อะไรคือ Variable Frequency Drive

อะไรคือ Variable Frequency Drive?

คำนิยามของ Variable Frequency Drive

Variable Frequency Drive คืออุปกรณ์ที่ควบคุมความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับโดยการเปลี่ยนแปลงความถี่และความดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ

ส่วนประกอบหลัก

VFD ประกอบด้วยเรกทิฟายเออร์เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระแสตรง คาปาซิเตอร์เพื่อทำให้กระแสตรงนี้มั่นคง และอินเวอร์เตอร์เพื่อแปลงกระแสตรงกลับเป็นกระแสสลับที่มีความถี่แปรผัน

กลไกการทำงาน

Variable frequency drive ทำงานโดยการเปลี่ยนแปลงความถี่และความดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับตามความต้องการในการโหลดและความเร็ว

ไฟฟ้ากระแสสลับขาเข้าจะถูกส่งไปยังเรกทิฟายเออร์ที่แปลงมันเป็นกระแสตรง กระแสตรงที่ได้จะถูกกรองโดยคาปาซิเตอร์ที่สร้าง DC link ขึ้นมา DC link จะจ่ายไฟฟ้าให้กับอินเวอร์เตอร์ที่สวิตช์มันเปิดและปิดที่ความถี่สูงเพื่อผลิตกระแสสลับที่มีความถี่และแรงดันแปรผัน กระแสสลับขาออกจะเชื่อมต่อกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่หมุนด้วยความเร็วที่สัดส่วนกับความถี่

ความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับคำนวณได้จาก:

 เมื่อ Ns คือความเร็วซิงโครนัสในหน่วยรอบต่อนาที f คือความถี่ในหน่วยเฮิรตซ์ และ P คือจำนวนขั้ว

โดยการเปลี่ยน f เราสามารถเปลี่ยน Ns และควบคุมความเร็วของมอเตอร์ได้

 แรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับคำนวณได้จาก:

เมื่อ T คือแรงบิดในหน่วยนิวตันเมตร φ คือฟลักซ์ในหน่วยเวเบอร์ และ I คือกระแสไฟฟ้าในหน่วยแอมแปร์

โดยการเปลี่ยน V/f เราสามารถเปลี่ยน φ และควบคุมแรงบิดของมอเตอร์ได้

ข้อดีของ Variable Frequency Driver

• ประหยัดพลังงาน

• เพิ่มความน่าเชื่อถือ

• การเปลี่ยนแปลงความเร็ว

• การเริ่มต้นอย่างนุ่มนวล

• อายุการใช้งานเครื่องจักรยาวนานขึ้นและการบำรุงรักษาลดลง

• อายุการใช้งานเครื่องจักรยาวนานขึ้นและการบำรุงรักษาลดลง

การประยุกต์ใช้หลากหลาย

Variable frequency drives ถูกใช้อย่างกว้างขวางในหลายภาคส่วนเพื่อควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ เช่น บันไดเลื่อน ระบบ HVAC และเครื่องจักรอุตสาหกรรม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานและความประหยัดพลังงาน

การประยุกต์ใช้ Frequency Converter

Variable frequency drives ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมและแอพพลิเคชันต่างๆ ที่ต้องการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ บางแอพพลิเคชันที่พบบ่อยคือ:

พัดลม: VFD สามารถควบคุมความเร็วและปริมาณอากาศของพัดลมตามความต้องการของอุณหภูมิ ความดัน หรือความชื้น ซึ่งสามารถประหยัดพลังงาน ลดเสียง ปรับปรุงความสบาย และยืดอายุการใช้งานของพัดลมได้

ปั๊ม: VFD สามารถควบคุมความเร็วและอัตราการไหลของปั๊มตามความต้องการหรือระดับที่กำหนด ซึ่งสามารถประหยัดพลังงาน ลดการสึกหรอ ป้องกันการกระแทกของน้ำ และปรับปรุงการควบคุมกระบวนการได้

คอมเพรสเซอร์: VFD สามารถควบคุมความเร็วและแรงดันของคอมเพรสเซอร์ตามความต้องการในการโหลดและกระบวนการ ซึ่งสามารถประหยัดพลังงาน ลดการสึกหรอ ป้องกันการเกิดแรงดันสูง และปรับปรุงการควบคุมกระบวนการได้ VFD ยังสามารถให้การเริ่มต้นและหยุดอย่างนุ่มนวลของคอมเพรสเซอร์ ซึ่งสามารถลดกระแสเริ่มต้น แรงดันตก ความเครียดทางกล และการสึกหรอได้ VFD ยังสามารถตรวจสอบและวินิจฉัยสภาพของคอมเพรสเซอร์และระบบโดยใช้ความสามารถในการเชื่อมต่อเครือข่ายและการวินิจฉัย

สรุป

Variable frequency drive คืออุปกรณ์ที่ควบคุมความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับโดยการปรับความถี่และความดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ VFD ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน: เรกทิฟายเออร์ อินเวอร์เตอร์ และระบบควบคุม VFD สามารถให้ประโยชน์มากมายเหนือกว่าวิธีการควบคุมความเร็วอื่นๆ เช่น:

• ประหยัดพลังงาน

• เพิ่มความน่าเชื่อถือ

• การเปลี่ยนแปลงความเร็ว

• การเริ่มต้นอย่างนุ่มนวล

• อายุการใช้งานเครื่องจักรยาวนานขึ้นและการบำรุงรักษาลดลง

• ค่ากำลังไฟฟ้าสูง

VFD ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมและแอพพลิเคชันต่างๆ ที่ต้องการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ เช่น พัดลม ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ เป็นต้น VFD สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพ การทำงาน คุณภาพ และความปลอดภัยของระบบโดยให้การควบคุมความเร็วและแรงบิดอย่างราบรื่นและแม่นยำ VFD ยังสามารถลดการใช้พลังงาน การสูญเสีย ต้นทุน เสียง และการสั่นสะเทือนของระบบโดยการปรับให้เหมาะสมกับความต้องการ

VFD คืออุปกรณ์ที่มีคุณค่าที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับและระบบ อย่างไรก็ตาม VFD ต้องการการติดตั้ง การบำรุงรักษา และการแก้ไขปัญหาที่เหมาะสมเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน ดังนั้นจึงสำคัญที่ต้องปฏิบัติตามคำแนะนำและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดของผู้ผลิตในการใช้ VFD