Frekvenční měnič - Frequency changer

Stanice frekvenčního měniče Sakuma je jednou ze stanic, která spojuje dvě japonské sítě (viz Elektrický sektor v Japonsku § Přenos ).

Frekvenční měnič nebo měnič kmitočtu je elektronické nebo elektromechanické zařízení, které převádí střídavý proud ( AC ) z jednoho kmitočtu na střídavý proud o jinou frekvenci. Zařízení může také měnit napětí , ale pokud ano, je to vedlejší k jeho hlavnímu účelu, protože převodu napětí na střídavý proud je mnohem snazší dosáhnout než převodu frekvence.

Tradičně to byla elektromechanická zařízení zvaná motorgenerátorová soustava. Také se používala zařízení s usměrňovači rtuťového oblouku nebo elektronkami. S příchodem polovodičové elektroniky je možné postavit zcela elektronické frekvenční měniče. Tato zařízení se obvykle skládají z usměrňovacího stupně (produkujícího stejnosměrný proud ), který je poté invertován tak, aby produkoval střídavý proud požadované frekvence. Měnič může použít tyristory , IGCTs nebo IGBT . Je-li to žádoucí konverze napětí, je transformátor obvykle zahrnuty buď vstupní nebo výstupní obvody AC, a to transformátor může také poskytnout galvanické oddělení mezi vstupními a výstup střídavého proudu. K stejnosměrným obvodům může být také přidána baterie, aby se zlepšilo procházení krátkých výpadků vstupního výkonu převaděče .

Frekvenční měniče se liší schopností manipulace s výkonem od několika wattů do megawattů.

Aplikace

Frekvenční měniče se používají k převodu hromadného střídavého proudu z jedné frekvence na druhou, když dvě sousední energetické sítě pracují na různé frekvenci sítě .

Pohon s proměnnou frekvencí (VFD) je druh frekvenčním měničem používaných pro regulaci otáček střídavých motorů, jako je použit pro čerpadla a ventilátory. Rychlost střídavého motoru závisí na frekvenci střídavého napájení, takže změna frekvence umožňuje změnu otáček motoru. To umožňuje měnit výkon ventilátoru nebo čerpadla tak, aby odpovídaly procesním podmínkám, což může poskytnout úspory energie.

Cycloconverter je také druh frekvenčním měničem. Na rozdíl od VFD, který je nepřímým měničem kmitočtu, protože používá stupeň AC-DC a poté stupeň DC-AC, je cyklokonvertor přímým měničem frekvence, protože nepoužívá žádné mezistupně.

Další aplikace je v leteckém a leteckém průmyslu. Letouny často používají napájení 400 Hz, takže pro použití v pozemní pohonné jednotce používané k napájení letounu, když je na zemi, je zapotřebí frekvenční měnič 50 Hz nebo 60 Hz až 400 Hz. Letecké společnosti mohou také využít převaděče k zajištění proudu ve vzduchu cestujícím pro použití s ​​notebooky a podobně. Zařízení rádiových a bojových systémů na válečných lodích námořnictva je často napájeno 400 Hz, aby se snížil hluk stejnosměrného signálu po nápravě.

V systémech obnovitelné energie jsou frekvenční měniče základní součástí dvojnásobně napájených indukčních generátorů ( DFIG ), které se používají v moderních větrných turbínách s více megawatty.

Systém HVDC může sloužit jako frekvenční měnič pro velké zátěže.

Alternativní použití

Frekvenční měnič může také odkazovat na mnohem méně napájený obvod, který převádí vysokofrekvenční signály na jedné frekvenci na jinou frekvenci , zejména v přijímači Superheterodyne . Viz Frekvenční směšovač . Obvod se obvykle skládá z místního oscilátoru a frekvenčního směšovače (analogový multiplikátor), který generuje součet a rozdílové frekvence ze vstupního a místního oscilátoru, z nichž jeden ( střední frekvence ) bude vyžadován pro další zesílení, zatímco ostatní jsou odfiltrovány . Stejného výsledku bylo dosaženo historicky podle heptoda nebo Triode a Hexode v jedné zkumavce , ale mohou být implementovány v tranzistorová rádia ekonomicky jediný tranzistor funguje jako samooscilující mixéru .

Viz také

Reference

externí odkazy