En motorcontroller kendt som en variabel frekvensdrev (VFD), ofte også kaldet justerbar frekvensdrev (AFD), justerbar hastighedsdrev (ASD) eller AC-drev, kontrollerer strømforsyningens frekvens og spænding til en elektrisk motor. VFD'en kan også regulere motorens op- og nedregulering under start og stop.
VFD'er placeres ofte i elektriske systemer, der forbinder strømforsyningen med motoren. Den indgående AC-strøm konverteres af VFD'en til DC-strøm, hvilket derefter konverteres tilbage til AC-strøm på den ønskede frekvens og spænding. Motoren roterer derefter på den ønskede hastighed, da VFD'en leverer den ændrede AC-strøm til motoren.
Et bredt spektrum af elektriske systemer kan drage fordel af VFD'ers fleksibilitet og styrke ved at fungere mere effektivt og pålideligt.
En variabel frekvensdrev (VFD) er en type motorcontroller, der kontrollerer frekvensen og spændingen, der leveres til en elektrisk motor. VFD'ens funktion bestemmes primært af dens variable hastigheder samt soft start eller soft stop-funktioner.
De hovedkomponenter i en VFD-kreds er:
Rektifier: En enhed, der konverterer AC-indgangsspænding til DC-spænding.
DC-bus: En kondensatorbank, der gemmer rektifierens direkte strømspænding.
Inverter: En enhed, der konverterer DC-spænding til alternativ strømspænding.
PWM-regulator: Denne enhed regulerer outputspændingens frekvens og tidsforhold.
Filter: Fjerner højfrekvent støj fra outputspændingen.
VFD'er giver mange fordele i motorstyringsapplikationer, såsom:
Energi-effektivitet
Forbedret processtyring
Motorens udslidning er mindre
Længere motordrift
Mindsket vibration og støj (vibration)
Forbedret sikkerhed
VFD'er er et universelt og kraftfuldt redskab, der kan bruges til at forbedre ydeevnen, effektiviteten og pålideligheden af et bredt spektrum af elektriske systemer.
VFD Vektorstyring | VFD V/f Styring |
VFD vektorstyring er en endnu mere avanceret motorstyringsmetode end V/f-styring. Den bruger input fra motoren for at styre hastighed og drejningsmoment mere præcist. Vektorstyring anvendes ofte i højprestations- og højpræcisionstilfælde, som maskinværktøj, robotteknologi, og fødevare- og drikkebehandlingsanlæg. | VFD V/f-styring er en mindre kompliceret og billigere metode til motorstyring. Den fastholder en stabil spænding/frekvens-forhold, hvilket bevare det magnetiske flade i den elektriske motor konstant. V/f-styring anvendes ofte i lavprestationsapplikationer, som ventilatorer og pumper. |
Når man overvejer en VFD til en bestemt applikation, bør følgende kriterier tages i betragtning:
Motortypen, der styrres, skal være kompatibel med VFD'en.
Motor effektklasse: VFD'ens effektklasse skal være lig med (eller) højere end motorens effektklasse.
Hastighedsområde: VFD'en skal kunne give motoren det korrekte hastighedsområde.
Drejningsmoment krav: VFD'en skal kunne levere det nødvendige drejningsmoment til motoren.
Arbejdsperiode: VFD'en skal kunne håndtere motorens arbejdsperiode.
Miljøbetingelser: VFD'en skal kunne fungere i miljøet, hvor den skal installeres.
VFD'er bidrager til energibesparelser og motorebeskyttelse ved:
Matchning af motorspeed til belastningsbehov: Dette kan reducere energiforbruget med op til 70%, især i applikationer, hvor belastningen ofte varierer, som ventilatorer og pumper.
Redukeret startstrøm: VFD'er kan reducere startstrømmen med op til 80%, hvilket kan forlænge motorens levetid og reducere slitage på elektriske systemer.
Overbelastningsbeskyttelse, spændingsspikebeskyttelse, og andre elektriske problemer: Dette kan forhindre, at motoren brænder ud, og spare tid og penge på reparationer og erstatter.
Motor derating er processen med at nedsætte en elektrisk motors nominelle effektklasse. Når man bruger en VFD, er det afgørende at derate motoren, da VFD'en kan få motoren til at køre ved højere temperaturer sammenlignet med, når den blev strømforsynet direkte fra linjen.
En række faktorer kan påvirke mængden af derating, der er nødvendig, såsom:
Motortyper
Type VFD
Udendørs temperatur
Motorens arbejdsperiode
Nogle af de faktorer, der forklarer, hvorfor motor derating er vigtigt, når man bruger en VFD, inkluderer:
For at undgå, at motoren bliver forvarmet
For at forlænge motorens levetid
For at øge motorens pålidelighed
For at mindske risikoen for motorudslidning
Følgende er eksempler på almindelige problemer eller bekymringer, der kan opstå med VFD'er:
Overophedning: Hvis en VFD ikke er tilstrækkeligt ventileret eller drives ved en for høj belastning, kan den overophedes.
Jordfejl: Jordfejl kan opstå, hvis VFD'en ikke er korrekt jordet (eller) hvis der er et problem med ledningen.
Støj og vibration: Hvis en VFD ikke er korrekt placeret, eller hvis der er et problem med motoren eller VFD'en selv, kan den producere støj og vibration.