Перемикач мотора, відомий як пристрій змінного частотного регулювання (VFD), часто називається регулятором змінної частоти (AFD), регулятором змінної швидкості (ASD) або AC-приводом, керує частотою та напругою джерела живлення електродвигуна. VFD також може регулювати підйом і спуск двигуна при запуску та зупинці відповідно.
VFD часто встановлюються в електричних системах, що з'єднують джерело живлення і двигун. Вхідне AC-живлення VFD перетворює на DC-живлення, яке потім знову перетворюється на AC-живлення з бажаною частотою і напругою. Двигун обертається з бажаною швидкістю завдяки VFD, який подає модифіковане AC-живлення.
Багатий спектр електричних систем може отримати вигоду від гнучкості та потужності VFD, працюючи більш ефективно та надійно.
Пристрій змінного частотного регулювання (VFD) — це тип перемикача двигуна, який керує частотою та напругою, подаваними на електродвигун. Робота VFD в основному визначається його змінними швидкостями та функціями м’якого запуску або зупинки.
Основні компоненти схеми VFD:
Прямокутник: пристрій, який перетворює входячу напругу AC на напругу DC.
DC-шина: банка конденсаторів, яка зберігає прямокутну напругу.
Інвертор: пристрій, який перетворює напругу DC на напругу AC.
Контролер PWM: це пристрій, який регулює частоту та ступінь заповнення вихідної напруги.
Фільтр: видаляє високочастотні шуми з вихідної напруги.
VFD мають багато переваг у системах управління двигунами, таких як:
Енергоефективність
Покращене управління процесом
Зменшення зношення двигуна
Довший термін служби двигуна
Зниження вібрацій та шуму
Покращена безпека
VFD — це гнучкий і потужний інструмент, який можна використовувати для покращення продуктивності, ефективності та надійності широкого спектра електричних систем.
Векторний контроль VFD | Контроль V/f VFD |
Векторний контроль VFD — це ще більш сучасний метод управління двигуном, ніж контроль V/f. Він використовує дані від двигуна для більш точного управління швидкістю та моментом. Векторний контроль часто використовується в високопродуктивних, високоточних застосуваннях, таких як верстати, робототехніка, обробка харчових продуктів та напоїв. | Контроль V/f VFD — це менш складний і менш витратний спосіб управління двигуном. Він підтримує стале співвідношення напруги до частоти, що зберігає магнітний потік в електродвигуні постійним. Контроль V/f часто використовується в низькопродуктивних застосуваннях, таких як вентилятори та насоси. |
При виборі VFD для певного застосування слід врахувати наступні критерії:
Тип двигуна, який керується, повинен бути сумісним з VFD.
Максимальна потужність двигуна: потужність VFD повинна дорівнювати (або) перевищувати потужність двигуна.
Діапазон швидкостей: VFD повинен бути здатний забезпечити двигун необхідним діапазоном швидкостей.
Потреби у моменті: VFD повинен бути здатний забезпечити двигун необхідним моментом.
Цикл роботи: VFD повинен бути здатний керувати циклом роботи двигуна.
Середовище: VFD повинен бути здатний працювати в середовищі, в якому він буде встановлений.
VFD допомагають в економії енергії та захисті двигуна, адже:
Співвідповідність швидкості двигуна потребам навантаження: це може знизити витрати енергії на 70% особливо в застосуваннях, де навантаження часто змінюється, таких як вентилятори та насоси.
Зниження стартового струму: VFD можуть знизити стартовий струм на 80%, що може продовжити термін служби двигуна та зменшити зношення електричної системи.
Захист від перегрузки, вибухів напруги та інших електричних проблем: це може запобігти перегорінню двигуна, що збереже час та кошти на ремонт та заміну.
Пониження потужності двигуна — це процес зниження номінальної потужності виходу електродвигуна. При використанні VFD важливо знизити потужність двигуна, оскільки VFD може призводити до роботи двигуна при вищих температурах, ніж при живленні прямо від мережі.
На величину зниження можуть впливати різні фактори, такі як:
Тип двигуна
Тип VFD
Зовнішня температура
Цикл роботи двигуна
Нижче наведено деякі причини, чому важливо знижати потужність двигуна при використанні VFD:
Щоб уникнути перегріву двигуна
Щоб продовжити термін служби двигуна
Щоб підвищити надійність двигуна
Щоб зменшити ймовірність виходу двигуна з ладу
Нижче наведено приклади типових проблем або питань, які можуть виникнути з VFD: