Domande per il colloquio sui VFD – Opuscolo completo per ingegneri

1). Cosa è un VFD e cosa fa in un sistema elettrico?

Un variatore di frequenza (VFD), spesso chiamato anche variatore di frequenza regolabile (AFD), variatore di velocità regolabile (ASD) o variatore di corrente alternata, è un dispositivo di controllo del motore che controlla la frequenza e la tensione dell'alimentazione del motore elettrico. Il VFD può inoltre regolare l'accelerazione e la decelerazione del motore durante l'avvio e lo stop, rispettivamente.

I VFD sono spesso inseriti nei sistemi elettrici tra la sorgente di alimentazione e il motore. Il VFD converte la corrente alternata in ingresso in corrente continua, che viene poi riconvertita in corrente alternata alla frequenza e tensione desiderate. Il motore ruota quindi alla velocità desiderata grazie al VFD che fornisce corrente alternata modificata.

Una vasta gamma di sistemi elettrici può beneficiare della flessibilità e potenza dei VFD operando in modo più efficiente e affidabile.

2). Descrivere il principio di funzionamento fondamentale di un VFD

Un variatore di frequenza (VFD) è un tipo di dispositivo di controllo del motore che controlla la frequenza e la tensione fornite a un motore elettrico. L'operazione del variatore di frequenza è determinata principalmente dalle sue velocità variabili e dalle caratteristiche di avvio morbido o arresto morbido.

3). Quali sono gli elementi principali di un circuito VFD e cosa fanno?

Gli elementi principali di un circuito VFD sono:

• Raddrizzatore: Un dispositivo che converte la tensione di ingresso in corrente alternata in corrente continua.

• Bus CC: Una banca di condensatori che memorizza la tensione continua del raddrizzatore.

• Inverter: Un dispositivo che converte la tensione continua in tensione alternata.

• Controllore PWM: Questo dispositivo regola la frequenza e il ciclo di lavoro della tensione di uscita.

• Filtro: Rimuove il rumore ad alta frequenza dalla tensione di uscita.

4). Quali sono i vantaggi dell'uso di VFD nelle applicazioni di controllo del motore?

I VFD offrono numerosi vantaggi nelle applicazioni di controllo del motore, come:

• Efficienza energetica

• Miglior gestione del processo

• Diminuzione della degradazione del motore

• Aumento della durata del motore

• Riduzione delle vibrazioni e del rumore (vibrazione)

• Miglioramento della sicurezza

I VFD sono uno strumento versatile e potente che può essere utilizzato per migliorare le prestazioni, l'efficienza e la affidabilità di una vasta gamma di sistemi elettrici.

5). Spiegare la differenza tra controllo vettoriale e V/f (Volt per Hertz) per i VFD.

6). Quali variabili devono essere prese in considerazione quando si sceglie un VFD per una certa applicazione?

Le seguenti considerazioni devono essere prese in considerazione quando si sceglie un VFD per una certa applicazione:

Il tipo di motore controllato deve essere compatibile con il VFD.

• Potenza nominale del motore: La potenza nominale del VFD deve essere uguale o superiore a quella del motore.

• Gamma di velocità: Il VFD deve essere in grado di fornire al motore la gamma di velocità appropriata.

• Requisiti di coppia: Il VFD deve essere in grado di fornire al motore la coppia necessaria.

• Ciclo di lavoro: Il VFD deve essere in grado di gestire il ciclo di lavoro del motore.

• Condizioni ambientali: Il VFD deve essere in grado di funzionare nell'ambiente in cui sarà installato.

7). Come può un variatore di frequenza (VFD) contribuire ai risparmi energetici e alla protezione del motore?

I VFD contribuiscono ai risparmi energetici e alla protezione del motore attraverso:

Adattamento della velocità del motore alle esigenze del carico: Questo può ridurre fino al 70% del consumo di energia, specialmente in applicazioni in cui il carico varia frequentemente, come ventilatori e pompe.

Corrente di avvio ridotta: I VFD possono ridurre la corrente di avvio fino all'80%, il che può prolungare la vita del motore e ridurre l'usura del sistema elettrico.

Protezione contro sovraccarichi, picchi di tensione e altri problemi elettrici: Questo può impedire al motore di bruciarsi, risparmiando tempo e denaro sulle riparazioni e sostituzioni.

8). Cosa si intende per derating del motore e perché è essenziale quando si utilizza un VFD?

Il derating del motore è il processo di riduzione della potenza nominale di un motore elettrico. Quando si utilizza un VFD, è fondamentale deratare il motore poiché il VFD può far funzionare il motore a temperature superiori rispetto a quando è alimentato direttamente dalla linea.

Numerosi fattori possono influenzare la quantità di derating richiesta, come:

• Tipi di motore

• Tipo di VFD

• Temperatura esterna

• Ciclo di lavoro del motore

Alcuni dei motivi per cui il derating del motore è essenziale quando si utilizza un VFD includono:

• Per evitare il surriscaldamento del motore

• Per prolungare la vita del motore

• Per aumentare la affidabilità del motore

• Per ridurre la possibilità di guasto del motore

9). Descrivere i problemi più comuni (o) questioni che possono verificarsi con i VFD e come risolverli.

Ecco alcuni esempi di problemi o questioni comuni che possono verificarsi con i VFD:

Surriscaldamento: Se un VFD non è adeguatamente ventilato o viene utilizzato con un carico eccessivo, può surriscaldarsi.

Guasti a terra: I guasti a terra possono verificarsi se il VFD non è correttamente messo a terra o se c'è un problema con il cablaggio.

Rumore e vibrazione: Se un VFD non è posizionato correttamente o se c'è un problema con il motore o con il VFD stesso, può produrre rumore e vibrazione.

Trip: Se un VFD rileva un guasto a terra, un sovraccarico o un problema simile, interromperà l'operazione.