Pengawal motor yang dikenali sebagai variable frequency drive (VFD), sering juga disebut sebagai adjustable-frequency drive (AFD), adjustable-speed drive (ASD), atau AC drive, mengawal frekuensi dan voltan sumber kuasa motor elektrik. VFD juga boleh mengawal peningkatan dan penurunan motor semasa mula dan berhenti, masing-masing.
VFD sering dipasang dalam sistem elektrik yang menghubungkan sumber kuasa dan motor. Kuasa AC masuk dikonversi oleh VFD menjadi kuasa DC, yang kemudian dikonversi kembali menjadi kuasa AC pada frekuensi dan voltan yang diinginkan. Motor kemudian berputar pada kelajuan yang diinginkan kerana VFD memberikan kuasa AC yang telah dimodifikasi kepada motor tersebut.
Kekuatan dan fleksibilitas VFD dapat membantu pelbagai sistem elektrik untuk beroperasi dengan lebih efektif dan andal.
Variable frequency drive (VFD) adalah jenis pengawal motor yang mengawal frekuensi dan voltan yang disuplai ke motor elektrik. Operasi variable-frequency drive terutamanya ditentukan oleh perubahan kelajuan dan ciri-ciri soft start atau soft stopnya.
Komponen utama rangkaian VFD adalah:
Rectifier: Peranti yang mengubah voltan input AC menjadi voltan DC.
DC bus: Bank kapasitor yang menyimpan voltan arus searah dari rectifier.
Inverter: Peranti yang mengubah voltan DC menjadi voltan arus bolak-balik.
PWM controller: Peranti ini mengatur frekuensi dan duty cycle voltan output.
Filter: Menghilangkan noise frekuensi tinggi dari voltan output.
VFD memberikan banyak manfaat dalam aplikasi kontrol motor, seperti:
Efisiensi energi
Peningkatan pengurusan proses
Penurunan kerusakan motor
Umur motor lebih lama
Penurunan getaran dan kebisingan (getaran)
Keamanan yang ditingkatkan
VFD adalah alat yang serbaguna dan kuat yang dapat digunakan untuk meningkatkan prestasi, efisiensi, dan keandalan berbagai sistem elektrik.
Kontrol Vektor VFD | Kontrol V/f VFD |
Kontrol vektor VFD adalah pendekatan kontrol motor yang lebih maju daripada kontrol V/f. Ini menggunakan input dari motor untuk mengatur kelajuan dan tork dengan lebih tepat. Kontrol vektor sering digunakan dalam aplikasi high-performance, high-accuracy seperti mesin perkakas, robotika, dan pemrosesan makanan dan minuman. | Kontrol V/f VFD adalah cara kontrol motor yang kurang rumit dan kurang mahal. Ini mempertahankan rasio voltan-ke-frekuensi yang tetap, yang menjaga fluks magnetik dalam motor listrik tetap konstan. Kontrol V/f sering digunakan dalam aplikasi low-performance seperti kipas dan pompa. |
Kriteria berikut harus dipertimbangkan saat memilih VFD untuk aplikasi tertentu:
Jenis motor yang dikendalikan harus sesuai dengan VFD.
Rating daya motor: Rating daya VFD harus sama atau lebih besar dari rating daya motornya.
Rentang kelajuan: VFD harus dapat memberikan motor dengan rentang kelajuan yang sesuai.
Persyaratan torsi: VFD harus dapat memberikan motor dengan torsi yang diperlukan.
Duty cycle: VFD harus dapat mengelola duty cycle motor.
Kondisi lingkungan: VFD harus dapat berfungsi dalam lingkungan tempat ia akan dipasang.
VFD berkontribusi pada penghematan energi dan perlindungan motor dengan:
Menyesuaikan kelajuan motor dengan kebutuhan beban: Ini dapat mengurangi hingga 70% konsumsi energi, terutama dalam aplikasi di mana beban sering berubah, seperti kipas dan pompa.
Arus awal yang berkurang: VFD dapat mengurangi arus awal hingga 80%, yang dapat memperpanjang umur motor dan mengurangi aus pada sistem elektrik.
Perlindungan overload, perlindungan spike tegangan, dan masalah elektrik lainnya: Ini dapat mencegah motor hangus, menghemat waktu dan uang untuk perbaikan dan penggantian.
Derating motor adalah proses menurunkan output daya motor listrik yang ditetapkan. Saat menggunakan VFD, sangat penting untuk mereduksi motor karena VFD dapat menyebabkan motor beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dibandingkan ketika diberi daya langsung dari jaringan.
Beberapa faktor dapat mempengaruhi jumlah derating yang diperlukan, termasuk:
Jenis motor
Jenis VFD
Suhu luar
Duty cycle motor
Beberapa alasan mengapa derating motor penting saat menggunakan VFD meliputi:
Untuk mencegah motor overheat
Untuk memperpanjang umur motor
Untuk meningkatkan keandalan motor
Untuk mengurangi kemungkinan kegagalan motor
Berikut adalah contoh masalah atau isu yang mungkin muncul dengan VFD:
Overheating: Jika VFD tidak diberi ventilasi yang cukup atau dioperasikan dengan beban yang terlalu berat, ia bisa overheat.
Ground fault: Kegagalan ground dapat terjadi jika VFD tidak ditanahkan dengan benar atau jika ada masalah dengan kabel.
Noise dan getaran: Jika VFD tidak diletakkan dengan benar atau jika ada masalah dengan motor atau VFD itu sendiri, dapat menghasilkan noise dan getaran.
Tripping: Jika VFD mendeteksi kegagalan ground, overload, atau masalah serupa, ia akan trip.
Gagal start: VFD dapat gagal start jika sumber daya, kabel, atau VFD itu sendiri bermasalah.