Асинхронный преобразователь частоты схема подключения

Имеется интересная особенность применения асинхронного двигателя с фазным ротором в роли асинхронного преобразователя частоты (АПЧ), т.к частота тока протекающего в роторе ЭД пропорциональна частоте статорного тока, а коэффициент пропорциональности – скольжение. С помощью подобных преобразователей из типовой частоты 50 Гц можно получить 100, 200 Гц.
f2=s×f1
Схема асинхронного преобразователя частоты

Типовая схема подсоединения АПЧ выглядит, как на рисунке ниже:

Схема асинхронного преобразователя частоты

Обмотка статора подсоединена к питающей сети с частотой f1. Частоту f2 получают с концов роторной обмотки ротора, куда она поступает через контактные кольца и щетки.

Для такого преобразования частоты требуется приводной двигатель, механически связанный с ротором АПЧ. Таким ЭД может быть синхронный или асинхронный двигатель, если необходимо задать определенную частоту, а можно использовать двигатель постоянного тока, если нужно осуществлять плавную регулировку частоты.

Если ротор преобразователя вращать в режиме противовключения, т.е против направления вращения магнитного поля статора, то скольжение s>1, поэтому, частота получаемого тока будет выше частоты статора f2>f1. Если поменять направление вращения приводного двигателя (ПД), то скольжение s<1 (работа в двигательном режиме), а частота генерируемого тока f2<f1.

Частоту f2 можно определить по следующей формуле:

f2=f1×(n1-n2)/n1

Надеюсь понятно, что при вращении ротора АПЧ со скоростью вращения выше синхронной, s>1, а значит, в числителе формулы выше должен стоять знак плюс, иначе s<1 знак минус.

Электрическая мощность на выходе асинхронного преобразователя частоты представляет собой сумму электромагнитной мощности передаваемой от статора АПЧ и механическую мощность, идущую от ПД.

PАПЧ=Pэм+Pмех

КПД такой системы не большой, так как он является произведением КПД ПД и АПД.

η=ηПД×ηАПЧ