Téma č. 7 - Frekvenční měnič

Co je to měnič kmitočtu?

Elektrické pohony střídavé (synchronní a asynchronní) mají otáčky vázané na frekvenci napájecího proudu. Řízení otáček je možné jedině změnou frekvence.

Nepřímé,

Obsahují usměrňovač a střídač.

Měnič kmitočtu lze rozdělit na čtyři hlavní části:

• Usměrňovač

• Meziobvod

• Střídač

• řídící mikropočítač

• Je zřejmé, že síťové napětí projde odrušováním filtrem a usměrní se.

• Usměrňovač v běžných aplikacích je diodový.

• Ve stejnosměrném meziobvodu se napětí filtruje tlumivkou a kondenzátory a toto stejnosměrné napětí se přivede na vstup střídače, který opět vytvoří napětí o libovolné (z určitého rozsahu) frekvenci f2. nyní však s proměnným napětím a frekvencí.

(s napěťovým meziobvodem)

Napěťový měnič má ve své stejnosměrné části vyhlazovací elektrický kondenzátor a je možné řídit i výstupní napětí. Dnes téměř výhradně používané toto uspořádání

Na výstup měniče frekvence je připojen asynchronní motor, jeho otáčky jsou přímo úměrné frekvenci.

Praktické použití. Jako akční cleny k řízení rychlosti (otáček motoru) a pro napájení dalších zařízení požadující jiný kmitočet (zpravidla) vyšší než 50 Hz (napr. pro indukční ohřev apod.).

Střídače

Střídače jsou polovodičové měniče, které mění stejnosměrné napětí na střídavé.

Z hlediska tvaru výstupního napětí mohou být střídače s:

- harmonickým výstupním napětím

- obdélníkovým výstupním napětím (častější případ),

Střídač s obdélníkovým výstupním napětím (v můstkovém zapojení)

Zjednodušený princip

Střídač si můžeme představit zjednodušeně jako soubor spínačů, které střídavě připojují k zátěži kladný nebo záporný pól stejnosměrného zdroje. Frekvence spínání určuje přitom výstupní frekvenci střídače.

V1 až V4 jsou mechanické spínače. Při vodivosti ventilů podle dalšího obr. je napětí na zátěži nižší, což znamená, že změnou vodivosti ventilů V1 až V4 je možné regulovat napětí na zátěži.

Délkou doby sepnutí spínače a prodlevy mezi sepnutími je možné řídit efektivní hodnotu výstupního

napětí. (Cín menší prodleva, tím vyšší efektivní hodnota napětí.)

Jako spínací prvky se v tomto typu střídače většinou používají tranzistory.

Tento Střídač muže být jednofázový i trojfázový.

jsou zde zobrazeny zpětné - nulové diody, které se uplatní v případě, obsahuje-li zátěž indukčnost (bez diod by došlo při vypnutí tranzistoru k jeho zničení vysokým indukovaným napětím).

Praktické použití: Používá se ve zdrojích střídavého napětí pro napájení běžných spotřebičů v mobilních zařízeních (auta, vlaky), dále pro řízení otáček asynchronních případně synchronních motoru, často je součástí tzv. nepřímých měničů kmitočtu.(viz dále).