On tärkeää tuntea VFD-levyjen tai taajuusmuuttajien (VFD) toiminta, koska niitä käytetään laajasti vaihtovirtamoottorikäyttöisissä sovelluksissa, kuten taajuusmuuttaja moottorin ohjausta varten niiden monipuolisten ominaisuuksien vuoksi.
Taajuusmuuttajat
Verrattuna perinteisiin moottorikäyttöihin VFD: llä on paremmat toiminnot ja käyttöominaisuudet. Säädettävän nopeuden ohjauksen lisäksi taajuusmuuttajat tarjoavat suojauksia, kuten vaihe-, ali- ja ylijännitesuoja. VFD: n ohjelmisto ja liitäntämahdollisuudet antavat käyttäjän hallita moottoreita halutulla tasolla.
Mikä on vaihteleva taajuusmuuttaja (VFD)
Vaihtovirtamoottorin nopeutta ohjataan kahdella tavalla - joko säätämällä jännitettä tai taajuutta. Taajuussäätö antaa paremman hallinnan jatkuvan vuon tiheyden ansiosta kuin jännitteen hallinta. Täällä VFD-levyjen toiminta alkaa pelata. Se on tehonmuunnoslaite, joka muuntaa kiinteän jännitteen, kiinteän tulotehon taajuuden muuttuvaksi jännitteeksi, muuttuvan taajuuden lähdön vaihtovirta-induktiomoottoreiden ohjaamiseksi.
Se koostuu tehoelektroniikkalaitteista (kuten IGBT, MOSFET), nopeasta keskusohjausyksiköstä (kuten mikroprosessori, DSP) ja valinnaisista anturilaitteista käytetystä sovelluksesta riippuen.
Suurin osa teollisuuden sovelluksista vaatii vaihtelevia nopeuksia huippukuormituksessa ja vakionopeuksia normaaleissa käyttöolosuhteissa. Suljetun piirin VFD-moottorit ylläpitävät moottorin nopeutta tasaisella tasolla myös tulo- ja kuormitushäiriöiden yhteydessä.
VFD-laitteiden toiminta
Kaksi taajuusmuuttajan pääominaisuutta ovat säädettävä nopeus ja pehmeä käynnistys / pysäytys-ominaisuus. Nämä kaksi ominaisuutta tekevät VFD: stä tehokkaan ohjaimen AC-moottoreiden ohjaamiseen. VFD koostuu pääasiassa neljästä osasta, jotka ovat tasasuuntaaja, väli-DC-linkki, invertteri ja ohjauspiiri.
VFD-laitteiden toiminta
Tasasuuntaaja:
Se on taajuusmuuttajan ensimmäinen vaihe. Se muuntaa verkkovirrasta syötetyn vaihtovirran tasavirraksi. Tämä osa voi olla yksisuuntainen tai kaksisuuntainen käytetyn sovelluksen perusteella, kuten moottorin nelikulmion toiminta. Se käyttää diodeja, SCR: itä, transistoreita ja muita elektronisia kytkinlaitteita.
Jos se käyttää diodeja, muunnettu DC-teho on hallitsematon lähtö SCR: n käytön aikana, DC-lähtöteho vaihtelee portin ohjauksella. Kolmivaiheiseen muunnokseen tarvitaan vähintään kuusi diodia, joten tasasuuntaajayksikköä pidetään kuudena pulssimuuntimena.
DC-väylä:
Tasasuuntaaja tasasuuntausosasta syötetään DC-linkkiin. Tämä osa koostuu kondensaattoreista ja induktoreista tasoittamaan aaltoiluja ja tallentamaan tasavirtaa. DC-linkin päätehtävä on vastaanottaa, tallentaa ja toimittaa tasavirtaa.
Taajuusmuuttaja:
Tämä osa koostuu elektronisista kytkimistä, kuten transistorit, tyristorit, IGBT, jne. Se vastaanottaa tasavirtaa DC-linkistä ja muuntaa AC: ksi, joka toimitetaan moottorille. Se käyttää modulointitekniikat Kuten pulssinleveysmodulaatio muuttaa lähtötaajuutta induktiomoottorin nopeuden säätämiseksi.
Ohjauspiiri:
Se koostuu mikroprosessoriyksiköstä ja suorittaa erilaisia toimintoja, kuten ohjauksen, taajuusmuuttajan asetusten, vikatilanteiden ja rajapintayhteyskäytännöt . Se vastaanottaa takaisinkytkentäsignaalin moottorilta nykyisen nopeuden ohjearvona ja säätää vastaavasti jännitteen ja taajuuden suhdetta moottorin nopeuden säätämiseen.
VFD-toteutussovellus
VFD-toteutussovellus
VFD voidaan toteuttaa myös alla annetulla mikrokontrolleripiirillä. Samoin kuin VFD, se koostuu myös tasasuuntaajaosasta, suodatuksesta ja sitten invertteriosasta. Taajuusmuuttajaosa saa laukaisupulssit ohjelmoidulta mikro-ohjaimelta vaihtelevan jännitteen ja taajuuden antamiseksi kuormalle. Tätä hanketta kutsutaan yksivaiheiseksi kolmivaiheiseen muuntajaan käyttämällä SVPWM: ää vaihtovirran jännitteen ja taajuuden ohjaamiseen koko kuormalla
VFD: n soveltaminen
VFD: n soveltaminen on AC-moottorin nopeuden säätö syklomuuntimilla .
Verkkovirta syötetään tasasuuntaajapiiriin, joka muuntaa kiinteän vaihtovirran kiinteäksi tasavirraksi. Kolme jalkamuunninta koostuu kahdesta diodista, jotka on kytketty rinnakkain kullekin vaiheelle siten, että yksi diodista johtaa, kun tietty vaihe on suhteellisen positiivinen tai negatiivinen.
VFD: n soveltaminen
Tasasuuntaajan tuottama pulssi-DC-jännite syötetään DC-linkkipiiriin. Tämä välipiiri käsittää induktorit ja kondensaattorit. Se suodattaa pulssi-DC: n vähentämällä aaltoilua ja antaa DC-teholle vakion tason.
Vaihtojännitteen ja vaihtelevan taajuuden tarjoamiseksi moottorille DC-linkin tasavirta tulisi muuntaa vaihtuvaksi vaihtovirraksi invertterillä. Taajuusmuuttaja koostuu IGBT: stä kytkinlaitteina, joita ohjataan PWM-tekniikalla.
Samoin kuin tasasuuntaajapiiri, invertterikytkimet kuuluvat myös kahteen ryhmään positiivisina ja negatiivisina. Positiivinen puoli IGBT on vastuussa positiivisesta pulssista ja negatiivinen puoli IGBT negatiivisesta pulssista invertterin ulostulossa. Joten saatu lähtö on vaihtovirta, joka syötetään moottoriin.
Kytkentäajan vaihtelu säätelee jännitettä ja taajuutta samanaikaisesti taajuusmuuttajassa. Moderni VFD käyttää uusimpia ohjaustekniikoita, kuten skalaari, vektori ja suora momenttisäätö, vaihtosuuntaajan kytkinten ohjaamiseksi muuttuvan tehon saavuttamiseksi.
VFD: n lähtöaaltomuodot
Yllä oleva kuva osoittaa, kuinka jännite ja taajuus vaihtelevat taajuusmuuttajan avulla. Esimerkiksi VFD: lle syötetään AC 480V, 60Hz: n syöttö, joka muuttaa signaalin jännitettä ja taajuutta nopeuden hallitsemiseksi.
Kun taajuus pienenee, myös moottorin nopeus pienenee. Yllä olevassa kuvassa moottoriin kohdistettu keskimääräinen teho pienenee samalla kun se pienentää sekä jännitettä että taajuutta, edellyttäen että näiden kahden parametrin suhde on vakio.
VFD: n edut
VFD kytketty moottoriin
Taajuusmuuttajat tarjoavat säädettävän nopeuden paitsi tarkoille ja tarkoille ohjaussovelluksille, mutta niillä on myös enemmän etuja prosessin ohjauksessa ja energian säästäminen . Jotkut näistä on esitetty alla.
Energiansäästö
Teollisuuden sähkömoottorit kuluttavat yli 65% tehosta. Sekä voimakkuuden että taajuuden säätötekniikka nopeuden muuttamiseksi kuluttaa vähemmän virtaa, kun moottori vaatii vaihtelevaa nopeutta. Joten nämä VFD: t säästävät paljon energiaa.
Suljetun piirin ohjaus
VFD mahdollistaa moottorin nopeuden tarkan sijoittamisen vertaamalla sitä jatkuvasti vertailunopeuteen jopa kuormitusolosuhteiden muutoksissa ja tulohäiriöissä, kuten jännitteen vaihteluissa.
• Rajoittaa käynnistysvirtaa
Induktiomoottori vetää virtaa, joka on 6-8 kertaa nimellisvirta käynnistyksen yhteydessä. Verrattuna perinteisiin käynnistimiin VFD-laitteet antavat parempia tuloksia, koska se tuottaa matalaa taajuutta käynnistyshetkellä. Matalan taajuuden vuoksi moottori vetää vähemmän virtaa eikä tämä virta koskaan ylitä nimellistehoa käynnistyksen ja käytön aikana.
• Sulava operaatio
Se tarjoaa sujuvan käynnistyksen ja pysäytyksen sekä vähentää myös moottoreiden ja hihnakäyttöjen lämpö- ja mekaanista rasitusta.
Suuri tehokerroin
Sisäänrakennettu tehokertoimen korjauspiiri VFD: n DC-linkissä vähentää uusien tehokertoimen korjauslaitteiden tarvetta.
Induktiomoottorin tehokerroin on erittäin pieni erityisesti kuormittamattomana, kun taas täydellä kuormituksella se on 0,88 - 0,9. Pieni tehokerroin johtaa huonoon tehonkäyttöön suurten reaktiivisten häviöiden vuoksi.
Helppo asennus
Valmiiksi ohjelmoidut ja tehtaalla langalliset VFD-laitteet tarjoavat helpon tavan liittää ja huoltaa.
Toivon, että artikkelissamme on annettu täsmällistä ja runsaasti tietoa VFD-laitteiden toiminnasta. Kiitos viettämästä arvokasta aikaa. Meillä on yksinkertainen tehtävä sinulle - Mitkä ovat erityyppiset VFD: t? Anna vastauksesi alla olevaan kommenttiosioon. Jos sinulla on kysyttävää tästä aiheesta tai sähkö- ja sähköiset projektit Voit myös jakaa tätä artikkelia koskevia arvostelujasi ja ehdotuksiasi alla olevassa kommenttiosassa.
Valokuvahyvitykset
Muuttuva taajuusmuuttaja emainc
VFD: n perusosat koneistettu suunnittelu
VFD: n työskentely cfnewsads
VFD: n lähtöaaltomuodot vfds
VFD kytketty moottoriin cfnewsads
