Un convertidor de freqüència és un dispositiu de control de potència que utilitza tecnologia de conversió de freqüència i tecnologia microelectrònica per controlar els motors de CA canviant la freqüència de potència de funcionament del motor. El convertidor de freqüència es basa en l'IGBT intern per ajustar la tensió i la freqüència de la font d'alimentació de sortida, proporcionant la tensió d'alimentació necessària segons les necessitats reals del motor, aconseguint l'objectiu de la regulació de la velocitat d'estalvi d'energia.
A més, el convertidor de freqüència també té diverses funcions de protecció, com ara protecció contra sobreintensitat, sobretensió i sobrecàrrega. Amb la millora contínua de l'automatització industrial, els convertidors de freqüència també s'han utilitzat àmpliament.
El convertidor de freqüència es compon principalment de rectificació (AC/DC), filtratge, inversor (DC/AC), unitat de frenada, unitat de conducció, unitat de detecció, unitat de microprocessador, etc.
1. Rectificador
El circuit de rectificació d'un convertidor de freqüència universal consta d'un pont rectificador de pont trifàsic. La seva funció és rectificar la freqüència d'alimentació i proporcionar la potència CC necessària per al circuit inversor i el circuit de control. Recentment, el convertidor àmpliament utilitzat és el convertidor de díodes, que converteix la font d'alimentació de freqüència d'alimentació en una font d'alimentació de CC. També es poden utilitzar dos conjunts d'inversors de transistors per formar un inversor reversible, que pot realitzar una operació regenerativa a causa de la seva direcció de potència reversible.
2. Circuit d'ona plana
A la tensió de corrent continu rectificada pel rectificador, hi ha una tensió pulsatòria amb una freqüència sis vegades superior a la de la font d'alimentació. A més, el corrent pulsatori generat per l'inversor també provoca fluctuacions en la tensió de CC. Per suprimir les fluctuacions de tensió, s'utilitzen inductors i condensadors per absorbir la tensió pulsatòria (corrent). Quan la capacitat del dispositiu és petita, si hi ha un excés de capacitat en els components de la font d'alimentació i el circuit principal, es pot utilitzar un circuit de suavització senzill en lloc d'un inductor.
3. Inversor
A diferència dels rectificadors, els inversors converteixen l'energia de CC en potència de CA de la freqüència requerida, i en encendre i apagar sis dispositius de commutació en un moment determinat, es pot obtenir una sortida de CA trifàsica. La funció del circuit inversor és convertir la potència de sortida del circuit de CC en una potència de CA ajustable sota el control del circuit de control. La sortida del circuit inversor és la sortida del convertidor de freqüència, de manera que el circuit inversor és un dels circuits bàsics del convertidor de freqüència i té un paper molt important.
4. Circuit principal i circuit de control
El circuit principal és la part de conversió de potència que proporciona potència de regulació de tensió i freqüència als motors asíncrons. El circuit principal d'un convertidor de freqüència es pot dividir aproximadament en dues categories: el tipus de tensió és un convertidor de freqüència que converteix la font de tensió de CC en CA i el filtratge del circuit de CC és un condensador. El tipus de corrent és un convertidor de freqüència que converteix la CC d'una font de corrent en CA i el seu filtre de circuit de CC és un inductor.
El circuit de control és un circuit que proporciona senyals de control al circuit principal que subministra energia (tensió i freqüència ajustables) als motors asíncrons. Consta d'un "circuit de càlcul de freqüència i tensió", un circuit principal "circuit de detecció de tensió i corrent", un "circuit de detecció de velocitat" del motor, un "circuit d'accionament" que amplifica els senyals de control del circuit de càlcul, i un inversor i "circuit de protecció" del motor.