Comprensione dei convertitori di frequenza
dei convertitori di frequenza
Un convertitore di frequenza è un alimentatore in grado di modificare la tensione e/o la frequenza di rete CA in ingresso per soddisfare i requisiti di alimentazione specifici dell’apparecchiatura (chiamato anche carico). Esistono due tipi di convertitori di frequenza: rotativi, utilizzati nei gruppi motogeneratori e che utilizzano molte parti mobili; e stato solido, che utilizza semiconduttori e stadi di potenza.
La prima cosa che fanno tutti i convertitori di frequenza è convertire l’onda sinusoidale CA in ingresso in CC. Questo viene fatto con un circuito a ponte di diodi simile a quello utilizzato nei caricabatteria e nelle saldatrici ad arco. Una volta che la forma d’onda è in modalità DC, può essere manipolata molto più facilmente per sembrare AC.
Una seconda cosa che fanno tutti i convertitori di frequenza è amplificare l’uscita CC fino al punto in cui può azionare un motore a induzione. Per fare ciò, usano un grande trasformatore che moltiplica l’uscita CC del raddrizzatore per il rapporto della sua corrente di ingresso. Questo è ciò che rende un convertitore di frequenza anche un dispositivo di correzione del fattore di potenza.
Una volta che l’onda CA è in modalità CC, può essere condizionata con un altro componente hardware noto come inverter per produrre un’uscita a frequenza variabile. Questo è ciò che dà anche il nome al convertitore di frequenza.
Comprensione dei convertitori di frequenza
Le frequenze di ingresso variano da un paese all’altro e da una rete elettrica all’altra. Ciò può rendere difficile l’alimentazione di apparecchiature progettate per una frequenza diversa. I convertitori di frequenza possono aiutare a risolvere questo problema modificando la frequenza di alimentazione locale per soddisfare i requisiti dell’apparecchiatura.
Il tipo più comune di convertitore di frequenza è il tipo rotativo. Questi si trovano solitamente in ambienti industriali. Esistono anche convertitori di frequenza a stato solido, ma di solito vengono utilizzati in applicazioni più piccole come edifici per uffici e altre strutture commerciali.
A seconda dell’applicazione, esistono diversi modi per configurare un convertitore di frequenza. In alcuni casi può essere possibile utilizzare un convertitore di frequenza monofase per controllare un motore a induzione trifase, ma non è sempre così. In queste situazioni, gli avvolgimenti del motore a induzione devono essere rinforzati con uno speciale isolamento che ne impedisca il surriscaldamento quando la frequenza di commutazione è troppo elevata.
È importante capire che un convertitore di frequenza non cambia semplicemente la frequenza dell’elettricità che produce; lo rifà completamente. Questo è il motivo per cui è necessaria molta più energia per far funzionare un convertitore di frequenza rispetto a un semplice trasformatore di tensione. È anche per questo che sono così costosi. Nonostante il costo elevato, sono spesso un investimento necessario per determinate applicazioni. Soprattutto negli ambienti industriali in cui l’apparecchiatura dipende dalla frequenza dell’alimentazione di rete che le viene fornita. In alcuni casi il convertitore di frequenza può essere utilizzato anche come gruppo di continuità, consentendo il funzionamento continuo anche quando le utenze sono fuori servizio.