A háromfázisú változtatható frekvenciájú meghajtók (VFD) nélkülözhetetlen alkatrészek a modern ipari és kereskedelmi környezetben, és precízen szabályozzák a motor fordulatszámát, nyomatékát és általános teljesítményét. Megbízható háromfázisú VFD beszállítóként jól ismerem ezeknek a figyelemre méltó eszközöknek a technikai fortélyait és gyakorlati alkalmazásait. Ennek a blognak az a célja, hogy tisztázza a háromfázisú VFD-k működését, és elmagyarázza, hogyan szabályozzák hatékonyan a motor fordulatszámát.
A háromfázisú motorok és VFD-k alapjainak megértése
Mielőtt belemerülnénk abba, hogy a háromfázisú VFD hogyan szabályozza a motor fordulatszámát, elengedhetetlen, hogy megértsük a háromfázisú motorok kezdetleges alapelveit. A háromfázisú motorok nagy hatékonyságuk, megbízhatóságuk és zökkenőmentes működésük miatt az ipari alkalmazások alapvető elemei. Három váltakozó áram által generált forgó mágneses térre támaszkodnak, amelyek 120 fokkal fázison kívül vannak egymással. A háromfázisú motor fordulatszámát a tápfeszültség frekvenciája és a motor pólusainak száma szabályozza, a következő képlet szerint:
[n=\frac{120f}{p}]
Ahol (n) a motor szinkron fordulatszáma percenkénti fordulatszámban (RPM), (f) a tápfeszültség frekvenciája Hertzben (Hz), és (p) a motor pólusainak száma.
A háromfázisú VFD viszont egy olyan elektronikus eszköz, amely megváltoztathatja a háromfázisú motorhoz táplált frekvenciát és feszültséget. Ezen paraméterek beállításával a VFD széles tartományban tudja szabályozni a motor fordulatszámát, magas szintű rugalmasságot és hatékonyságot biztosítva.
Háromfázisú VFD összetevői
Egy tipikus háromfázisú VFD három fő részből áll: egyenirányítóból, egyenáramú buszból és inverterből.
1. Egyenirányító
Az egyenirányító a VFD elülső része. Elsődleges feladata, hogy a bejövő háromfázisú váltakozó áramot egyenárammá alakítsa. Ezt diódák vagy tirisztorok készletével érik el. A legtöbb modern VFD-ben általában diódahíd-egyenirányítót használnak. Az egyenirányító veszi a váltakozó áramot, amelynek feszültsége és iránya folyamatosan változik, és pulzáló egyenfeszültséggé alakítja át.
2. DC busz
Az egyenáramú busz egy energiatároló és szűrő rész. Az egyenirányító által előállított pulzáló egyenfeszültséget viszonylag stabil egyenfeszültséggé simítja. A kondenzátorokat általában az egyenáramú buszban használják elektromos energia tárolására és a feszültség hullámzásának csökkentésére. Ez a stabil egyenfeszültség a következő fokozat, az inverter bemeneteként szolgál.
3. Inverter
Az inverter a VFD szíve, ha sebességszabályozásról van szó. Az egyenáramú feszültséget az egyenáramú buszról veszi, és háromfázisú váltakozó feszültséggé alakítja vissza. A kulcs itt az, hogy a kimeneti AC frekvenciája és feszültsége pontosan beállítható. Az inverter szigetelt kapu bipoláris tranzisztorokat (IGBT) vagy más nagy teljesítményű kapcsolóeszközöket használ az egyenfeszültség gyors be- és kikapcsolására, ezzel egyenértékű váltakozó áramú hullámformát hozva létre a kívánt frekvenciával és feszültséggel.
Hogyan szabályozza a háromfázisú VFD a motor sebességét?
A háromfázisú motor VFD-vel történő fordulatszám-szabályozása főként a tápfeszültség frekvenciájának változtatásának elvén alapul. Mint korábban említettük, a háromfázisú motor szinkron fordulatszáma egyenesen arányos a tápegység frekvenciájával. Tehát a VFD kimeneti frekvenciájának megváltoztatásával megváltoztathatjuk a motor fordulatszámát.
A frekvencia mellett a VFD a kimeneti feszültséget is a frekvencia szerint állítja be, hogy állandó V/Hz (V/Hz) arányt tartson fenn. Ez döntő fontosságú, mert a motor mágneses terét a V/Hz arány határozza meg. Ha a feszültség túl magas a frekvenciához képest, a motor túlmelegedhet a túlzott mágneses fluxus miatt. Ezzel szemben, ha a feszültség túl alacsony, előfordulhat, hogy a motornak nincs elegendő nyomatéka a megfelelő működéshez.
Például, ha csökkenteni akarjuk a motor fordulatszámát, a VFD csökkenti a kimeneti frekvenciát. Ugyanakkor arányosan csökkenti a kimeneti feszültséget, hogy a V/Hz arány állandó maradjon. Így a motor alacsonyabb fordulatszámon, megfelelő nyomatékkal tud hatékonyan működni. Hasonlóképpen a motor fordulatszámának növelésekor a VFD összehangoltan növeli a frekvenciát és a feszültséget.
Speciális sebességszabályozási funkciók
Az alapfrekvencia-alapú fordulatszám-szabályozáson túl a modern háromfázisú VFD-k számos fejlett funkciót kínálnak a motor teljesítményének és hatékonyságának növelése érdekében.
Érzékelő - kevesebb vektorvezérlés
Szenzor – vektormentes vezérlés egy kifinomult vezérlési algoritmus, amelyet számos VFD-ben használnak. Lehetővé teszi, hogy a VFD függetlenül szabályozza a motor nyomatékát és fordulatszámát, még külső fordulatszám-érzékelők használata nélkül is. A motor áramának és feszültségének elemzésével a VFD meg tudja becsülni a motor forgórészének helyzetét, és ennek megfelelően beállítja a kimenetet. Ez precízebb sebességszabályozást, jobb dinamikus reakciót és jobb energiahatékonyságot eredményez.
Zárt – hurokvezérlés
Egyes alkalmazásokban, ahol rendkívül nagy pontosságra van szükség, zárt hurkú vezérlés alkalmazható. Ez magában foglalja egy sebességérzékelő, például egy kódoló használatát, hogy visszajelzést adjon a VFD-nek. A VFD összehasonlítja a tényleges motorfordulatszámot a beállított fordulatszámmal, és valós időben módosítja a kimeneti frekvenciát és a feszültséget a fordulatszám hiba minimalizálása érdekében. A zárt hurkú vezérlést általában olyan alkalmazásokban használják, mint a szerszámgépek, a robotika és a szállítószalag-rendszerek.
Háromfázisú VFD-k alkalmazásai
A háromfázisú VFD-k számos iparágban alkalmazhatók, a gyártástól a HVAC-rendszerekig.
Ipari gyártás
A gyártóüzemekben a VFD-ket szállítószalagok, szivattyúk, ventilátorok és szerszámgépek sebességének szabályozására használják. A motor fordulatszámának a gyártási követelményeknek megfelelő beállításával ezek a rendszerek hatékonyabban működhetnek, csökkenthetik az energiafogyasztást és javíthatják a termékminőséget. Például egy szállítószalag lelassítható a be- és kirakodási folyamat során, majd felgyorsítható a szállítási szakaszban.
HVAC rendszerek
A fűtési, szellőztetési és légkondicionálási (HVAC) rendszerek gyakran háromfázisú VFD-ket használnak a ventilátorok és szivattyúk sebességének szabályozására. Ez lehetővé teszi, hogy a rendszer a légáramlást és a vízáramlást az aktuális igénynek megfelelően állítsa be, ami jelentős energiamegtakarítást eredményez. Például egy nagy irodaházban a VFD lelassíthatja a ventilátorokat csúcsidőn kívül, amikor az épület kevésbé foglalt.
Termékajánlatok
Háromfázisú VFD beszállítóként különféle termékeket ajánlok a különféle alkalmazási követelmények alapján. A 15 kW körüli teljesítményigényű alkalmazásokhoz a mi15KW VFDkiváló választás. Megbízható teljesítményt és fejlett vezérlési funkciókat kínál versenyképes áron.
Ha egyfázisú motort szeretne vezérelni, akkor a miVáltoztatható sebességű hajtás egyfázisú motorhozzökkenőmentes sebességszabályozással költséghatékony megoldást kínál.
Ezen kívül van egy sorNormál és nagy teherbírású VFDkülönböző terhelési követelményekhez szabott eszközök. Akár könnyű, akár nagy igénybevételű ipari alkalmazásokhoz van szüksége VFD-re, nálunk megtalálja a megfelelő terméket.
Következtetés
A háromfázisú VFD-k hatékony eszközök a motor fordulatszámának szabályozására, és számos előnnyel járnak, mint például az energiamegtakarítás, a jobb hatásfok és a precíz vezérlés. Működésük és fejlett funkcióik megértésével megalapozott döntéseket hozhat, amikor kiválasztja a VFD-t az adott alkalmazáshoz. Legyen szó ipari gyártásról, HVAC-ról vagy bármely más olyan iparágról, amely motor fordulatszám-szabályozást igényel, cégünk kiváló minőségű háromfázisú VFD-ket tud biztosítani az Ön igényeinek kielégítésére.
Ha felkeltette érdeklődését termékeink, vagy kérdése van a háromfázisú VFD-kkel kapcsolatban, kérjük, forduljon hozzánk bizalommal beszerzési és tárgyalási egyeztetés céljából. Elkötelezettek vagyunk amellett, hogy a legjobb megoldásokat és kiváló ügyfélszolgálatot kínáljuk Önnek.
Hivatkozások
- Chapman, SJ (2012). Elektromos gépek alapjai. McGraw – Hill.
- Bolton, W. (2016). Ipari elektronika. Routledge.