En motorstyring kjent som variabel frekvensdrift (VFD), ofte referert til som justerbar frekvensdrift (AFD), justerbar hastighetsstyring (ASD) eller AC-styring, kontrollerer frekvensen og spenningsnivået til strømkilden til en elektrisk motor. VFD kan også regulere motorens opp- og nedramping under start og stopp, henholdsvis.
VFDs settes ofte inn i elektriske systemer som kobler strømkilden med motoren. Den innkomne AC-strømmen konverteres av VFD til DC-strøm, som deretter konverteres tilbake til AC-strøm ved ønsket frekvens og spenning. Motoren roterer da med ønsket hastighet som følge av VFD som gir den modifisert AC-strøm.
Et bredt spekter av elektriske systemer kan nyte godt av VFDs fleksibilitet og styrke ved å fungere mer effektivt og pålitelig.
En variabel frekvensdrift (VFD) er en type motorstyring som kontrollerer frekvensen og spenningen som leveres til en elektrisk motor. Drifta til variabel-frekvensdriven bestemmes hovedsakelig av dens endrede hastigheter og mjuk start eller stoppefunksjoner.
De hovedkomponentene i et VFD-sirkuit er:
Rektifier: En enhet som konverterer AC-inngangsspenning til DC-spenning.
DC-buss: En kondensatorbank som lagrer rektifierens direktestrømspenning.
Inverter: En enhet som konverterer DC-spenning til vekselstrømspenning.
PWM-kontroller: Denne enheten regulerer frekvensen og tidsforholdet til utgående spenning.
Filter: Fjerner høyfrekvent støy fra utgående spenning.
VFDs gir mange fordeler i motorstyringssystemer, som:
Energi-effektivitet
Forbedret prosesskontroll
Motorslitasje reduseres
Lengre motordriftstid
Redusert vibrasjon og støy
Forbedret sikkerhet
VFDs er et flott og kraftig verktøy som kan brukes til å forbedre ytelsen, effektiviteten og påliteligheten av et bredt spekter av elektriske systemer.
VFD Vektorstyring | VFD V/f Styring |
VFD vektorstyring er en enda mer avansert motorstyringsmetode enn V/f-styring. Den bruker inndata fra motoren for å styre hastighet og dreiemoment mer nøyaktig. Vektorstyring brukes ofte i høytydige, høypræsise applikasjoner som maskinverksteder, robotikk, mat- og drikkevarerbehandling. | VFD V/f-styring er en mindre komplisert og billigere måte å styre motorer på. Den beholder en stabil forholdsmessig spenning/frekvens, som beholder magnetfeltet i elektrisk motor konstant. V/f-styring brukes ofte i lavtydige applikasjoner som ventilatorer og pumper. |
Når man overveier en VFD for en bestemt applikasjon, bør følgende kriterier tas i betraktning:
Type motor som styrres, må være kompatibel med VFD.
Motor effektklasse: VFDs effektklasse må være lik (eller) høyere enn motorens effektklasse.
Hastighetsområde: VFD må kunne gi motoren riktig hastighetsområde.
Krefterequirement: VFD må kunne levere motoren det nødvendige dreiemomentet.
Driftsperiode: VFD må kunne håndtere motorens driftsperiode.
Miljøforhold: VFD må kunne fungere i miljøet hvor den skal installeres.
VFD bidrar til energibesparelse og motorsikring ved:
Tilpasning av motorhastighet til belastningsbehov: Dette kan redusere energiforbruket med opptil 70% spesielt i applikasjoner der belastningen varierer ofte, som ventilatorer og pumper.
Redusert startstrøm: VFD kan redusere startstrøm med opptil 80%, noe som kan forlenge motorens levetid og redusere slitasje på elektriske systemer.
Overbelastningssikring, spenningsspikebeskyttelse, og andre elektriske problemer: Dette kan hindre motoren i å brenne ut, og spare tid og penger på reparasjoner og erstatter.
Motorderating er prosessen med å senke en elektrisk motors nominelle effektklasse. Når man bruker en VFD, er det viktig å derate motoren fordi VFD kan få motoren til å virke ved høyere temperaturer enn når den ble strømført direkte fra linjen.
Flere faktorer kan påvirke mengden derating som kreves, som:
Typen motor
Typen VFD
Utemperatur
Motorens driftsperiode
Noen av grunnene til at motor derating er viktig når man bruker en VFD inkluderer:
For å unngå at motoren overheter
For å forlenge motorens levetid
For å øke motorens pålitelighet
For å redusere risikoen for motorfeil
Følgende er eksempler på vanlige problemer eller bekymringer som kan oppstå med VFDs:
Overheting: Hvis en VFD ikke blir tilstrekkelig ventilert eller drives ved for høy last, kan den overhete.
Jordfeil: Jordfeil kan oppstå hvis VFD ikke blir korrekt jordet (eller) hvis det er et problem med ledningen.
Støy og vibrasjon: Hvis en VFD ikke blir korrekt plassert (eller) hvis det er et problem med motoren eller VFD selv, kan den produsere støy og vibrasjon.
Trip: Hvis en VFD oppdager en jordfeil, overlast, eller lignende problem, vil den trippe.