En motorstyrning känd som variabelfrekvensdriv (VFD), ofta även kallad justerbarfrekvensdriv (AFD), justerbart-hastighetsdriv (ASD) eller AC-driv, styr frekvensen och spänningen på en elektrisk motors strömkälla. VFD kan också reglera motorns uppstart och nedrullning under start och stopp, respektive.
VFDs placeras ofta i elektriska system som ansluter strömkällan till motorn. Inkommande växelström konverteras av VFD till likström, vilken sedan konverteras tillbaka till växelström vid önskad frekvens och spänning. Motorn roterar sedan vid önskad hastighet eftersom VFD matar den med modifierad växelström.
Genom att arbeta mer effektivt och pålitligt kan en mängd olika elektriska system dra nytta av VFDs flexibilitet och styrka.
En variabelfrekvensdriv (VFD) är en typ av motorstyrning som styr frekvensen och spänningen som levereras till en elektrisk motor. Drivningens funktion bestäms huvudsakligen av dess varierande hastigheter och mjuka start- eller stoppfunktioner.
De huvudsakliga komponenterna i en VFD-krets är:
Rektifierare: En enhet som omvandlar inkommande växelspänning till likspänning.
DC-buss: Ett kondensatorbank som lagrar rektifierarens likströmspänning.
Omvandlare: En enhet som omvandlar likspänning till växelströmspänning.
PWM-styrenhet: Den här enheten reglerar frekvensen och tidsfördelningen av utgångsspänningen.
Filter: Tar bort högfrekventa brus från utgångsspänningen.
VFDs ger flera fördelar i motorstyrningsapplikationer, såsom:
Energieffektivitet
Förbättrad processhantering
Motorslutning minskas
Längre motorlivslängd
Minskade vibrationer och buller (vibration)
Förbättrad säkerhet
VFDs är ett mångsidigt och kraftfullt verktyg som kan användas för att förbättra prestanda, effektivitet och pålitlighet hos en mängd olika elektriska system.
VFD Vektorstyrning | VFD V/f Styrning |
VFD vektorstyrning är en ännu mer avancerad motorstyrning än V/f-styrning. Den använder input från motorn för att mer exakt hantera hastighet och dragkraft. Vektorstyrning används ofta i högpresterande, högprecisionss applikationer som maskinverktyg, robotar, samt livsmedels- och dryckesbearbetning. | VFD V/f-styrning är en mindre komplicerad och billigare metod för motorstyrning. Den upprätthåller en konstant förhållandet mellan spänning och frekvens, vilket håller den magnetiska flödet i den elektriska motorn konstant. V/f-styrning används ofta i lågpresterande applikationer som fläktar och pumpar. |
Följande kriterier bör övervägas när man överväger en VFD för en viss applikation:
Typen av motor som styras måste vara kompatibel med VFD.
Motorernas effektklass: VFD:s effektklass måste vara lika med (eller) större än motorens effektklass.
Hastighetsområde: VFD bör kunna ge motorn det lämpliga hastighetsintervallet.
Dragkraftskrav: VFD bör kunna leverera motorn den nödvändiga dragkraften.
Arbetscykel: VFD bör kunna hantera motorens arbetscykel.
Miljöförhållanden: VFD måste kunna fungera i miljön där den ska installeras.
VFD bidrar till energisparande och motorskydd genom:
Anpassning av motorhastighet till belastningsbehov: Detta kan minska upp till 70% av energiförbrukningen, särskilt i applikationer där belastningen varierar ofta, som fläktar och pumpar.
Minskad startström: VFDs kan minska startströmmen med upp till 80%, vilket kan förlänga motorlivslängden och minska slitage i elektriska system.
Överspannings- och överspännings-skydd, samt andra elektriska problem: Detta kan förhindra att motorn brinner ut, vilket sparar tid och pengar på reparationer och ersättningar.
Motordereglering är processen att minska en elektrisk motors nominella effektklass. När man använder en VFD är det viktigt att dereglera motorn eftersom VFD kan orsaka att motorn fungerar vid högre temperatur jämfört med när den drivs direkt från linjen.
En rad faktorer kan påverka mängden dereglering som krävs, såsom:
Motortyper
Typ av VFD
Yttre temperatur
Motorens arbetscykel
Några av de faktorer som förklarar varför motordereglering är viktig när man använder en VFD inkluderar:
För att undvika överhettning av motorn
För att förlänga livslängden av motorn
För att öka motorens pålitlighet
För att minska risken för motorfel
Följande är exempel på vanliga problem eller frågor som kan uppstå med VFDs:
Överhettning: Om en VFD inte är tillräckligt ventilerad eller körs vid ett för högt belastningsmoment, kan den överhettas.
Jordfel: Jordfel kan uppstå om VFD inte är korrekt jordat (eller) om det finns ett problem med kablage.
Buller och vibration: Om en VFD inte är korrekt placerad eller om det finns ett problem med motorn eller VFD självt, kan det producera buller och vibration.
Avb