Pirsîwanên VFD – Broşûre Yekbûyî ji bo Mühendisan

1). VFD چیست و در سیستم الکتریکی چه کاری انجام می‌دهد؟

VFD (Variable Frequency Drive) یا موتور کنترلر با فرکانس متغیر، به عنوان AFD (Adjustable-Frequency Drive)، ASD (Adjustable-Speed Drive) یا AC Drive نیز شناخته می‌شود. این دستگاه فرکانس و ولتاژ منبع تغذیه موتور الکتریکی را کنترل می‌کند. VFD همچنین می‌تواند در زمان شروع و توقف، به ترتیب، آرام سازی شروع و توقف موتور را کنترل کند.

VFDها معمولاً در سیستم‌های الکتریکی بین منبع تغذیه و موتور قرار می‌گیرند. VFD انرژی AC ورودی را به DC تبدیل می‌کند و سپس آن را به AC با فرکانس و ولتاژ مورد نظر تبدیل می‌کند. موتور سپس با سرعت مورد نظر چرخیده و انرژی AC تعدیل شده توسط VFD تغذیه می‌شود.

VFDها با پروایی و قدرت خود می‌توانند عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم‌های الکتریکی مختلف را بهبود بخشند.

2). اصل کار VFD را توضیح دهید

VFD (Variable Frequency Drive) نوعی موتور کنترلر است که فرکانس و ولتاژ تغذیه شده به موتور الکتریکی را کنترل می‌کند. عملکرد VFD عمدتاً توسط تغییرات سرعت و ویژگی‌های آغاز و پایان آرام سازی تعیین می‌شود.

3). عناصر اصلی مدار VFD چیست و آن‌ها چه کاری انجام می‌دهند؟

عناصر اصلی مدار VFD عبارتند از:

• ریکتیفایر (Rectifier): دستگاهی که ولتاژ ورودی AC را به DC تبدیل می‌کند.

• DC بوس (DC bus): بانک خازنی که ولتاژ جریان مستقیم ریکتیفایر را ذخیره می‌کند.

• اینورتر (Inverter): دستگاهی که ولتاژ DC را به ولتاژ جریان متناوب تبدیل می‌کند.

• کنترلر PWM (PWM controller): این دستگاه فرکانس و دوره کاری ولتاژ خروجی را تنظیم می‌کند.

• فیلتر (Filter):  نوفه‌های فرکانس بالا را از ولتاژ خروجی حذف می‌کند.

4). فواید استفاده از VFDها در کاربردهای کنترل موتور چیست؟

VFDها فواید متعددی در کاربردهای کنترل موتور ارائه می‌دهند، از جمله:

• کارایی انرژی

• بهبود مدیریت فرآیند

• کاهش زوال موتور

• عمر طولانی‌تر موتور

• کاهش ارتعاش و صدای زائد (ارتعاش)

• امنیت بهتر

VFDها ابزار قدرتمند و انعطاف‌پذیری هستند که می‌توانند عملکرد، کارایی و قابلیت اطمینان سیستم‌های الکتریکی متنوع را بهبود بخشند.

5). تفاوت بین کنترل برداری و V/f (ولت بر هرتز) برای VFDها را توضیح دهید.

6). چه متغیرهایی باید در انتخاب VFD برای کاربرد خاص در نظر گرفته شوند؟

معیارهای زیر باید در انتخاب VFD برای کاربرد خاص در نظر گرفته شوند:

نوع موتور کنترل شده باید با VFD سازگار باشد.

• نرخ توان موتور: نرخ توان VFD باید برابر یا بیشتر از نرخ توان موتور باشد.

• محدوده سرعت: VFD باید بتواند موتور را با محدوده سرعت مناسب تغذیه کند.

• نیاز گشتاور: VFD باید بتواند موتور را با گشتاور لازم تغذیه کند.

• دوره کاری: VFD باید بتواند دوره کاری موتور را مدیریت کند.

• شرایط محیطی: VFD باید بتواند در محیطی که در آن نصب می‌شود عمل کند.

7). چگونه VFD (Variable Frequency Drive) می‌تواند در صرفه‌جویی انرژی و محافظت از موتور کمک کند؟

VFDها با صرفه‌جویی انرژی و محافظت از موتور از طریق:

تطابق سرعت موتور با نیازهای بار: این می‌تواند تا ۷۰٪ مصرف انرژی را کاهش دهد، به ویژه در کاربردهایی که بار مداوماً تغییر می‌کند، مانند مراوح و پمپ‌ها.

کاهش جریان شروع: VFDها می‌توانند جریان شروع را تا ۸۰٪ کاهش دهند که می‌تواند عمر موتور را افزایش دهد و فرسودگی سیستم الکتریکی را کاهش دهد.

محافظت از بار بیش از حد، محافظت از اوج ولتاژ و مشکلات الکتریکی دیگر: این می‌تواند جلوی سوختن موتور را بگیرد و زمان و هزینه‌های تعمیر و جایگزینی را کاهش دهد.

8). چه معنایی دارد کاهش ظرفیت موتور و چرا زمانی که از VFD استفاده می‌شود ضروری است؟

کاهش ظرفیت موتور فرآیند کاهش توان خروجی اسمی موتور الکتریکی است. زمانی که از VFD استفاده می‌شود، کاهش ظرفیت موتور ضروری است زیرا VFD می‌تواند موتور را در دماهای بالاتری نسبت به زمانی که مستقیماً از خط تغذیه می‌شود، عمل کند.

عوامل مختلفی می‌توانند مقدار کاهش ظرفیت مورد نیاز را تحت تاثیر قرار دهند، از جمله:

• نوع موتور

• نوع VFD

• دمای محیطی

• دوره کاری موتور

برخی از دلایلی که کاهش ظرفیت موتور زمانی که از VFD استفاده می‌شود ضروری است شامل:

• جلوگیری از گرم شدن موتور

• افزایش طول عمر موتور

• افزایش قابلیت اطمینان موتور

• کاهش احتمال خرابی موتور

9). مشکلات معمول (یا) مشکلاتی که ممکن است با VFDها بروز کنند و چگونه آن‌ها را حل کنیم را توصیف کنید.

مثال‌هایی از مشکلات یا نگرانی‌های معمول که ممکن است