Что такое трансформатор?
Трансформатор — это устройство, использующее принцип электромагнитной индукции для изменения напряжения переменного тока. Его основные компоненты — первичная обмотка, вторичная обмотка и шихтованный стальной сердечник. Основные функции трансформатора включают преобразование напряжения, преобразование тока, согласование импеданса, электрическую изоляцию и стабилизацию напряжения (в трансформаторах с магнитным насыщением). По области применения трансформаторы подразделяются на силовые трансформаторы и трансформаторы специального назначения, такие как печные трансформаторы, выпрямительные трансформаторы, испытательные трансформаторы промышленной частоты, регуляторы напряжения, рудничные трансформаторы, звуковые трансформаторы, трансформаторы промежуточной частоты, высокочастотные трансформаторы, импульсные трансформаторы, измерительные трансформаторы, электронные трансформаторы и реакторы.
Что такое частотный преобразователь (VFD)?
Частотный преобразователь (VFD) — это устройство управления электропитанием, которое использует силовую электронику и микропроцессорную технологию для управления асинхронным двигателем путём изменения частоты и напряжения питания. VFD состоит из выпрямителя (AC → DC), шины постоянного тока с фильтром, инвертора (DC → AC), тормозного модуля, модуля управления, модуля обратной связи и микропроцессорного модуля. VFD регулирует выходное напряжение и частоту путём высокоскоростного включения и выключения внутренних IGBT-транзисторов, обеспечивая двигателю именно то напряжение и частоту, которые необходимы для эффективного регулирования скорости. Это позволяет экономить электроэнергию и точно регулировать скорость вращения. Кроме того, VFD включают различные функции защиты: от перегрузки по току, от перенапряжения и от перегрузки. С непрерывным развитием промышленной автоматизации частотные преобразователи получили широкое распространение в производственных и технологических отраслях.
В чём разница между трансформатором и частотным преобразователем?
Трансформатор: Трансформатор, как правило, используется для понижения или повышения напряжения. Он часто встречается в промышленных электрических шкафах, например, для понижения напряжения с 380 В до 220 В. Он применяется в основном тогда, когда напряжение местной сети не соответствует номинальному напряжению оборудования. Трансформатор — это устройство преобразования электроэнергии, но, в отличие от VFD, он может изменять только напряжение и не может изменять частоту.
Частотный преобразователь (VFD): VFD может изменять как напряжение, так и выходную частоту в соответствии с законом управления V/f. Как следует из названия, VFD изменяет выходную частоту, что непосредственно определяет скорость вращения двигателя. VFD широко применяются в промышленных и коммерческих приложениях, позволяя двигателям работать с переменной скоростью, а не быть привязанными к фиксированной частоте сети (50 Гц или 60 Гц).
Основные различия
| Параметр | Трансформатор | VFD |
|---|---|---|
| Основная функция | Преобразование напряжения | Преобразование напряжения и частоты |
| Форма выходного сигнала | Синусоидальная | Несинусоидальная (ШИМ) |
| Изменение частоты | Нет | Да |
| Типичное применение | Согласование напряжения сети с номинальным напряжением оборудования | Регулирование скорости двигателя и экономия электроэнергии |
Важное примечание: Частотный преобразователь не может использоваться в качестве замены трансформатора. Принципы их работы принципиально различны. Хотя VFD может регулировать выходное напряжение, его выходной сигнал является несинусоидальным (ШИМ). Подключение оборудования, рассчитанного на чистое синусоидальное питание, к выходу VFD может привести к неисправности или даже повреждению подключённых компонентов.