Частотный преобразователь (VFD), также известный как регулируемый по частоте привод (AFD), регулируемый по скорости привод (ASD) или AC-привод, управляет частотой и напряжением источника питания электродвигателя. VFD также может регулировать пуск и остановку двигателя, контролируя его разгон и замедление соответственно.
VFD часто устанавливаются в электрических системах, соединяющих источник питания и двигатель. Входящее переменное напряжение преобразуется VFD в постоянное, которое затем снова преобразуется в переменное с нужной частотой и напряжением. Двигатель вращается на желаемой скорости благодаря подаче модифицированного переменного тока от VFD.
Благодаря гибкости и мощности VFD, широкий спектр электрических систем может работать более эффективно и надежно.
Частотный преобразователь (VFD) — это тип контроллера двигателя, который управляет частотой и напряжением, подаваемыми на электродвигатель. Работа VFD определяется, главным образом, его возможностью изменять скорость и обеспечивать мягкий пуск или мягкую остановку.
Основные компоненты схемы VFD:
Преобразователь: устройство, преобразующее входное переменное напряжение в постоянное.
DC-шина: конденсаторный банк, хранящий постоянное напряжение, полученное от преобразователя.
Инвертор: устройство, преобразующее постоянное напряжение в переменное.
PWM-контроллер: устройство, регулирующее частоту и коэффициент заполнения выходного напряжения.
Фильтр: удаляет высокочастотные помехи из выходного напряжения.
VFD предоставляют множество преимуществ в приложениях управления двигателями, таких как:
Энергоэффективность
Улучшенное управление процессом
Снижение износа двигателя
Увеличение срока службы двигателя
Уменьшение вибрации и шума
Улучшенная безопасность
VFD являются универсальным и мощным инструментом, который можно использовать для повышения производительности, эффективности и надежности широкого спектра электрических систем.
Векторное управление VFD | Управление V/f VFD |
Векторное управление VFD является еще более продвинутым методом управления двигателем, чем управление V/f. Оно использует данные от двигателя для более точного управления скоростью и моментом. Векторное управление часто используется в высокопроизводительных и высокоточных приложениях, таких как станки, робототехника и обработка пищевых продуктов. | Управление V/f VFD является менее сложным и менее дорогим методом управления двигателем. Оно поддерживает постоянное соотношение напряжения к частоте, что поддерживает магнитный поток в электродвигателе неизменным. Управление V/f часто используется в низкопроизводительных приложениях, таких как вентиляторы и насосы. |
При выборе VFD для конкретного применения следует учитывать следующие критерии:
Тип управляющегося двигателя должен быть совместим с VFD.
Мощность двигателя: мощность VFD должна быть равна или больше мощности двигателя.
Диапазон скоростей: VFD должен обеспечивать необходимый диапазон скоростей для двигателя.
Требования к моменту: VFD должен обеспечивать необходимый момент для двигателя.
Цикл работы: VFD должен управлять циклом работы двигателя.
Условия окружающей среды: VFD должен работать в условиях, где он будет установлен.
VFD способствуют экономии энергии и защите двигателя следующими способами:
Соответствие скорости двигателя нагрузке: это может снизить потребление энергии до 70%, особенно в приложениях, где нагрузка часто меняется, таких как вентиляторы и насосы.
Снижение пускового тока: VFD могут снизить пусковой ток на 80%, что может увеличить срок службы двигателя и снизить износ электрической системы.
Защита от перегрузки, защита от скачков напряжения и других электрических проблем: это может предотвратить перегорание двигателя, сэкономив время и деньги на ремонте и замене.
Понижение мощности двигателя — это процесс снижения номинальной мощности электродвигателя. При использовании VFD важно понизить мощность двигателя, так как VFD может вызвать работу двигателя при более высоких температурах, чем при питании напрямую от сети.
На степень понижения мощности могут влиять различные факторы, такие как:
Тип двигателя
Тип VFD
Наружная температура
Цикл работы двигателя
Некоторые причины, по которым понижение мощности двигателя важно при использовании VFD, включают:
Чтобы предотвратить перегрев двигателя
Чтобы продлить срок службы двигателя
Чтобы повысить надежность двигателя
Чтобы снизить вероятность отказа двигателя
Примеры распространенных проблем или вопросов, которые могут возникнуть с VFD, включают:
Перегрев: если VFD недостаточно вентилируется или работает при чрезмерной нагрузке, он может перегреться.
Замыкания на землю: замыкания на землю могут возникнуть, если VFD неправильно заземлен или есть проблема с проводкой.
Шум и вибрация: если VFD неправильно установлен или есть проблема с двигателем или самим VFD, он может создавать шум и вибрацию.
Срабатывание защиты: если VFD обнаруживает замыкание на землю, перегрузку или другую проблему, он сработает.