Частотные преобразователи и выходное напряжение

Частотный преобразователь формирует выходное напряжение, имеющее форму sin-модулированного широтно-импульсного сигнала, который способен вызвать высокий уровень шума двигателя. Для его снижения изменяют частоту коммутации, чаще всего в сторону увеличения от заводской установки, что улучшает формы тока. В связи с этим происходит уменьшение КПД приблизительно на 7% на каждый к Гц заводской установки, благодаря увеличению динамических потерь в ходе переключения силовых IGBT-транзисторов.

Повышение частоты коммутации влечёт помимо уменьшения КПД увеличение токов утечки, уровня радиопомех, а при частотах более 10 кГц в некоторых двигателях возникает искрение на подшипниках. В связи с этими обстоятельствами, компанией Danfoss был разработан специальный режим коммутации силовыми ключами, при котором частота коммутации несущественно случайно изменяется. Подобный режим называется «Случайная частота ШИМ». Несмотря на то, что форма выходного напряжения частотного преобразователя почти не меняется, он позволяет значительно снизить шум двигателя, не повышая частоту коммутации.

Частотный преобразователь Danfoss обладает тремя режимами задания частоты коммутации. Пользователь программируется фиксированную частоту, которая в ходе эксплуатации остаётся постоянной. Частота коммутации в режиме «Случайная частота ШИМ» относительно выбранной фиксированной изменяется незначительно. Система управления частотного преобразователя в автоматическом режиме ведёт учёт нагрузки двигателя и меняет частоту коммутации таким образом, чтобы оптимально экономить электроэнергию.

Чаще всего частотный преобразователь работает со стандартным асинхронным двигателем общепромышленного применения, техусловия на который предусматривают проведение его испытаний при питании выходным напряжением частотного преобразователя. Данные испытания проводятся некоторыми производителями приводной техники, которые указывают максимальную длину кабеля двигателя, гарантирующую безопасность изоляции двигателя.

Если двигатель имеет особые требования  к изоляции, либо длина кабеля, который соединяет выход частотного преобразователя с двигателем больше, чем разрешено характеристиками, то нужно между его выходом и двигателем поставить фильтр-dU/dt. При установке выходного синусного фильтра выходное напряжение будет синусоидальной формы и обеспечит работу двигателя без шума.