VFD: il convertitore di frequenza

Raddrizzatore o convertitore a sei impulsi
Ci sarà corrente elettrica solo se la tensione all'anodo è maggiore di quella al catodo.
Pertanto, quando colleghiamo una corrente alternata trifase al convertitore:
  • Quando la fase A è maggiore delle tensioni di fase B o C, questo diodo si apre, consentendo alla corrente di fluire,
  • Quando la fase B diventa maggiore della fase A, è il diodo di fase B che si apre mentre il diodo di fase A è chiuso,
Quando energizziamo il nostro VFD e il banco di condensatori non è ancora carico, i condensatori iniziano a caricarsi dai resistori: una volta che i controlli VFD identificano che il collegamento CC è completamente carico, chiuderà il contatto diventando il percorso di minor resistenza per la corrente elettrica.
Nello scenario in cui il contattore non si chiude e il VFD continua ad avviare il motore, la corrente che scorre attraverso la resistenza aumenterà, il che surriscalda la resistenza di precarica. Il termostato quindi agirà e disattiverà il VFD a causa del surriscaldamento.
Come funziona un IGBT?
Al livello più semplice, un transistor bipolare a gate isolato (IGBT) è un interruttore utilizzato per consentire il flusso di corrente quando è acceso e per fermarsi quando è spento. È importante notare, tuttavia, che hanno la capacità di accendersi e spegnersi diverse migliaia di volte al secondo!
Un IGBT è un dispositivo a stato solido, il che significa che non ha parti mobili.
Come funziona un IGBT?
Piuttosto che aprire e chiudere una connessione fisica, viene azionato applicando una tensione a un componente semiconduttore, chiamato gate, che cambia le sue proprietà per creare o bloccare un percorso elettrico.
Osserviamo da vicino un tipico IGBT: i terminali (pin) rappresentano il Gate, il Collector e l'Emitter.
La corrente scorre lungo il percorso di conduttanza composto dal Collettore e dall'Emettitore, mentre il Gate controlla il dispositivo.
Come funziona un IGBT?
Ecco una rappresentazione del disegno elettrico di esso. L'IGBT si comporta in modo simile a uno switch. Come suggerisce la parola stessa,
  • quando viene applicata una tensione positiva, il Gate si chiude (si accende), permettendo alla corrente di fluire tra il collettore e l'emettitore;
  • se non viene applicata una tensione sufficiente, il Gate rimane chiuso (spento) non consentendo il passaggio di corrente tra il collettore e l'emettitore.
Per impedire la chiusura del dispositivo, questa tensione viene mantenuta negativa in questo stato spento.
Segnale PWM
Ora che abbiamo una comprensione di come funzionano i nostri IGBT, torniamo all'applicazione degli IGBT nei VFD e rappresentiamo i nostri IGBT come interruttori di contatto per una comprensione più semplice.
Segnale PWM
Gli IGBT superiori, che nella nostra rappresentazione sono interruttori, si trovano nel bus CC positivo e quelli inferiori nel bus CC negativo, quindi quando uno degli interruttori superiori è chiuso, la fase e la tensione del motore diventano positive.
D'altra parte, quando uno degli interruttori inferiori è chiuso, la fase e la tensione del motore diventano negative.
Segnale PWM
Pertanto, controllando la velocità e la sequenza di apertura e chiusura di quegli interruttori, possiamo controllare le fasi e la frequenza del nostro segnale: zero, negativo o positivo.

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