμενα προβλήματα ανήκουν δονήσεις του κινητήρα, καθώς και πιθανή υπερθέρμανση του ασύγχρονου κινητήρα όταν εισέρχεται σε χαμηλές ταχύτητες στροφών.

Υπάρχει περίπτωση να εμφανιστούν αιχμές τάσης στους ακροδέκτες του ηλεκτρικού κινητήρα, οπότε δεν πρέπει να παραβλέπετε αυτό το σημείο της ροής λειτουργίας.

Επίσης, στους ρυθμιστές συχνότητας κάποια στιγμή μπορεί να υπάρξουν υψηλότερες αρμονικές, οι οποίες συνήθως εμφανίζονται στην έξοδο της συσκευής.

Άλλο ένα πρόβλημα που θα πρέπει να προσέξετε είναι η λεγόμενη διάβρωση, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε συχνότητες που υπερβαίνουν την συγχρονική συχνότητα στην χρήση ενός ρυθμιστή.

Ποια μέτρα προστασίας μπορούν να βοηθήσουν στα προβλήματα με τους ρυθμιστές συχνότητας

Αφού σας παρουσιάσαμε τα πιθανά προβλήματα, είναι απολύτως λογικό να σας αναφέρουμε και πιθανές λύσεις, μέσα από την εφαρμογή μέτρων ασφαλείας.

Για αρχή σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ασύγχρονο κινητήρα με μόνωση υψηλότερης κατηγορίας. Αυτό θα σας εγγυηθεί λιγότερα προβλήματα σε μεταγενέστερο στάδιο.

Για να μεγιστοποιήσετε την διάρκεια ζωής του κινητήρα, μια καλή λύση είναι η εγκατάσταση εξωτερικών φίλτρων που θα σας βοηθήσουν να περιορίσετε τα στοιχεία υψηλής συχνότητας σε τυποποιημένα μεγέθη.

Όσον αφορά τον ρυθμιστή συχνότητας, μπορείτε επίσης να λάβετε διάφορα μέτρα τα οποία θα εξασφαλίσουν την λειτουργεία τους και θα ελαχιστοποιήσουν τον κίνδυνο εμφάνισης προβλημάτων και ατυχημάτων.

Μια καλή ιδέα είναι η παροχή ανεξάρτητης ψύξης, ειδικά στους κινητήρες χαμηλής ταχύτητας εκκίνησης και στροφών. Επιπλέον, μπορούν να προστεθούν θερμίστορ προστασίας για αποφυγή υπερθέρμανσης της περιέλιξης του στάτη.

Για την ενίσχυση της λειτουργίας του ρυθμιστή συχνότητας συνιστάται η χρήση ρουλεμάν που διαθέτουν:

• Κεραμικά στοιχεία
• Εξωτερικό δακτύλιο με μόνωση
• Εσωτερικό δακτύλιο με μόνωση
• Διηλεκτρική επικάλυψη

Για να αποφύγετε τις υπερτάσεις στους ακροδέκτες του κινητήρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε θωρακισμένο καλώδιο ελάχιστου μήκους

Ρυθμιστές συχνότητας – τι θα βρείτε στο ηλεκτρονικό μας κατάστημα

Στην κατηγορία «Ρυθμιστές συχνότητας» στο ηλεκτρονικό μας κατάστημα μπορείτε να διαλέξετε έναν ρυθμιστή συχνότητας που όχι μόνο θα σας εξυπηρετεί άριστα αλλά και θα είναι ένα πρότυπο ποιότητας και μεγάλης διάρκειας ζωής.

Εδώ θα βρείτε διάφορα μοντέλα που απευθύνονται τόσο στην βαριά βιομηχανία, όσο και στις πιο ελαφριές επαγγελματικές χρήσεις και ακόμη και στις οικιακές χρήσεις.

Και παρόλο που διαφέρουν ως προς τον σκοπό, την τάση εισόδου, την μέγιστη ισχύ και ρεύμα, όλοι οι ρυθμιστές μας ενώνονται από τα υψηλής ποιότητας υλικά από τα οποία κατασκευάζονται, καθώς και από την εγγύηση ποιότητας την οποία δίνουμε για αυτούς.

Ρυθμιστές συχνότητας – τι είναι και ποια είναι η εφαρμογή τους

Ποια είναι η κατασκευή ενός ρυθμιστή συχνότητας και πόσοι τύποι υπάρχουν

Ποια είναι τα κύρια προβλήματα που προκύπτουν σε κάθε ρυθμιστή συχνότητας

Ποια μέτρα προστασίας μπορούν να βοηθήσουν στα προβλήματα με τους ρυθμιστές συχνότητας

Ρυθμιστές συχνότητας – τι θα βρείτε στο ηλεκτρονικό μας κατάστημα