Hva brukes en frekvensomformer til?
Frekvensomformere kan deles i to hovedformer:
- Frekvensomformere for elektrisk energi, normalt for elektriske motorer
- Frekvensomformere for kringkasting
Frekvensomformere blir brukt i svært mange sammenhenger. Det finnes alt fra små omformere som er beregnet på mindre automasjonsoppgaver, til svært store omformere som brukes til fremdrift av lokomotiver, ferger og skip.
Til kraftformål ble det tidligere benyttet roterende frekvensomformere. Disse består av to elektriske maskiner som er mekanisk sammenkoblet over en felles aksel, men begge er i tillegg tilkoblet hvert sitt frekvenssystem. I dag benyttes det nesten utelukkende en statisk omformer som består av en likeretter sammenkoblet med en vekselretter. Disse omformerne har fått en utstrakt anvendelse til trinnløs hastighetsregulering av asynkronmotorer, som for eksempel pumper og vifter i industrien og for jernbanedrift. De kan også utføres slik at en bremseeffekt kan føres tilbake til nettet.
Selv om den praktiske anvendelsen av frekvensomformeren er ganske ulik fra bruksområde til bruksområde, er de grunnleggende prinsippene for hvordan en frekvensomformer fungerer stort sett lik.
Slik fungerer en frekvensomformer
En typisk frekvensomformer består i hovedsak av tre deler: inngangskrets, mellomkrets og utgangskrets. I tillegg til disse består omformeren også av en kontrollkrets.
1. Inngangskrets: En diodelikeretter som konverterer vekselstrøm til likestrøm
Normalt mottar frekvensomformeren en drivspenning, som kan være 2. eller 3. fase, og denne spenningen kommer fra nettet. Inngangskretsens oppgave er å omforme den inngående spenningen til likespenning og likestrøm, som leveres videre til mellomkretsen.
2. Mellomkrets: En rekke transistorer som pulser av og på, og på denne måten konstruerer en ny sinusbølge basert på pulsbreddemodulering
Mellomkretsens oppgave er så å kontrollere, stabilisere og glatte ut likespenningen som den mottar fra inngangskretsen.
3. Utgangskrets: En kontrollenhet som styrer transistorene.
Utgangskretsens oppgave er å omdanne likespenningen fra mellomkretsen til en kontrollerbar fase 3 utgangsspenning, der det er mulig å kontrollere både amplitude, frekvens og dreieretning.
4. Kontrollkrets:
Til slutt er det kontrollkretsens oppgave å styre og regulere alt det som skjer inne i en frekvensomformer. Kontrolkretsen kan også motta elektroniske styringssignaler fra PC, PLS og annet automasjonsutstyr, samt et eget start/stopp signal og signal for dreieretning. Frekvensomformerne vil vanligvis også ha ett lokalt betjeningspanel for manuell betjening.
Hvordan velge riktig frekvensomformer og motor?
Hvor fort motoren roterer avhenger av frekvensen på strømmen som kommer inn. Ved å endre frekvensen kan man dermed endre hastigheten til motoren. Her er en liste over hvordan du bør gå frem for å velge riktig frekvensomformer og motor:
- Kontroller de faktiske forholdene. For å kunne velge riktig frekvensomformer og motor må du sjekke nettforsyningens spenningsnivå. Spenningsnivået begrenser ikke hastighetsområde til motoren.
- Kontroller prosessbehovene. Spørsmålene du skal stille her er: Har du behov for forhøyet startmotor? Hvilket hastighetsområde skal du bruke? Hvilken lasttype skal det være?
- Velg motor. En elektromotor skal anses som en momentkilde. Motoren må tåle overbelastning og kunne produsere et spesifisert moment, i tillegg skal ikke motorens varme-overlastevne overskrides. Videre er det nødvendig å ha en margin på rundt 30 % for motorens maksimale moment når man vurderer maksimum tilgjengelige moment i dimensjoneringsfasen.
- Velg frekvensomformer. Denne velge i henhold til de faktiske forholdene for den valgte motoren. Frekvensomformerens kapasitet til å produsere nødvendig strøm og effekt skal kontrolleres. Dersom det oppstår kortvarig syklisk last kan man utnytte frekvensomformerens potensielle overlastevne.
Har du spørsmål knyttet til ny eller eksisterende frekvensomformer?
Kontakt oss gjerne på telefon +47 72 59 61 00 eller send mail til instrumenter@owre-johnsen.no dersom du trenger service, vedlikehold eller en ny frekvensomformer. Programmering kan gjøres lokalt hos oss, og vi bistår deg med selv å overføre oppdatert software til din frekvensomformer. Vi kan såklart også utføre denne jobben for deg, i tillegg til å sette opp nettverksløsninger for frekvensomformere.