가변 속도 드라이브, AC 드라이브, 가변 전압 가변 주파수 또는 가변 주파수 드라이브라고도 알려진 주파수 변환기는 주전원 그리드의 고정 정격 AC 전력을 AC 모터 속도 조절에 적합한 가변 전압 및 주파수 전력으로 변환하는 전력 전자 교환 장치입니다.
작동 원리
주파수 변환기의 주 회로는 일반적으로 정류, 필터링, 반전의 세 가지 주요 부분으로 구성되어 AC-DC-AC 전력 변환을 실현합니다.
정류 공정(AC-DC)
입력 AC 전원은 다이오드 정류기 브리지에 의해 맥동 DC 전원으로 정류됩니다.
DC 필터링 프로세스
DC 전력은 DC 중간 회로로 들어가고 커패시터와 평활 인덕터에 의해 필터링되어 비교적 안정적인 DC 전압을 얻습니다. 이 단계에서는 모터 작동 중 부하 변화에 대처하기 위해 일부 에너지도 저장합니다.
반전 프로세스(DC-AC)
안정적인 DC 전력은 마이크로프로세서의 제어를 받는 IGBT에 의해 AC 전력으로 변환됩니다.
모터 제어 방법
모터의 속도 조절을 달성할 때 모터 속도와 토크가 장비의 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 필요한 조치를 취해야 합니다.
V/F 제어
출력 전압과 주파수를 직접 제어합니다. 성능은 높지 않지만 모터 매개변수에 둔감하며 고정밀도가 요구되지 않는 속도 조절 응용 분야에 적합합니다.
벡터 제어(VC)
전류를 여자 전류와 토크 전류로 분리하여 모터 출력을 보다 정확하게 제어하고 다양한 부하 조건에 더 잘 적응할 수 있도록 하여 고급 애플리케이션에 적합합니다. 단점은 모터 매개변수에 대한 민감도입니다. 실제 적용에서 로터 자속 쇄교는 다양한 이유로 관찰하기 어려울 수 있으며, 이로 인해 실제 결과와 이론적 결과 사이에 상당한 차이가 발생합니다.
직접 토크 제어(DTC)
고정자 전류를 직접 제어하여 수학적 계산을 단순화합니다. 이는 모터 매개변수 및 벡터 제어에 상대적으로 덜 민감하지만 토크 및 자속 연결 맥동을 생성할 수 있습니다.
V/F 제어, 벡터 제어, DTC는 각각 장점과 단점이 있습니다. 실제 적용에서는 모터 특성, 필요한 출력, 부하 조건 등의 요소를 바탕으로 적절한 제어 방법을 선택해야 합니다.
결론적으로, 주파수 변환기는 VF 제어 및 VD 제어를 활용하여 정류, 필터링, 반전의 세 가지 주요 단계를 통해 AC 모터의 원활하고 효율적인 속도 제어를 달성합니다. 다양한 부하를 정확하게 선택 및 일치시키고 장비 성능을 최대한 활용하려면 가변 주파수 드라이브 및 모터 제어 방법의 원리를 이해하는 것이 중요합니다.