Kao iskusni dobavljač trofaznih varijabilnih frekvencijskih pogona (VFDS), iz prve sam ruke bio svjedokom glavne uloge koji ovi uređaji igraju u modernim industrijskim i komercijalnim primjenama. Razumijevanje izlaznih valnih oblika trofaznog VFD -a presudno je za sve koji su uključeni u odabir, instalaciju ili održavanje ovih sustava. U ovom postu na blogu zarobit ću u zamršenosti ovih valnih oblika, njihov značaj i kako se odnose na izvedbu naših proizvoda.
Osnovni principi tri faze VFD -a
Prije nego što istražimo izlazne valne oblike, ukratko pregledajmo osnovne principe tri faze VFD -a. VFD je elektronički uređaj koji kontrolira brzinu izmjeničnog motora promjenom frekvencije i napona napajanja koji mu se isporučuje. To se postiže postupkom nazvanim pretvorba snage, koji obično uključuje tri glavne faze: ispravljanje, DC filtriranje sabirnice i inverziju.
Faza ispravljanja pretvara dolaznu izmjeničnu snagu u DC snagu. To se obično radi pomoću ispravljača diodnog mosta, koji omogućava struju da teče u samo jednom smjeru. Snagu istosmjerne struje filtrira kondenzator ili induktor za izglađivanje bilo kojeg pucanja i osiguravanje stabilnog istosmjernog napona. Konačno, faza inverzije pretvara istosmjernoj snazi natrag u izmjeničnu snagu s varijabilnom frekvencijom i naponom. To se postiže pomoću bipolarnih tranzistora izoliranih vrata (IGBT) ili drugih uređaja za poluvodiča.
Izlazni valni oblici trofaznog VFD -a
Izlazni valni oblici trofaznog VFD -a obično su tri sinusoidna valna oblika koji su međusobno 120 stupnjeva. Ovi valni oblici generiraju se u fazi pretvarača VFD -a i koriste se za pokretanje izmjeničnog motora. Oblik i karakteristike ovih valnih oblika mogu imati značajan utjecaj na performanse motora i cjelokupni sustav.
Sinusoidni valni oblik
Idealan izlazni valni oblik trofaznog VFD -a je čisti sinusoidni valni oblik. Sinusoidni valni oblik ima gladak, kontinuirani oblik koji usko nalikuje prirodnom valnom obliku izmjenične snage. Ova vrsta valnog oblika preferira se jer minimizira harmonično izobličenje, smanjuje gubitke motora i poboljšava učinkovitost motora.
U praksi je, međutim, teško generirati čisti sinusoidni valni oblik zbog ograničenja uređaja za poluvodičke snage i kontrolnih algoritama koji se koriste u VFD -u. Kao rezultat toga, izlazni valni oblik VFD -a obično sadrži određenu količinu harmoničnog izobličenja. Harmonike su neželjene frekvencije koje su višestruke temeljne frekvencije valnog oblika. Ove harmonike mogu uzrokovati različite probleme, uključujući pregrijavanje motora, povećane elektromagnetske smetnje (EMI) i smanjenu kvalitetu snage.
Valni oblik modulacije širine pulsa (PWM)
Da bi se smanjila harmonična izobličenja i poboljšala kvalitetu izlaznog valnog oblika, većina trofaznih VFD -a koristi tehniku koja se naziva modulacija širine impulsa (PWM). PWM je metoda kontrole prosječnog napona valnog oblika mijenjanjem širine impulsa. U PWM valnom obliku, izlazni napon se uključi i isključuje na visokoj frekvenciji, obično u rasponu od 2 do 20 kHz. Širina impulsa podešava se za kontrolu prosječnog napona valnog oblika.
Korištenjem PWM -a, VFD može stvoriti valni oblik koji usko aproksimira sinusoidni valni oblik. Visokofrekventno prebacivanje izlaznog napona pomaže u izglađivanju valnog oblika i smanjenju harmoničnog izobličenja. Međutim, PWM također uvodi neke nove izazove, poput povećanih EMI i većih gubitaka u prebacivanju u uređajima za poluvodiča.
Valni oblik svemirskog vektora (SVM)
Druga tehnika koja se obično koristi u trofaznom VFD -u je modulacija svemirskog vektora (SVM). SVM je napredniji oblik PWM-a koji koristi trodimenzionalni vektor prostora za predstavljanje trofaznih izlaznih napona. Korištenjem SVM -a, VFD može generirati valni oblik koji ima čak niže harmonično izobličenje i bolju kvalitetu snage od tradicionalnog PWM valnog oblika.
SVM djeluje tako što podijeli trofazni naponski prostor u više sektora i odabirom odgovarajućih stanja prebacivanja IGBT-a za generiranje željenog izlaznog napona. Stanja prebacivanja biraju se na temelju položaja vektora referentnog napona u prostoru napona. To omogućava VFD -u da generira valni oblik koji usko prati referentni naponski vektor i minimizira harmonično izobličenje.
Važnost izlaznih oblika valova u tri faze VFD -a
Izlazni valni oblici trofaznog VFD -a igraju ključnu ulogu u performansama i pouzdanosti motora i cjelokupnom sustavu. Evo nekih od ključnih razloga zbog kojih su važni izlazni valni oblici:
Performanse motora
Kvaliteta izlaznog valnog oblika može imati značajan utjecaj na performanse motora. Čisti sinusoidni valni oblik ili valni oblik s niskom harmoničnom izobličenjem može smanjiti gubitke motora, poboljšati učinkovitost i proširiti životni vijek motora. S druge strane, valni oblik s visokim harmoničnim izobličenjem može uzrokovati pregrijavanje motora, povećanu vibraciju i smanjenu izlaz momenta.
Kvaliteta snage
Izlazni valni oblici trofaznog VFD -a također mogu utjecati na kvalitetu snage električnog sustava. Harmonike koje generira VFD mogu uzrokovati izobličenje napona, povećanu neutralnu struju i smetnje s drugom električnom opremom. Korištenjem VFD -a s niskim harmoničnim izlaznim oblikom, kvaliteta snage sustava može se poboljšati, a rizik od električnih problema može se smanjiti.
Elektromagnetska kompatibilnost (EMC)
Izlazni valni oblici trofaznog VFD -a također mogu stvoriti elektromagnetske smetnje (EMI) koje mogu utjecati na rad druge električne opreme. Korištenjem VFD -a s niskim EMI izlaznim valnim oblikom, rizik od EMI može se smanjiti, a elektromagnetska kompatibilnost (EMC) sustava može se poboljšati.
Naši trofazni VFD proizvodi
U našoj tvrtki nudimo širok raspon od tri fazne VFD -ove koji su osmišljeni tako da zadovolje različite potrebe naših kupaca. Naši VFD -ovi dostupni su u različitim ocjenama snage, razinama napona i kontrolnim opcijama, a prikladni su za razne aplikacije, uključujući660V-690V VFD,,1.5kW VFD, iPumpa ventilator VFD.
Naši VFD-ovi opremljeni su naprednim kontrolnim algoritmima i uređajima za poluvodičke snage koji nam omogućuju generiranje visokokvalitetnih izlaznih valnih oblika s niskom harmoničnom izobličenjem. Koristimo vrhunske PWM i SVM tehnike kako bismo osigurali da naši VFD-ovi pružaju gladak, učinkovit i pouzdan rad. Osim toga, naši VFD -ovi dizajnirani su tako da zadovolje najviše standarde elektromagnetske kompatibilnosti (EMC) i kvalitete snage, osiguravajući da se mogu koristiti u širokom rasponu električnih sustava bez izazivanja smetnji ili drugih problema.
Kontaktirajte nas za kupnju i savjetovanje
Ako ste zainteresirani da saznate više o našim trofaznim VFD -ovima ili imate bilo kakvih pitanja o izlaznim oblicima valova ili drugim tehničkim aspektima naših proizvoda, ne ustručavajte se kontaktirati nas. Naš tim iskusnih inženjera i osoblja tehničke podrške dostupan je kako bi vam pružio detaljne informacije, tehničku pomoć i prilagođena rješenja kako bi zadovoljila vaše specifične potrebe.
Vjerujemo da naša tri fazna VFD -a nude najbolju kombinaciju performansi, pouzdanosti i vrijednosti na tržištu. Bez obzira tražite li VFD za malu industrijsku primjenu ili veliki komercijalni projekt, imamo stručnost i proizvode koji ispunjavaju vaše zahtjeve. Kontaktirajte nas danas kako biste započeli raspravu o vašem projektu i kako vam naši VFD -ovi mogu pomoći u postizanju svojih ciljeva.
Reference
- Boldea, I., & Nasar, SA (1999). Električni pogoni: koncepti, aplikacije i upravljačke sheme. CRC PRESS.
- Krishnan, R. (2001). Električni motorni pogoni: modeliranje, analiza i kontrola. Prentice Hall.
- Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Elektronika napajanja: pretvarači, aplikacije i dizajn. Wiley.