Taajuusmuuttajat

Taajuusmuuttajat ovat elektronisia ajureita, joita käytetään sähkömoottorien nopeuden ja väännön hallintaan erilaisissa sovelluksissa, kuten prosessiteollisuudessa, rakennusautomaatiossa ja kuljetuksissa. Ne muuntavat sähkön vaihtovirrasta (AC) tasavirraksi (DC) ja palauttavat sen takaisin vaihtovirraksi kääntyvällä taajuudella ja jännitteellä. Näin moottorin nopeutta voidaan säädellä tarkasti ja nopeasti.

Periaatteellinen rakenne koostuu yleensä kolmesta osasta: oheinen verkkovirta syötöna tuottava tasasuuntaaja, DC-linkillä oleva tasavirta ja invertteri, joka muuntaa DC:n uudelleen vaihtovirraksi halutulla taajuudella. Useimmat taajuusmuuttajat sisältävät myös jäähdytyksen, suojakytkimet sekä ohjausyksikön, joka määrittää vasteen moottorin nykytilaan.

Säätömenetelmät vaihtelevat yksinkertaisesta V/Hz -säätöstä aina monimutkaisiin vektoroiin ja Direct Torque Control -menetelmiin (DTC). PWM-tekniikan avulla muunnin hallitsee kytkentäaikoja ja siten sekä taajuutta että jännitettä. Tämä mahdollistaa pehmeän käynnistyksen, nopeuden seurannan ja tarkan vääntökontrollin.

Käyttökohteita ovat pumput, kiertokoneet, kannattimet ja kuljetuslaitteet sekä HVAC-jäähdytys- ja ilmanvaihtojärjestelmät. Tavoitteina ovat energiansäästöt, prosessin hallinta ja mekanismien välinen sujuva synkronointi. Haasteisiin kuuluu harmonisten ja sähkömagneettisten häiriöiden hallinta sekä oikea koolaus, asennus ja suojaukset. Standardeissa ja sertifioinneissa korostuvat IEC 61800 -sarjan EMC- ja turvallisuusvaatimukset sekä yhteensopivuus muiden automaatioyksiköiden kanssa.