ตัวเปลี่ยนความถี่

อุปกรณ์เปลี่ยนความถี่หรือตัวแปลงความถี่คือ อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์หรือ อุปกรณ์ ไฟฟ้าเชิงกลที่แปลงกระแสสลับ ( AC ) ที่มีความถี่ หนึ่ง ไปเป็นกระแสสลับที่มีความถี่อีกความถี่หนึ่ง อุปกรณ์นี้อาจเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า ด้วย แต่หากทำเช่นนั้นก็เป็นเพียงผลพลอยได้จากวัตถุประสงค์หลัก เนื่องจาก1การแปลงแรงดันไฟฟ้าของกระแสสลับนั้นง่ายกว่าการแปลงความถี่มาก
ตามธรรมเนียมแล้ว เครื่องจักรเหล่านี้เป็นเครื่องจักรไฟฟ้าเชิงกลที่เรียกว่าชุดมอเตอร์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า[ 1 ]นอกจากนี้ยังมี การใช้ ตัวเรียงกระแสแบบปรอทหรือหลอดสุญญากาศ ด้วยการถือกำเนิดของอิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตททำให้สามารถสร้างตัวเปลี่ยนความถี่แบบอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างสมบูรณ์ โดยปกติแล้วจะประกอบด้วย ขั้นตอน การเรียงกระแส (สร้างกระแสตรง ) ซึ่งจะถูกกลับเฟสเพื่อสร้างกระแสสลับที่มีความถี่ที่ต้องการอินเวอร์เตอร์อาจใช้ไทริสเตอร์IGCTหรือIGBT หากต้องการแปลงแรงดันไฟฟ้า โดยปกติแล้วจะมี หม้อแปลงไฟฟ้ารวมอยู่ในวงจรอินพุตหรือเอาต์พุตของกระแสสลับ และหม้อแปลงไฟฟ้านี้อาจให้การแยกทางไฟฟ้าแบบกัลวานิกส์ระหว่างวงจรอินพุตและเอาต์พุตของกระแสสลับ ด้วย นอกจากนี้ยังอาจเพิ่ม แบตเตอรี่ลงในวงจร DC เพื่อปรับปรุงความสามารถในการทำงาน ของตัวแปลง ในช่วงที่ไฟเข้าดับชั่วคราว
อุปกรณ์เปลี่ยนความถี่ มีกำลัง รับส่ง ที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ไม่กี่วัตต์ไปจนถึงหลายเมกะวัตต์
แอปพลิเคชัน
อุปกรณ์แปลงความถี่ใช้สำหรับแปลงกำลังไฟฟ้ากระแสสลับปริมาณมากจากความถี่หนึ่งไปเป็นอีกความถี่หนึ่ง เมื่อโครงข่ายไฟฟ้าสองแห่งที่อยู่ติดกันทำงานที่ความถี่สาธารณูปโภค ที่แตกต่าง กัน
ตัวขับความถี่แปรผัน (VFD) เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนความถี่ชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ เช่น ที่ใช้ในปั๊มและพัดลม ความเร็วของ มอเตอร์ไฟฟ้า กระแสสลับแบบซิงโครนัสหรือแบบเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ ดังนั้นการเปลี่ยนความถี่จะช่วยให้สามารถเปลี่ยนความเร็วของมอเตอร์ได้ これにより、フィントリングの実行できます。
ไซโคลคอนเวอร์เตอร์ก็เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนความถี่ชนิดหนึ่งเช่นกัน แต่ต่างจาก VFD (Variable Frequency Drive) ซึ่งเป็นอุปกรณ์เปลี่ยนความถี่แบบทางอ้อม เนื่องจากใช้ขั้นตอน AC-DC ก่อน แล้วจึงใช้ขั้นตอน DC-AC อีกครั้ง ไซโคลคอนเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนความถี่แบบทางตรง เพราะไม่ใช้ขั้นตอนกลางใดๆ ไซโคลคอนเวอร์เตอร์จึงให้ความถี่ต่ำที่เอาต์พุตได้เท่านั้น
อีกหนึ่งการประยุกต์ใช้คือใน อุตสาหกรรม การบินและอวกาศ เครื่องบินมักใช้ไฟ 400 เฮิรตซ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ตัวแปลงความถี่ 50 เฮิรตซ์ หรือ 60 เฮิรตซ์ เป็น 400 เฮิรตซ์ สำหรับใช้ในหน่วยจ่ายไฟภาคพื้นดินที่ใช้จ่ายไฟให้กับเครื่องบินขณะจอดอยู่บนพื้น สายการบินอาจใช้ตัวแปลงเหล่านี้เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับผู้โดยสารขณะอยู่บนเครื่องบินสำหรับใช้กับแล็ปท็อปและอุปกรณ์อื่นๆ อุปกรณ์วิทยุและระบบการรบในเรือรบของกองทัพเรือมักใช้ไฟ 400 เฮิรตซ์ เพื่อลดสัญญาณรบกวนในสัญญาณ DC หลังจากการแปลงเป็นกระแสตรง
ใน ระบบ พลังงานหมุนเวียน ตัวแปลงความถี่เป็นส่วนประกอบสำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบป้อนกระแสสองทาง ( DFIGs ) ที่ใช้ในกังหันลมระดับหลายเมกะวัตต์สมัยใหม่[ 2 ]
ระบบไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงสามารถใช้เป็นตัวแปลงความถี่สำหรับโหลดขนาดใหญ่ได้
การใช้งานอื่น ๆ
ตัวแปลงความถี่อาจหมายถึงวงจรที่มีกำลังต่ำกว่ามากซึ่งแปลงสัญญาณความถี่วิทยุ จาก ความถี่หนึ่งไปเป็นอีกความถี่ หนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องรับแบบซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ดูที่ตัวผสมความถี่วงจรนี้มักประกอบด้วยออสซิลเลเตอร์ภายในและตัวผสมความถี่ (ตัวคูณแบบอนาล็อก) ที่สร้างความถี่ผลรวมและความถี่ผลต่างจากอินพุตและออสซิลเลเตอร์ภายใน ซึ่งความถี่หนึ่ง ( ความถี่กลาง ) จะถูกนำไปใช้ในการขยายสัญญาณต่อไป ในขณะที่ความถี่อื่นๆ จะถูกกรองออกไปผลลัพธ์เดียวกันนี้เคยทำได้ในอดีตโดยใช้ตัวแปลงแบบเพนตากริดหรือไตรโอดและเฮกโซดในหลอด เดียว แต่สามารถนำไปใช้ในวิทยุทรานซิสเตอร์ได้อย่างประหยัดโดยใช้ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวทำหน้าที่เป็นตัวผสมความถี่แบบสั่นเอง
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- การแปลงความถี่คืออะไร