Uređaj za upravljanje motorom poznat kao promjenjiva frekvencijska napajanja (VFD), često se naziva i prilagodljivofrekvencijskim uređajem (AFD), prilagodljivim brzinama (ASD) ili AC uređajem, kontrolira frekvenciju i napon električnog motora. VFD može također regulirati postupno ubrzavanje i usporavanje motora tijekom pokretanja i zaustavljanja.
VFD-ovi se često koriste u električnim sustavima kako bi povezali izvor struje i motor. Ulažna AC struja pretvara se VFD-om u DC struju, koja se zatim ponovno pretvara u AC struju na željenu frekvenciju i napon. Motor se zatim vrati na željenu brzinu jer VFD isporučuje modificiranu AC struju.
Veličanstvena fleksibilnost i snaga VFD-ova omogućuju različitim električnim sustavima da rade efikasnije i pouzdano.
Promjenjiva frekvencijska napajanja (VFD) je vrsta upravljačkog uređaja koji kontrolira frekvenciju i napon isporučen električnom motoru. Rad promjenjive frekvencijske napajanja uglavnom se određuje njegovim promjenjivim brzinama i mekkim pokretanjem ili zaustavljanjem.
Glavni sastojci VFD kola su:
Rectifier: Uređaj koji pretvara ulaznu AC naponsku struju u DC struju.
DC bus: Baterija kondenzatora koja pohranjuje DC struju iz rectifiera.
Inverter: Uređaj koji pretvara DC struju u AC struju.
PWM controller: Ovaj uređaj regulira frekvenciju i duty cycle izlazne struje.
Filter: Uklanja visokofrekventni šum iz izlazne struje.
VFD-ovi nude mnoge prednosti u aplikacijama upravljanja motorima, poput:
Energetska učinkovitost
Poboljšana upravljanja procesom
Smanjenje propadanja motora
Duži vijek trajanja motora
Smanjena vibracija i buka (vibracija)
Poboljšana sigurnost
VFD-ovi su versatile i moćan alat koji se može koristiti za poboljšanje performansi, učinkovitosti i pouzdanosti širokog spektra električnih sustava.
VFD Vektorsko upravljanje | VFD V/f Upravljanje |
Vektorsko upravljanje VFD-om je još napredniji pristup upravljanju motorom nego V/f upravljanje. Koristi unos iz motora kako bi preciznije upravljao brzinom i momentom. Vektorsko upravljanje se često koristi u visoko-performantnim i visoko-točnim aplikacijama, poput mašinskih alata, robotike, hrane i pića. | V/F upravljanje VFD-om je manje složen i jeftiniji način upravljanja motorom. Održava stalni omjer napona i frekvencije, što održava magnetski fluks u električnom motoru konstantan. V/F upravljanje se često koristi u niskoperformantnim aplikacijama, poput ventilatora i pumpi. |
Sljedeće kriterije treba uzeti u obzir prilikom odabira VFD-a za određenu aplikaciju:
Tip motora koji se kontrolira mora biti kompatibilan s VFD-om.
Snaga motora: Snaga VFD-a mora biti jednaka ili veća od snage motora.
Raspon brzine: VFD treba moći pružiti motoru odgovarajući raspon brzina.
Zahtjevi za momentom: VFD treba moći pružiti motoru potrebni moment.
Duty ciklus: VFD treba moći upravljati duty ciklusom motora.
Okruženi uvjeti: VFD treba moći funkcionirati u okruženju u kojem će biti instaliran.
VFD doprinose uštedi energije i zaštiti motora sljedećim:
Podudaranje brzine motora s potrebama opterećenja: To može smanjiti do 70% potrošnju energije, posebno u aplikacijama gdje se opterećenje često mijenja, poput ventilatora i pumpi.
Smanjenje početnog struja: VFD-ovi mogu smanjiti početni struj do 80%, što može produžiti vijek trajanja motora i smanjiti izgorevanje električnog sustava.
Zaštita od preopterećenja, špicova napona i drugih električnih problema: To može spriječiti da motor izgori, štedeći vrijeme i novac na popravcima i zamjenama.
Degradacija motora je proces smanjenja nominalne snage električnog motora. Prilikom korištenja VFD-a, važno je degradirati motor jer VFD može dovesti do toga da motor radi na višim temperaturama u usporedbi s priključivanjem direktno na mrežu.
Broj faktora može utjecati na količinu potrebne degradacije, uključujući:
Tip motora
Tip VFD-a
Vanjska temperatura
Duty ciklus motora
Neki od razloga zašto je degradacija motora važna prilikom korištenja VFD-a uključuju:
Da se spriječi pregrejanje motora
Da se produži vijek trajanja motora
Da se poveća pouzdanost motora
Da se smanji mogućnost padanja motora
Sljedeće su primjeri često se pojavljujućih problema ili teškoća s VFD-ovima:
Pregrejanje: Ako VFD nije dovoljno ventiliran ili se koristi na previsoku opterećenost, može doći do pregrejanja.
Greške na zemljištu: Greške na zemljištu se mogu pojaviti ako VFD nije ispravno zemljen ili ako postoji problem sa žicama.
Bučnost