Miksi tehomuuntajat eivät voi muuttaa taajuutta?

Tehomuuntajia voidaan muunnella, ja parannettu jännite sopii paremmin tuotanto- ja käyttötarpeisiin. Monet ihmiset saattavat haluta tietää, voidaanko tehomuuntajia muuntaa taajuudella, toisin sanoen muuntajien taajuudella. Vastaus on ei. Mennään yhdessä ymmärtämään. Katsotaanpa syytä, miksi taajuutta ei voida muuttaa.

Muuntajat valmistetaan sähkömagneettisen induktion periaatteella. Sähkömagneettisen induktion ydin on magneettivuon muutos suljetussa silmukassa jännitteen tuottamiseksi. Magneettivuo välittyy suljetussa rautasydämessä, joten muutosnopeus on sama, eli taajuus molemmilla puolilla on sama. Koska kelojen kierrosten lukumäärä on kuitenkin erilainen molemmilla puolilla, jännite muuttuu, eli jännitteen muunnos toteutuu.

Taajuusmuuttajan rakenne on yleensä se, että ensin muunnetaan vaihtovirta tasavirraksi ohjaamattoman tasasuuntauspiirin kautta ja lisätään se kondensaattoriin ja sitten toteutetaan taajuusmuutos tehoelektroniikkalaitteen kytkimen kautta. Siksi invertteri on kytkentävirtalähde, mutta lähtöjännitteen aaltomuoto ei ole tavallinen siniaalto, vaan PWM-aalto, mutta vastaava virran aaltomuoto on lähellä siniaaltoa. Tällä hetkellä SVPWM-tekniikkaa käytetään enimmäkseen tehoelektroniikkalaitteiden ohjaukseen. Tietenkin invertteri muuttaa myös jännitettä taajuutta vaihdettaessa, tarkoituksena on pitää moottorin magneettivuo vakiona. Tyypillinen muutos on, että kun taajuus on pienempi kuin 50 HZ, jännite laskee ja käytetään vakiomomentin ohjausta; kun taajuus on suurempi kuin 50Hz, jännite on moottorin nimellisjännite eikä nouse sen mukana ja käytetään jatkuvaa tehonsäätöä.

Ymmärtämällä tehomuuntajan ja taajuusmuuttajan havaitaan, että niiden rakenteet ovat täysin erilaisia. Muuntaja on suljettu rautasydän, ja muutosnopeus on sama, mikä ei voi saavuttaa taajuuden muuntamisen tarkoitusta.