Trofazni pogoni promjenjive frekvencije (VFD) nezamjenjive su komponente u modernim industrijskim i komercijalnim postavkama, nudeći preciznu kontrolu nad brzinom motora, momentom i ukupnim performansama. Kao dobavljač trofaznih VFD uređaja od povjerenja, dobro sam upoznat s tehničkim detaljima i praktičnim primjenama ovih izvanrednih uređaja. Ovaj blog ima za cilj demistificirati rad trofaznih VFD-ova i objasniti kako oni učinkovito kontroliraju brzinu motora.
Razumijevanje osnova trofaznih motora i VFD-ova
Prije nego što se udubimo u to kako trofazni VFD kontrolira brzinu motora, bitno je razumjeti rudimentarne principe trofaznih motora. Trofazni motori glavni su dio industrijske primjene zbog svoje visoke učinkovitosti, pouzdanosti i glatkog rada. Oslanjaju se na rotirajuće magnetsko polje koje generiraju tri izmjenične struje koje su 120 stupnjeva izvan faze jedna s drugom. Brzina trofaznog motora određena je frekvencijom napajanja i brojem polova u motoru, kao što je opisano formulom:
[n=\frac{120f}{p}]
Gdje je (n) sinkrona brzina motora u okretajima u minuti (RPM), (f) je frekvencija napajanja u Hertzima (Hz), a (p) je broj polova u motoru.
Trofazni VFD je, s druge strane, elektronički uređaj koji može mijenjati frekvenciju i napon koji se dovodi do trofaznog motora. Podešavanjem ovih parametara, VFD može kontrolirati brzinu motora u širokom rasponu, pružajući visoku razinu fleksibilnosti i učinkovitosti.
Komponente trofaznog VFD-a
Tipični trofazni VFD sastoji se od tri glavna dijela: ispravljača, istosmjerne sabirnice i pretvarača.
1. Ispravljač
Ispravljač je prednji dio VFD-a. Njegova primarna funkcija je pretvaranje dolazne trofazne izmjenične struje u istosmjernu. To se postiže skupom dioda ili tiristora. U većini modernih VFD-ova obično se koristi diodni mostni ispravljač. Ispravljač preuzima izmjeničnu struju, koja ima konstantnu promjenu napona i smjera, i pretvara je u pulsirajući istosmjerni napon.
2. DC sabirnica
DC sabirnica je dio za pohranu i filtriranje energije. Izglađuje pulsirajući istosmjerni napon koji proizvodi ispravljač u relativno stabilan istosmjerni napon. Kondenzatori se obično koriste u istosmjernoj sabirnici za pohranu električne energije i smanjenje valovitosti napona. Ovaj stabilni istosmjerni napon služi kao ulaz za sljedeći stupanj, pretvarač.
3. Inverter
Inverter je srce VFD-a kada je u pitanju kontrola brzine. Uzima istosmjerni napon iz istosmjerne sabirnice i pretvara ga natrag u trofazni izmjenični napon. Ovdje je ključno da se frekvencija i napon izlazne izmjenične struje mogu precizno podesiti. Pretvarač koristi bipolarne tranzistore s izoliranim vratima (IGBT) ili druge sklopne uređaje velike snage za brzo uključivanje i isključivanje istosmjernog napona, stvarajući ekvivalentni AC valni oblik sa željenom frekvencijom i naponom.
Kako trofazni VFD kontrolira brzinu motora
Regulacija brzine trofaznog motora pomoću VFD-a uglavnom se temelji na principu mijenjanja frekvencije napajanja. Kao što je ranije spomenuto, sinkrona brzina trofaznog motora izravno je proporcionalna frekvenciji napajanja. Dakle, promjenom izlazne frekvencije VFD-a, možemo promijeniti brzinu motora.
Osim frekvencije, VFD također podešava izlazni napon prema frekvenciji kako bi održao konstantan omjer volti po hercu (V/Hz). Ovo je ključno jer je magnetsko polje u motoru određeno omjerom V/Hz. Ako je napon previsok u odnosu na frekvenciju, motor se može pregrijati zbog prevelikog magnetskog toka. Obrnuto, ako je napon prenizak, motor možda neće imati dovoljan moment za pravilan rad.
Na primjer, kada želimo smanjiti brzinu motora, VFD smanjuje izlaznu frekvenciju. U isto vrijeme, proporcionalno smanjuje izlazni napon kako bi omjer V/Hz ostao konstantan. Na taj način motor može učinkovito raditi pri nižoj brzini s odgovarajućim momentom. Slično, kada se povećava brzina motora, VFD povećava frekvenciju i napon na koordiniran način.
Napredne značajke kontrole brzine
Osim kontrole brzine bazirane na osnovnoj frekvenciji, moderni trofazni VFD-ovi nude mnoštvo naprednih značajki za poboljšanje performansi i učinkovitosti motora.
Senzor - manje vektorske kontrole
Kontrola bez vektora bez senzora je sofisticirani kontrolni algoritam koji se koristi u mnogim VFD uređajima. Omogućuje VFD-u da neovisno kontrolira moment i brzinu motora, čak i bez upotrebe vanjskih senzora brzine. Analizirajući struju i napon motora, VFD može procijeniti položaj rotora motora i prema tome prilagoditi izlaz. To rezultira preciznijom kontrolom brzine, boljim dinamičkim odzivom i poboljšanom energetskom učinkovitošću.
Zatvorena - kontrola petlje
U nekim primjenama gdje je potrebna izuzetno visoka preciznost, može se koristiti kontrola zatvorene petlje. To uključuje korištenje senzora brzine, kao što je enkoder, za pružanje povratne informacije VFD-u. VFD uspoređuje stvarnu brzinu motora s postavljenom brzinom i vrši prilagodbe izlazne frekvencije i napona u stvarnom vremenu kako bi se smanjila pogreška brzine. Kontrola zatvorene petlje obično se koristi u aplikacijama poput alatnih strojeva, robotike i transportnih sustava.
Primjene trofaznih VFD-ova
Trofazni VFD-ovi nalaze primjenu u širokom rasponu industrija, od proizvodnje do HVAC sustava.
Industrijska proizvodnja
U proizvodnim pogonima, VFD se koriste za kontrolu brzine pokretnih traka, pumpi, ventilatora i alatnih strojeva. Prilagodbom brzine motora prema zahtjevima proizvodnje, ovi sustavi mogu raditi učinkovitije, smanjiti potrošnju energije i poboljšati kvalitetu proizvoda. Na primjer, pokretna traka može se usporiti tijekom procesa utovara i istovara, a zatim ubrzati tijekom faze transporta.
HVAC sustavi
Sustavi grijanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC) često koriste trofazne VFD za kontrolu brzine ventilatora i pumpi. To omogućuje sustavu prilagođavanje protoka zraka i protoka vode u skladu sa stvarnim zahtjevima, što rezultira značajnom uštedom energije. Na primjer, u velikoj poslovnoj zgradi, VFD može usporiti ventilatore tijekom sati izvan najvećeg prometa kada je zgrada manje zauzeta.
Preporuke proizvoda
Kao dobavljač trofaznih VFD-ova, preporučujem različite proizvode na temelju različitih zahtjeva primjene. Za aplikacije s potrebom za snagom od oko 15 KW, naš15KW VFDizvrstan je izbor. Nudi pouzdan rad i napredne upravljačke značajke po konkurentnoj cijeni.
Ako želite upravljati jednofaznim motorom, našPogon promjenjive brzine za jednofazni motorpruža troškovno učinkovito rješenje s glatkom regulacijom brzine.
Osim toga, imamo nizVFD za normalan i težak raduređaji prilagođeni različitim zahtjevima opterećenja. Bilo da trebate VFD za lake primjene ili teške industrijske primjene, imamo pravi proizvod za vas.
Zaključak
Trofazni VFD-ovi su moćni alati za kontrolu brzine motora, nudeći brojne prednosti kao što su ušteda energije, poboljšana učinkovitost i precizna kontrola. Razumijevajući način na koji rade i njihove napredne značajke, možete donositi informirane odluke pri odabiru VFD-a za svoju specifičnu primjenu. Bilo da se bavite industrijskom proizvodnjom, HVAC-om ili bilo kojom drugom industrijom koja zahtijeva kontrolu brzine motora, naša tvrtka može pružiti visokokvalitetne trofazne VFD-ove koji će zadovoljiti vaše potrebe.
Ako ste zainteresirani za naše proizvode ili imate bilo kakvih pitanja o trofaznim VFD-ovima, slobodno nas kontaktirajte za nabavu i pregovore. Posvećeni smo pružanju najboljih rješenja i izvrsne korisničke usluge.
Reference
- Chapman, SJ (2012). Osnove električnih strojeva. McGraw - Hill.
- Bolton, W. (2016). Industrijska elektronika. Routledge.