Hé! Mint VFD (változó frekvenciavezetési) beszállító, láttam első kézből, hogy ezek a remek eszközök nagy hatással lehetnek a motorok mechanikai feszültségére. Tehát ássuk be, hogy a VFD hogyan befolyásolja a motor mechanikai feszültségét.
Egyébként mi a VFD?
Mielőtt beugrnánk a mechanikus stressz részbe, gyorsan menjünk át, mi a VFD. A VFD egy olyan eszköz, amely vezérli az elektromos motor sebességét a hozzá tartozó frekvencia és feszültség megváltoztatásával. Olyan, mint egy dimmer kapcsoló a motor számára, lehetővé téve a sebességét az Ön igényeinek megfelelően. Akár fut aHárom fázisú VFDipari beállításhoz vagy aVáltozó sebességű hajtás egyfázisú motorhozEgy kisebb alkalmazás esetén a VFD -k sok rugalmasságot kínálnak.
Hogyan csökkentik a VFD -k a mechanikai stresszt
Lágy indulás
Az egyik legnagyobb módszer, amellyel a VFD csökkenti a mechanikai feszültséget, a lágy indulás révén. Amikor egy motor közvetlenül a vonalon keresztül indul (VFD nélkül), akkor hatalmas áramszegényt tapasztal. Ez a hirtelen túlfeszültség sok mechanikai feszültséget okozhat a motor alkatrészeire, például a csapágyakra, a tengelyekre és a kapcsolókra. Olyan, mintha becsapná a lábát a gázpedálra egy autóban - ez sok feszültséget okoz a motorra és a hajtásláncra.
VFD -vel a motor fokozatosan elindul. A VFD lassan növeli a frekvenciát és a feszültséget, lehetővé téve a motor számára, hogy zökkenőmentesen elérje működési sebességét. Ez a szelíd indítás csökkenti a mechanikus alkatrészek feszültségét, amely meghosszabbíthatja a motor élettartamát és csökkentheti a karbantartási költségeket. Például egy szállítószalag -rendszerben a lágy indítás megakadályozhatja az öv rángatását, és csökkentheti a szíjtárcsák és csapágyak kopását.
Sebességszabályozás
A VFD más módja a mechanikai stressz elősegítése a pontos sebességszabályozás biztosítása. Sok alkalmazásban a motoroknak nem kell mindig teljes sebességgel futniuk. Például, a szellőztető rendszerben lévő ventilátornak csak a legtöbb esetben kell futnia. Ha VFD -t használ a motor sebességének beállításához, csökkentheti a ventilátor pengék és maga a motor mechanikai feszültségét.
A motor alacsonyabb sebességgel történő üzemeltetése szintén csökkenti a forgó alkatrészekre ható centrifugális erőket. Ezek az erők rezgéseket és stresszt okozhatnak a csapágyakon és a tengelyeken. A sebesség ellenőrzésével minimalizálhatja ezeket a problémákat és biztosíthatja a megbízhatóbb műveletet. A3,7 kW VFDKiváló választás lehet azoknak az alkalmazásoknak, ahol a motor sebességét kell szabályozni ebben a tartományban.
Nyomatékvezérlés
A VFD -k nyomatékvezérlést is kínálnak, amely elengedhetetlen a mechanikai feszültség csökkentéséhez. A nyomaték az a forgási erő, amelyet a motor előállít. Egyes alkalmazásokban, például a szivattyúkban és a kompresszorokban a motor terhelése változhat. VFD nélkül a motornak a szükségesnél nagyobb nyomatékot kell előállítania, ami megnövekedett mechanikai feszültséghez vezethet.
A VFD beállíthatja a motor nyomaték kimenetét a terhelés alapján. Ha a terhelés fény, a VFD csökkenti a nyomatékot, ami csökkenti a motor alkatrészeinek feszültségét. Amikor a terhelés növekszik, a VFD növelheti a nyomatékot, hogy megfeleljen a keresletnek. Ez a dinamikus nyomatékvezérlés elősegíti a motor hatékony működését és csökkenti a kopást.
A mechanikai stressz potenciális növekedése
Harmonikus
Míg a VFD -k számos előnyt kínálnak a mechanikai stressz csökkentése szempontjából, néhány problémát is bevezethetnek. Ezek egyike a harmonikus. A VFD -k Power Electronics segítségével konvertálják a bejövő AC teljesítményt DC -re, majd változó frekvencián az AC -re. Ez a folyamat olyan harmonikusokat generálhat, amelyek elektromos frekvenciák, amelyek az alapfrekvencia többszöröse.
Ezek a harmonikusok további hőt és rezgést okozhatnak a motorban. A hő növelheti a motor tekercseinek hőmérsékletét, ami csökkentheti a szigetelési élettartamot és növeli a kudarc kockázatát. A rezgések mechanikai feszültségeket is okozhatnak a motor alkatrészeire, különösen a csapágyakra és a tengelyekre. A modern VFD-k azonban gyakran beépített szűrőkkel érkeznek, hogy csökkentsék a harmonikus tartalmat és minimalizálják ezeket a kérdéseket.
Rezonancia
Egy másik lehetséges probléma a rezonancia. A rezonancia akkor fordul elő, amikor a VFD kimenet frekvenciája megegyezik a motor természetes frekvenciájával vagy a vezetett mechanikus rendszerrel. Amikor ez megtörténik, a rezgések felerősíthetők, ami túlzott mechanikai feszültséget okozhat.
A rezonancia elkerülése érdekében fontos a megfelelő méret és a VFD és a motor kiválasztása. A VFD -nek képesnek kell lennie arra, hogy széles frekvenciatartományon keresztül működjön, hogy elkerülje az elakadást a rezonancia frekvencián. Ezenkívül a mechanikai rendszert úgy kell megtervezni, hogy természetes frekvenciával rendelkezzen, amely a VFD működési tartományán kívül esik.
Valós példák
Nézzük meg néhány valós példát arra, hogy a VFD-k hogyan befolyásolhatják a mechanikai stresszt.
HVAC rendszerek
A HVAC (fűtés, szellőzés és légkondicionáló) rendszerekben a VFD -ket általában használják a ventilátorok és a szivattyúk sebességének szabályozására. VFD használatával a rendszer a tényleges igény alapján beállíthatja a légáramot és a vízáramot. Ez nem csak energiát takarít meg, hanem csökkenti a ventilátorok és a szivattyúk mechanikai feszültségét is.
Például egy nagy irodaépületben a szellőztető ventilátorokat VFD -vel lehet irányítani. Csúszás órákban, amikor az épületben kevesebb ember van, a rajongók alacsonyabb sebességgel futhatnak. Ez csökkenti a ventilátor pengék és a motor feszültségét, és energiát takarít meg.
Ipari szivattyúk
Ipari alkalmazásokban a szivattyúkat gyakran használják a folyadékok mozgatására. A VFD felhasználható a szivattyú sebességének szabályozására a szükséges áramlási sebesség alapján. Ez elősegíti a szivattyú járókerékének, csapágyainak és tömítéseinek mechanikai feszültségének csökkentését.
Például egy vízkezelő üzemben VFD használható a szivattyúk sebességének szabályozására, amelyek a vizet a kezelési folyamaton keresztül mozgatják. A sebesség vízáramlási sebessége szerinti beállításával a szivattyú hatékonyabban és kevesebb mechanikai feszültséggel működhet.
Következtetés
Összegezve, a VFD -k jelentős hatással lehetnek a motorok mechanikai feszültségére. Egyrészt számos olyan előnyt kínálnak, mint például a lágy indulás, a sebességszabályozás és a nyomatékvezérlés, amelyek csökkenthetik a motor alkatrészeinek feszültségét és meghosszabbíthatják élettartamát. Másrészt olyan kérdéseket vezethetnek be, mint a harmonikusok és a rezonancia, amelyeket gondosan kell kezelni.
Ha fontolóra veszi a VFD használatát a motoros alkalmazáshoz, akkor fontos, hogy válassza ki a megfelelő VFD -t, és gondoskodjon arról, hogy megfelelően telepítse és konfigurálja. VFD -beszállítóként azért vagyok itt, hogy segítsen a helyes választásban, és biztosítsa, hogy a motor zökkenőmentesen és hatékonyan működjön. Ha bármilyen kérdése van, vagy érdekli a VFD megvásárlása, nyugodtan forduljon hozzám, hogy beszéljen az Ön egyedi igényeiről és arról, hogyan tudunk együtt dolgozni, hogy a lehető legjobb megoldást kapjuk az alkalmazásához.
Referenciák
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., és Umans, SD (2003). Elektromos gépek. McGraw-Hill.
- Krause, PC, Wasynczuk, O., és Sudhoff, SD (2002). Az elektromos gépek és a hajtó rendszerek elemzése. Wiley-Interscience.
- Chapman, SJ (2012). Elektromos gépek alapjai. McGraw-Hill.