Pytania z zakresu VFD – Kompleksowy broszur dla inżynierów

Hobo

Pole: Inżynieria elektryczna

China

1). Co to jest VFD i co robi w systemie elektrycznym?

Zmiennoprzecinkowy napęd (VFD), często nazywany także regulowanym napędem częstotliwościowym (AFD), regulowanym napędem prędkości (ASD) lub napędem AC, kontroluje częstotliwość i napięcie zasilania silnika elektrycznego. VFD może również regulować przyspieszenie i spowolnienie silnika podczas uruchamiania i zatrzymywania odpowiednio.

VFD są często instalowane w systemach elektrycznych, łącząc zasilanie i silnik. Przychodzące napięcie AC jest przekształcane przez VFD na napięcie DC, które następnie jest ponownie przekształcane na napięcie AC o pożądanej częstotliwości i napięciu. W rezultacie VFD podaje zmodyfikowane napięcie AC do silnika, który obraca się z pożądaną prędkością.

Szeroki zakres systemów elektrycznych może skorzystać z elastyczności i siły VFD, działając bardziej efektywnie i niezawodnie.

2). Opisz podstawowe zasady działania VFD

Zmiennoprzecinkowy napęd (VFD) to rodzaj sterownika silnika, który kontroluje częstotliwość i napięcie dostarczane do silnika elektrycznego. Działanie zmiennoprzecinkowego napędu określa głównie jego zmieniające się prędkości oraz funkcje łagodnego startu lub stopu.

3). Jakie są główne elementy obwodu VFD i co one robią?

Głównymi elementami obwodu VFD są:

Prostownik: Urządzenie, które przekształca napięcie wejściowe AC na napięcie DC.
Magistrala DC: Blok kondensatorów, który przechowuje napięcie stałe prostownika.
Inwerter: Urządzenie, które przekształca napięcie DC na napięcie przemiennego prądu.
Kontroler PWM: To urządzenie reguluje częstotliwość i szerokość impulsu napięcia wyjściowego.
Filtr: Usuwa wysokoczęstotliwościowy szum z napięcia wyjściowego.

4). Jakie są korzyści płynące z użycia VFD w aplikacjach sterowania silnikami?

VFD zapewniają wiele korzyści w aplikacjach sterowania silnikami, takich jak:

Efektywność energetyczna
Poprawiona zarządzanie procesem
Zmniejszenie zużycia silnika
Dłuższy czas życia silnika
Zmniejszenie drgań i hałasu (drgań)
Poprawiona bezpieczeństwo

VFD to wszechstronny i potężny instrument, który można wykorzystać do poprawy wydajności, efektywności i niezawodności szerokiego zakresu systemów elektrycznych.

5). Wyjaśnij różnicę między sterowaniem wektorowym a V/f (Volts per Hertz) dla VFD.

Sterowanie wektorowe VFD	Sterowanie V/f VFD
Sterowanie wektorowe VFD to bardziej zaawansowany sposób sterowania silnikiem niż sterowanie V/f. Używa on danych z silnika, aby bardziej precyzyjnie kontrolować prędkość i moment obrotowy. Sterowanie wektorowe jest często stosowane w aplikacjach o wysokiej wydajności i dokładności, takich jak narzędzia maszynowe, robotyka, przetwórstwo spożywcze i napoje.	Sterowanie V/f VFD to mniej skomplikowany i taniejszy sposób sterowania silnikiem. Utrzymuje stałą proporcję napięcia do częstotliwości, co utrzymuje stałą indukcję magnetyczną w silniku elektrycznym. Sterowanie V/f jest często stosowane w aplikacjach o niskiej wydajności, takich jak wentylatory i pompy.

6). Jakie zmienne powinny być brane pod uwagę podczas wybierania VFD do określonej aplikacji?

Następujące kryteria powinny być brane pod uwagę podczas rozważania VFD do określonej aplikacji:

Typ sterowanego silnika musi być kompatybilny z VFD.

Moc silnika: Moc VFD musi być równa (lub większa) niż moc silnika.
Zakres prędkości: VFD powinien być w stanie dostarczyć silnikowi odpowiedni zakres prędkości.
Wymagania dotyczące momentu obrotowego: VFD powinien być w stanie dostarczyć silnikowi wymaganego momentu obrotowego.
Cykl pracy: VFD powinien być w stanie zarządzać cyklem pracy silnika.
Warunki środowiskowe: VFD musi być w stanie działać w środowisku, w którym ma być zainstalowany.

7). Jak zmiennoprzecinkowy napęd (VFD) może pomóc w oszczędzaniu energii i ochronie silników?

VFD przyczyniają się do oszczędzania energii i ochrony silników poprzez:

Dopasowanie prędkości silnika do potrzeb obciążenia: Może to zmniejszyć nawet do 70% zużycia energii, szczególnie w aplikacjach, gdzie obciążenie często się zmienia, takich jak wentylatory i pompy.

Zmniejszenie początkowego prądu: VFD mogą zmniejszyć początkowy prąd o do 80%, co może przedłużyć żywotność silnika i zmniejszyć zużycie systemu elektrycznego.

Ochrona przed przeciążeniem, ochrona przed spięciem napięcia i inne problemy elektryczne: Może to zapobiec spaleniu się silnika, oszczędzając czas i pieniądze na naprawy i wymiany.

8). Co oznacza deratacja silnika, i dlaczego jest ona niezbędna przy użyciu VFD?

Deratacja silnika to proces obniżenia nominalnej mocy wyjściowej silnika elektrycznego. Przy użyciu VFD jest kluczowe, aby zderować silnik, ponieważ VFD może powodować, że silnik pracuje przy wyższych temperaturach niż przy bezpośrednim zasilaniu z sieci.

Ilość wymaganej deratacji może być wpływana przez wiele czynników, takich jak: