Какие существуют преобразователи частот?

Как было бы прекрасно, если бы человечество умело перерабатывать ненужные вещи в полезные предметы! Но пока это почти недоступно. Но кое-что мы все же умеем, и инструментом в данном случае выступают преобразователи частот. Что они собой представляют и какие возможности открывают перед нами?

Что такое преобразователь частот?

Чем является данный прибор? Преобразователи частот – это электрические цепи, которые включают гетеродин, полосовой фильтр и смеситель. Иногда их ошибочно называют названием последнего. Используется он для преобразования частоты. Полезная вещь, если находится в грамотных руках. А сколько же стоит преобразователь частоты? Цена на данный прибор может колебаться от нескольких тысяч рублей до нескольких тысяч долларов. Всё зависит от того, какой функционал заложен в основу.

Назначение

Как работают преобразователи частот? Как, собственно, происходит процесс? Для чего необходим данный прибор? Асинхронный частотный преобразователь используется для того, чтобы сетевой трехфазный или однофазный переменный ток в 50-60 Гц преобразовывать в соответствующий, который имеет показатели от 800 до 1 Гц. Промышленностью на данный момент выпускается множество механизмов, которые по своей сути являются двигателями с фазным ротором, что работают как изменяющие генераторы.

Преобразователи частот электронного типа применяются для того, чтобы плавно регулировать скорость асинхронного электродвигателя путём создания на своих выходах напряжения необходимой частоты. В наиболее простых случаях регулирование осуществляется согласно характеристике V/f. В самых современных образцах осуществлено векторное управление. Преобразователи частот электронного типа являются тем видом устройств, в котором есть выпрямитель, инвертор и тиристоры (или транзисторы). Для улучшения выходного напряжения может устанавливаться дроссель, а для уменьшения электромагнитных помех – ЕМС-фильтры.

Устройство

Ключевую важность в схемах имеют тиристоры и транзисторы, ведь они выступают в качестве электронных ключей. Основой управляющей части является микропроцессор, обеспечивающий управление ими, он же решает вспомогательные задачи (диагностика, контроль, защита). В зависимости от принципа работы и структуры построения, выделяют такие преобразователи частот:

• с выраженным промежуточным звеном, по которому протекает постоянный ток;
• с непосредственной связью.

Каждый класс имеет свои недостатки и достоинства, от которых и зависит сфера их применения. Преобразователи частот, в которых существует непосредственная связь – это конструкции, где электрический модуль существует как управляемый. Он по очереди отпирает необходимые тиристоры и занимается подключением обмотки двигателя. Схема преобразователя частоты также может сильно изменится в силу того, какие дополнительные цели ставятся разработчиком, а также того, что он может делать. Так, прибор, собранный радиолюбителем в домашних условиях, будет существенно отличаться от устройства, которое было создано промышленностью в ходе массового выпуска.

Преобразователи частот с постоянным током

Они нашли очень широкое применение в современных регулируемых модулях. Здесь используется двойное преобразование получаемой электрической энергии. Сначала входное напряжение, что имеет синусоидальный вид, постоянную амплитуду и частоту, выпрямляется, фильтруется, сглаживается, а потом инвертором преобразуется в переменный тип. Такой способ отличается определённым снижением коэффициента полезного действия и ухудшением массовых и габаритных показателей (если сравнивать с преобразователем частоты, у которого существует непосредственная связь).

Чтобы сформировать синусоидальное переменное напряжение, используют автономный инвертор, что может создать электрическое напряжение необходимой формы на обмотках электрического двигателя (обычно применяется метод широтно-импульсной модуляции). В качестве электронного ключа могут найти применение тиристоры и биполярные транзисторы, в которых есть изолированный затвор.

Применение

Чем являются преобразователи частот, мы уже разобрались. Но что можно сказать об их применении на практике в реальной жизни? Преобразователи частот можно найти в такой технике:

1. Радиоприёмники. Сюда попадают не все приборы, а только те, что построены по супергетеродинной схеме.
2. Устройства формирования и генерирования частот. Примером таких приборов являются радиопередатчики и синтезаторы. Также может использоваться преобразователь частоты для асинхронного двигателя.
3. Селективные вольтметры, анализаторы спектра, девиометры, модулометры, установки для измерений ослаблений.

Если рассматривать более детально, то следует сказать, что в супергетеродинном радиоприемнике, у которого существует фиксированное значение промежуточной частоты, можно применить фильтр основной селекции, обладающий высокой прямоугольностью частотной характеристики, чтобы подавить помехи, которые идут по соседнему каналу. Благодаря этому качественно улучшается частотная избирательность (если сравнивать с радиоприёмниками прямого усиления).

Заключение

С вопросом о том, что такое частотный преобразователь, мы уже разобрались. Конечно, данная тема настолько обширна, что для её полного разбора требуется не статья, а целая книга. Но чтобы понять основы, по которым работает частотный преобразователь, вам достаточно будет и предоставленной информации. А где уж применить полученные знания – тут вы вольны выбирать самостоятельно. Преобразователи частот могут быть использованы в любом месте, где протекает ток.