مبدل های فرکانس را می توان با توجه به روش های تبدیل فرکانس به نوع AC-AC و نوع AC-DC-AC تقسیم کرد. مبدل های فرکانس نوع AC-AC می توانند مستقیماً توان AC فرکانس برق را به AC تبدیل کنند که هم توسط فرکانس و هم با ولتاژ قابل کنترل است، بنابراین به آنها مبدل فرکانس مستقیم می گویند. امروز در مورد مبدل های فرکانس AC-AC صحبت خواهیم کرد.
اصل کار مبدل فرکانس AC
اصل کار مبدل فرکانس متناوب این است که به طور مستقیم منبع تغذیه ولتاژ و فرکانس متغیر مورد نیاز را از طریق چندین مجموعه کلید کنترل شده فاز برای کنترل منبع تغذیه سه فاز تولید کند. مزایای آن راندمان بالا است و انرژی را می توان به راحتی به شبکه بازگرداند. بزرگترین عیب آن این است که حداکثر فرکانس خروجی باید کمتر از 1/3 یا 1/2 فرکانس برق ورودی باشد، در غیر این صورت شکل موج خروجی خیلی ضعیف است، موتور می لرزد و نمی تواند کار کند. مبدل فرکانس AC سنتی هنوز به برنامههای تنظیم سرعت کم محدود میشود، که دامنه استفاده آن را تا حد زیادی محدود میکند.
ویژگی های مبدل های فرکانس AC
مبدل فرکانس AC-AC به مبدلی بدون پیوند میانی DC اطلاق می شود که مستقیماً ولتاژ فرکانس ثابت بالاتر را به فرکانس پایین تر تبدیل می کند و یک ولتاژ خروجی متغیر است. ویژگی های این نوع مبدل فرکانس عبارتند از:
اولاً، به دلیل اینکه تبدیل مستقیم است، کارایی بالاتری نسبت به مبدل های فرکانس معمولی دارد.
ثانیا، با توجه به این واقعیت که ولتاژ خروجی AC آن به طور مستقیم از قسمت های خاصی از پوشش موج ولتاژ ورودی AC تشکیل شده است، شکل موج خروجی زمانی بهتر است که فرکانس خروجی بسیار کمتر از فرکانس منبع تغذیه AC ورودی باشد.
ثالثاً، مبدل فرکانس می تواند به طور طبیعی با توجه به ولتاژ عبور صفر شبکه برق تغییر کند و می توان از تریستورهای معمولی استفاده کرد.
چهارم، با توجه به ویژگی های ترکیب مدار، تعداد زیادی از اجزای تریستور استفاده می شود. پنجم، ضریب قدرت به خصوص در هنگام کار با سرعت پایین نسبتاً پایین است و نیاز به جبران مناسب دارد.
با توجه به ویژگی های فوق، مبدل های فرکانس AC-AC به ویژه برای انتقال با سرعت کم با ظرفیت بالا مناسب هستند و چشم انداز کاربرد گسترده ای در نورد فولاد، سیمان، کشش و سایر زمینه ها دارند.