Які існують перетворювачі частот?

Як було б чудово, якби людство вміло переробляти непотрібні речі корисні предмети! Але поки це майже недоступне. Але дещо ми все-таки вміємо, і інструментом у даному випадку виступають перетворювачі частот. Що вони собою представляють і які можливості відкривають перед нами?

Що таке перетворювач частот?

Чим є цей прилад? Перетворювачі частот – це електричні ланцюга, які включають гетеродин, смуговий фільтр і змішувач. Іноді їх помилково називають назвою останнього. Використовується він для перетворення частоти. Корисна річ, якщо перебуває в грамотних руках. А скільки ж коштує перетворювач частоти? Ціна на даний прилад може коливатися від декількох тисяч рублів до декількох тисяч доларів. Все залежить від того, який функціонал закладений в основу.

Призначення

Як працюють перетворювачі частот? Як, власне, відбувається процес? Для чого потрібен цей прилад? Асинхронний частотний перетворювач використовується для того, щоб мережевий трифазний або однофазний змінний струм у 50-60 Гц перетворювати у відповідний, який має показники від 800 до 1 Гц. Промисловістю на даний момент випускається безліч механізмів, які по своїй суті є двигунами з фазним ротором, що працюють як змінюють генератори. Перетворювачі частот електронного типу застосовуються для того, щоб плавно регулювати швидкість асинхронного електродвигуна шляхом створення на своїх виходах напруги необхідної частоти. В найбільш простих випадках регулювання здійснюється відповідно характеристиці V/f. В самих сучасних зразках здійснено векторне управління. Перетворювачі частот електронного типу є тим видом пристроїв, в якому є випрямляч, інвертор і тиристори (або транзистори). Для поліпшення вихідної напруги може встановлюватися дросель, а для зменшення електромагнітних перешкод – ЕМС-фільтри.

Пристрій

Ключову важливість у схемах мають тиристори і транзистори, адже вони виступають в якості електронних ключів. Основою керуючої частини є мікропроцесор, що забезпечує управління ними, він же вирішує допоміжні задачі (діагностика, контроль, захист). В залежності від принципу роботи і структури побудови, виділяють такі перетворювачі частот:

з вираженим проміжною ланкою, по якому протікає постійний струм;

з безпосереднім зв'язком.

Кожен клас має свої недоліки і переваги, від яких і залежить сфера їх застосування. Перетворювачі частот, в яких існує безпосередня зв'язок – це конструкції, де електричний модуль існує як керований. Він по черзі відмикає необхідні тиристори і займається підключенням обмотки двигуна. Схема перетворювача частоти також може сильно зміниться в силу того, які додаткові цілі ставляться розробником, а також того, що він може робити. Так, прилад, зібраний радіоаматором в домашніх умовах, буде суттєво відрізнятися від пристрою, який було створено промисловістю в ході масового випуску.

Перетворювачі частот з постійним струмом

Вони знайшли дуже широке застосування в сучасних регульованих модулях. Тут використовується подвійне перетворення одержуваної електричної енергії. Спочатку вхідна напруга, що має синусоїдальний вигляд, постійну амплітуду і частоту, випрямляється, фільтрується, згладжується, а потім інвертором перетворюється на змінний тип. Такий спосіб відрізняється певним зниженням коефіцієнта корисної дії і погіршенням масових і габаритних показників (якщо порівнювати з перетворювачем частоти, у якого існує безпосередній зв'язок). Щоб сформувати синусоїдальна змінну напругу, використовують автономний інвертор, що може створити електричне напруга необхідної форми на обмотках електричного двигуна (зазвичай застосовується метод широтно-імпульсної модуляції). В якості електронного ключа можуть знайти застосування тиристори і біполярні транзистори, у яких є ізольований затвор.

Застосування

Чим є перетворювачі частот, ми вже розібралися. Але що можна сказати про їх застосування на практиці в реальному житті? Перетворювачі частот можна знайти в такій техніці:

Радіоприймачі. Сюди потрапляють не всі прилади, а тільки ті, що побудовані за супергетеродинною схемою.

Пристрої формування та генерування частот. Прикладом таких приладів є радіопередавачі і синтезатори. Також може використовуватися перетворювач частоти для асинхронного двигуна.

Селективні вольтметри, аналізатори спектра, девиометри, модулометри, установки для вимірювань послаблень.

Якщо розглядати більш детально, то слід сказати, що в супергетеродинном радіоприймачі, у якого існує фіксоване значення проміжної частоти, можна застосувати фільтр основний селекції, що володіє високою прямоугольностью частотної характеристики, щоб подавити перешкоди, які йдуть по сусідньому каналу. Завдяки цьому якісно поліпшується частотна вибірковість (якщо порівнювати з радіоприймачами прямого підсилення).

Висновок

З питанням про те, що таке частотний перетворювач, ми вже розібралися. Звичайно, дана тема настільки велика, що для її повного розбору потрібно не стаття, а ціла книга. Але щоб зрозуміти основи, за якими працює частотний перетворювач, вам досить буде і наданої інформації. А де вже застосувати отримані знання – тут ви вільні вибирати самостійно. Перетворювачі частот можуть бути використані в будь-якому місці, де протікає струм.