Vi inser tillämpningsfördelarna med frekvensomriktare (VFD):
För det första är deras energibesparande-fördelar betydande. Till exempel, i energieffektiva applikationer för fläktar och pumpar, tillåter de kvadratiska vridmomentegenskaperna hos dessa enheter avsevärda besparingar i både hårdvaruinvesteringar och elektrisk energi jämfört med traditionell variabel luftvolym (VAV) och konstant tryckutrustning. Följaktligen är den initiala investeringskostnaden lätt att få tillbaka. Varvtalsreglering med variabel frekvens har framgångsrikt tillämpats på många enheter, inklusive centrala luftkonditioneringssystem, hydraulpumpar, vattenförsörjningssystem med konstant tryck och luftkompressorer. Den kontinuerliga utvecklingen av DSP-behandlingshastigheter har drivit utvecklingen av vektorfrekvensomvandlare. Dessa omvandlare erbjuder vridmomentegenskaper som är jämförbara med traditionell DC-hastighetskontroll samtidigt som de ger ett högre kostnads-prestandaförhållande. Följaktligen ersätter de konventionella DC-hastighetskontrollsystem, vilket erbjuder en utmärkt lösning för att återanvända äldre utrustning.
För det andra underlättar de underhåll och förvaltning. Inverterdrift är relativt okomplicerad. Framsteg inom kraftelektronik och mikroelektronik har förbättrat interaktionen mellan människor- och avsevärt förbättrat stabiliteten, anpassningsförmågan och tillförlitligheten hos moderna växelriktare. För det tredje ger den utmärkt kontrollprecision. Med kontinuerlig utveckling inom styrteknik har intelligent inverterstyrning fått erkännande och utbredd tillämpning. Experiment visar att växelriktarprecisionen kan nå 0,01 %, vilket leder till en avsevärd ökning av användningen av specialiserade växelriktare inom textiltryck- och färgningsutrustning, färgtryckutrustning och liknande applikationer.
För det tredje minimerar de påverkan på nätet. VFD:er använder vanligtvis mjukstartsmetoder-, som effektivt anpassar sig till faktiska förhållanden. Genom att variera frekvensen styr de motorbelastningen för att matcha processkraven. Under start-upp och avstängning undviker motorströmmen inkoppling och uppnår verkligt mjuk-start/mjuk-stopp. Detta skyddar nätet och utrustningen samtidigt som livslängden förlängs.
Slutligen har VFD:er felalarm och loggningsfunktioner. När problem som fasförlust, låg/hög spänning, överström, överhettning, överbelastningsmoment eller omvänd rotation uppstår identifierar VFD:ns mikroprocessor dessa som larm- eller felsignaler. Den stoppar sedan driften för att skydda sig själv och den drivna utrustningen. Normal drift återupptas först efter reparationer, justeringar eller felåterställning.
Överväganden för VFD-tillämpning i industriella automationssystem
1. Säkerställ tillräcklig värmeavledning
Frekvensomriktare har relativt höga krav på värmeavledning och deras livslängd är omvänt proportionell mot temperaturen. För närvarande har de flesta enheter interna kylfläktar för att underlätta luftcirkulationen för värmeavledning. Detta kräver vertikal installation för att säkerställa obehindrat luftflöde. När flera frekvensomriktare måste placeras i samma styrskåp på grund av utrymmesbegränsningar, bör de placeras horisontellt för att minimera ömsesidig värmeöverföring.
2. Adressera harmonisk störning
Även om VFD:er upplever relativt små harmoniska störningar, är de inte helt immuna. Därför är uppmärksamhet på denna aspekt fortfarande nödvändig. Ur VFD:s perspektiv är dess PWM-kontrollmetod orsaken till harmoniska strömmar i strömförsörjningens utgångsledningar. När övertoner väl uppstår uppträder spännings- och strömförvrängningar. Vanligtvis motverkar vi övertoner genom att installera övertonsfilter på VFD-sidan. Dessutom kan specialiserade jordningsmetoder för VFD:er användas för att kontrollera brus samtidigt som de motstår harmoniska strömmar.
3. Överväg avståndsersättning
VFDs utspänning i rektangulära pulser, vilket resulterar i mycket höga spänningsnivåer. Med tanke på reaktans och kapacitans kan vi illustrera problemet med spänningsberäkningsformeln: U=Zcdu/dt Längre motorkablar, högre reaktans och högre kapacitans resulterar alltså i ökad spänning. Normalt krävs kompensationsåtgärder när VFD-kablar överstiger 50 meter. Detta förlänger utgångsavståndet till cirka 300 meter. Naturligtvis bör designbeslut baseras på faktiska förhållanden, inklusive valet av själva VFD.