Razlika između blagog pokretača i VFD (Varijabilnog frekventnog upravljača)

Varijabilni frekvencijski pogoni (VFD) i blagi pokretači su različiti tipovi uređaja za pokretanje motora, iako njihova uporaba poluprovodnih komponenti često dovodi do zabune. Iako oba omogućuju siguran pokret i zaustavljanje induktivnih motora, značajno se razlikuju u operativnim principima, funkcionalnosti i prednostima u primjeni.

VFD-ovi reguliraju napon i frekvenciju kako bi dinamički kontrolirali brzinu motora, prikladni su za scenarije s varijabilnim opterećenjem. Blagi pokretači, međutim, koriste rampiranje napona kako bi ograničili početni strujni pritisak tijekom pokretanja bez prilagođavanja brzine nakon aktivacije. Ova fundamentalna razlika definira njihove uloge: VFD-ovi izdvajaju se u aplikacijama osjetljivim na brzinu i energijski učinkovitim, dok blagi pokretači nude jeftinije i pojednostavljeno pokretanje fiksne brzine motora.

Prije nego što uđemo u detalje o razlikama između VFD-ova i blagih pokretača, važno je definirati pokretač motora.

Pokretač motora

Pokretač motora je ključan uređaj dizajniran za sigurno pokretanje i zaustavljanje induktivnog motora. Tijekom pokretanja, induktivni motor potražuje značajan početni strujni pritisak—oko 8 puta veći od nominalne struje—zahvaljujući niskom otporu navojnica. Ovaj pritisak može oštetiti unutarnje navojnice, skratiti životnu dobu motora ili čak dovesti do pregorijevanja.

Pokretači motora smanjuju ovaj rizik smanjivanjem početne struje, štiteći motor od mehaničkog stresa (npr., naglog trga) i električnih oštećenja. Omogućuju također sigurno isključivanje, a često uključuju ugrađenu zaštitu protiv niskog napona i previsoke struje—čime postaju nezamjenjivi za pouzdano radnje motora.

Blagi pokretač

Blagi pokretač je specijalizirani pokretač motora koji smanjuje početni strujni pritisak smanjivanjem napona koji se dostavlja motoru. Koristi poluprovodne tiristorse za kontrolu napona:

• Konfiguracija tiristora: Parovi tiristora nasuprotnog smjera upravljaju tokom struje u oba smjera.

• Trofazni sustavi: Zahtijevaju 6 tiristora kako bi istodobno smanjili napon na svih tri faze, osiguravajući ravnotežno pokretanje.

Tiristor ima tri terminala: anod, katod i vrata. Protok struje blokirane je dok se na vrata ne primijeni puls napona, što aktivira tiristor i dopušta protok struje. Količina struje ili napon koja se regulira pomoću tiristora kontrolira se prilagođavanjem kutnog položaja signala na vratima—ovaj mehanizam smanjuje početni strujni pritisak dostavljen motoru tijekom pokretanja.

Kada se pokreće motor, kutni položaj postavlja se na dostavljanje niskog napona, koji postepeno raste dok se motor ubrzava. Kada napon doseže linijinski napon, motor dostiže svoju nominalnu brzinu. Obično se koristi omotač za preskočavanje kako bi se direktno dostavio linijinski napon tijekom normalnog rada.

Tijekom isključivanja motora, proces se obrnut: napon se postepeno smanjuje kako bi se motor usporio prije isključivanja ulazne snage. Budući da blagi pokretač mijenja samo napon tijekom pokretanja i isključivanja, ne može prilagođavati brzinu motora tijekom normalnog rada, ograničujući njegovu upotrebu na aplikacije stalne brzine.

Ključne prednosti blagih pokretača uključuju:

• Nema generiranja harmonika: Eliminira potrebu za dodatnim filterima harmonika.

• Kompaktan dizajn: Manji otisak nego VFD-ovi zbog manjeg broja komponenti, smanjuje ukupnu cijenu.

VFD (Varijabilni frekvencijski pogon)

Varijabilni frekvencijski pogon (VFD) je poluprovodni pokretač motora koji omogućuje siguran pokret i zaustavljanje motora, te pruža potpunu kontrolu nad brzinom tijekom rada. U suprotnosti sa blagim pokretačima, VFD-ovi reguliraju i napon i frekvenciju. Budući da je brzina induktivnog motora direktno vezana za frekvenciju napajanja, VFD-ovi su idealni za aplikacije koje zahtijevaju dinamičku prilagodbu brzine.

VFD sastoji se od tri osnovna kruga: rektifikator, DC filter i inverzor. Proces započinje s pretvorbi AC line voltage-a u DC putem rektifikatora, zatim se DC napon izglaci putem DC filtera. Inverzorski krug zatim pretvara stabilni DC napon natrag u AC, s logičkim kontrolnim sustavom koji omogućuje preciznu prilagodbu izlaznog napona i frekvencije. To omogućuje motoru da se gladko ubrzava od 0 RPM do njegove nominalne brzine—i čak i iznad toga povećanjem frekvencije—pružajući kompleksnu kontrolu nad karakteristikama momenta i brzine motora.

Mijenjanjem frekvencije napajanja, VFD omogućuje dinamičku prilagodbu brzine tijekom rada, čime je idealan za aplikacije koje zahtijevaju stvarno-vremensku modulaciju brzine. Primjeri uključuju ventilatore koji prilagođavaju brzinu na temelju temperature i vodene pumpice koje reaguju na dolazni tlak vode. Budući da je moment motora direktno proporcionalan i struji i napajajućem naponu, sposobnost VFD-ova da regulira oba parametra omogućuje fino granuliranu kontrolu momenata.

U usporedbi s tradicionalnim pokretačima poput DOL (direktno na liniji) i blagim pokretačima—koji mogu pokrenuti motor samo na maksimalnu brzinu ili zaustaviti ga—VFD-ovi optimiziraju potrošnju energije omogućujući motoru da radi na programiranim brzinama. Međutim, ova versatile dolazi uz kompromise: VFD-ovi generiraju harmonike na liniji, što zahtijeva dodatne filtre, a njihova složena oprema (sastavljena od rektifikatora, filtera i inverzora) rezultira većim oblikom i većom cijenom—obično tri puta većom od blagih pokretača.