Komponenter‎ > ‎

Frekvensomformeren


Frekvensomformeren er en elektroteknisk komponent som i dag er brukt i svært mange sammenhenger. Det finnes små frekvensomformere beregnet på mindre automasjonsoppgaver, og det finnes også meget store frekvensomformere til framdrift av lokomotiver, ferger og skip. 

Selv om den praktiske anvendelsen av frekvensomformeren er ganske forskjelligartet og mangfoldig, så er de grunnleggende prinsippene for hvorledes en frekvensomformer fungerer, sånn i prinsippet, noenlunde de samme. (Men det finnes da allkevel en del forskjellige typer og variasjoner over dette temaet.)

Frekvensoformeren mottar typisk en drivspenning som kan være 2 eller 3 fase, fra nettet. Inngangskretsens oppgave er å likerette den inngående spenningen, til en likespenning og en likestrøm som leveres videre til mellomkretsen.

Mellomkretsens oppgave er å kontrollere, stabilisere og glatte ut likespenningen som den mottar fra inngangskretsen.

Utgangskretsens oppgave er å omdanne likespenningen fra mellomkretsen til en kontrollerbar tre fase utgangsspenning, der det er mulig å kontrollere både amplitude, frekvens og dreieretning.

Kontrollkretsens oppgave er å styre og regulere alt det som skjer inne i frekvensomformeren. Kontrolkretsen kan også motta elektriske styringssignaler fra PC, PLS og annet automasjonsutstyr, samt også et eget start/stopp signal og signal for dreieretning. Frekvensomformerne vil vanligvis også ha et lokalt betjeningspanel for manuell betjening. 

Når vi skal konfigurere eller sette opp driftsparametrene for en PLS, da er det spesielt disse parametrene som vi leser ut i fra motorskiltet og som bør legges inn som driftsparametre:

  1. Motorspenningen.
  2. Den strømmen som motoren kan tåle ved normal eller full belastning.
  3. Den minste frekvensen som gir tilstrekkelig god nok kjøling. 

Noen frekvensomformere kan bare styre utgangsfrekensen fra 0-50 Hz, altså fra 0-100% turtall. Andre frekvensomformere kan regulere utgangsfrekvensen til for eksempel 0-200 Hz. Det vil si at motoren kan gå opp til 4 ganger så hurtig som den vil gjøre ved 50% Det er da viktig å undersøke om motoren kan tåle dette uten å bli overbelastet, og om det da vil være nødvendig å redusere motorstrømmen ved høyere frekvens enn 50 Hz.

Det er mulig å ha en ganske nyøaktig kontroll på motorens turtall via motorens invendige reguleringskretser som også i noen grad kan kompensere for motorens "slipp". Vi kan kanskje klare å styre motorturtallet innenfor en grense på for eksempel 2-3% via frekvensomformerens "innebygde reguleringssløyfe". 

Hvis vi skal oppnå en ennå mer nøyaktig turtallsstyring av motoren, så kan det være aktuelt å bruke en såkalt tachogenerator som gir et analogt målesignal som representerer turtallet. (Typisk 0-10V) Ved å kombinere dette analoge feedback signalet med en regulatorfunksjon. Denne regulatorfunksjonen kan enten være innebygd i selve frekvensomformeren, eller man kan bruke en ekstern PID regulator. Se tegningen under for regulring av turtall ved hjelp av Tacho generator og regulatorfunksjon.