Oluline on teada VFD-de või muutuva sagedusega ajamite (VFD) tööd, kuna neid kasutatakse laialdaselt vahelduvvoolu mootoriga rakendustes, näiteks muutuva sagedusega ajam mootori juhtimiseks , kuna neil on palju erinevaid omadusi.
Muutuva sagedusega ajamid
Võrreldes tavaliste mootorajamitega on VFD-l suurem funktsionaalsus ja töövõimalused. Lisaks reguleeritavale kiiruse juhtimisele pakuvad muutuva sagedusega ajamid kaitset nagu faasi-, ala- ja ülepinge kaitse. VFD tarkvara ja liidesevalikud võimaldavad kasutajal mootoreid soovitud tasemel juhtida.
Mis on muutuva sagedusega ajam (VFD)
Vahelduvvoolumootori kiirust reguleeritakse kahel viisil - kas pinge või sageduse juhtimisega. Sageduse juhtimine annab pideva voo tiheduse tõttu parema juhtimise kui pinge reguleerimine. Siin tulebki mängu VFD-de töö. See on võimsuse muundamise seade, mis muudab fikseeritud pinge, sisendvõimsuse fikseeritud sageduse muutuvaks pingeks, muutuva sagedusega väljundiks vahelduvvoolu induktsioonmootorite juhtimiseks.
See koosneb elektroonilistest elektriseadmetest (nagu IGBT, MOSFET), kiirest keskseadmest (näiteks mikroprotsessor, DSP) ja valikulistest anduriseadmetest sõltuvalt kasutatavast rakendusest.
Enamik tööstuslikest rakendustest nõuavad tippkoormuse tingimustes muutuvat kiirust ja tavapärastes töötingimustes ühtlast kiirust. VFD suletud ahelaga töötamine hoiab mootori kiirust konstantsel tasemel isegi sisend- ja koormushäirete korral.
VFD-de töö
Muutuva sagedusega ajami kaks peamist omadust on reguleeritavad kiirused ja pehme käivitamise / peatamise võimalused. Need kaks omadust teevad VFD-st võimsa kontrolleri vahelduvvoolumootorite juhtimiseks. VFD koosneb peamiselt neljast sektsioonist, milleks on alaldi, vahepealne alalisvooluühendus, inverter ja juhtimisahel.
VFD-de töö
Alaldi:
See on muutuva sagedusega ajami esimene etapp. See muudab vooluvõrgust toidetava vahelduvvoolu alalisvooluks. See jaotis võib olla ühesuunaline või kahesuunaline, lähtudes kasutatavast rakendusest nagu mootori neljakvadrandiline töö. See kasutab dioode, SCR-e, transistore ja muid elektroonilisi lülitusseadmeid.
Dioodide kasutamisel on muundatud alalisvool SCR-i kasutamisel kontrollimatu väljund, varieerub alalisvoolu väljundvõimsust värava juhtimisega. Kolmefaasiliseks muundamiseks on vaja minimaalselt kuut dioodi, seega loetakse alaldiseadet kuue impulssmuunduriks.
Alalisvoolu siin:
Alaldi sektsiooni alalisvool juhitakse alalisvooluühendusse. See osa koosneb kondensaatoritest ja induktiivpoolidest, et siluda pulsatsioonide vastu ja hoida alalisvoolu. Alalisvoolulingi peamine ülesanne on alalisvoolu vastuvõtmine, salvestamine ja tarnimine.
Inverter:
See jaotis sisaldab elektroonilisi lüliteid, nagu transistorid, türistorid, IGBT jne. See võtab alalisvoolu alalisvoolulülilt ja muundab mootoriks tarnitavaks vahelduvvooluks. Ta kasutab modulatsioonitehnikad meeldib impulsi laiuse modulatsioon muuta väljundsagedust asünkroonmootori kiiruse reguleerimiseks.
Juhtimisahel:
See koosneb mikroprotsessorplokist ja täidab mitmesuguseid funktsioone, nagu juhtimine, ajami sätete konfigureerimine, rikketingimused ja sideprotokollid . See saab mootorilt tagasisidet praeguse kiiruse võrdlusalusena ja reguleerib vastavalt pinge ja sageduse suhet mootori kiiruse reguleerimiseks.
VFD rakendamise rakendus
VFD rakendamise rakendus
VFD-d saab rakendada ka allpool toodud mikrokontrolleri ahelaga. Sarnaselt VFD-ga koosneb see ka alaldi sektsioonist, filtreerimisest ja seejärel inverteri sektsioonist. Siin saab muunduri sektsioon programmeeritud mikrokontrollerilt impulsse, et anda koormusele muutuv pinge ja sagedus. Seda projekti nimetatakse ühefaasiliseks kolmefaasiliseks muunduriks kasutades SVPWM-i vahelduvvoolu pinge ja sageduse juhtimiseks kogu koormuse ulatuses
VFD rakendamine
VFD rakendus on vahelduvvoolu mootori kiiruse reguleerimine tsüklo muundurite abil .
Toitevõrgust juhitakse alaldi voolu, mis muudab fikseeritud vahelduvvoolu fikseeritud alalisvooluks. Kolm jalgade muundurit koosnevad kahest dioodist, mis on ühendatud iga faasi jaoks paralleelselt, nii et üks dioodidest juhib, kui konkreetne faas on suhteliselt positiivsem või negatiivsem.
VFD rakendamine
Alaldi abil genereeritud impulss-alalispinge rakendatakse alalisvoolu lülitusahelale. See vaheahel sisaldab induktoreid ja kondensaatoreid. See filtreerib pulseerivat alalisvoolu, vähendades pulsatsioonisisaldust, ja annab alalisvoolu võimsusele püsiva taseme.
Mootori muutuva pinge ja muutuva sageduse tagamiseks peaks alalisvooluühenduse alalisvoolu muundur muutma muutuvaks vahelduvvooluks. Inverter koosneb IGBT-dest kui lülitusseadmetest, mida juhitakse PWM-tehnikaga.
Sarnaselt alaldi vooluringile kuuluvad ka inverterlülitid kahte positiivse ja negatiivse rühma. Positiivne külg IGBT vastutab positiivse impulsi eest ja negatiivse külje IGBT negatiivse impulsi eest inverteri väljundis. Niisiis on saadud väljund mootorile rakendatav vahelduvvool.
Lülitusperioodi muutmine reguleerib inverteris samaaegselt pinget ja sagedust. Kaasaegne VFD kasutab muutuva võimsuse saavutamiseks inverterlülitite juhtimiseks uusimaid juhtimistehnikaid, nagu skalaar-, vektori- ja otsese pöördemomendi juhtimine.
VFD väljundlainekujud
Ülaltoodud joonis näitab, kuidas muutuva sagedusega ajam varieerib pinget ja sagedust. Näiteks antakse VFD-le toiteallikas AC 480V, 60Hz, mis muudab signaali pinget ja sagedust kiiruse juhtimiseks.
Kui sagedust vähendatakse, väheneb ka mootori kiirus. Ülaltoodud joonisel väheneb mootorile rakendatav keskmine võimsus, samal ajal väheneb nii pinge kui ka sagedus, tingimusel et nende kahe parameetri suhe on konstantne.
VFD eelised
Mootoriga ühendatud VFD
Muutuva sagedusega ajamid pakuvad mitte ainult täpsete ja täpsete juhtimisrakenduste jaoks reguleeritavaid kiirusi, vaid neil on ka rohkem eeliseid protsessi juhtimise ja energia säästmine . Mõned neist on toodud allpool.
Energiasäästu
Tööstuses tarbivad elektrimootorid üle 65% võimsusest. Nii suuruse kui ka sageduse reguleerimise tehnika pöörete muutmiseks kulutab vähem energiat, kui mootor nõuab muutuvat kiirust. Nii et need VFD-d säästavad suurt hulka energiat.
Suletud ahelaga juhtimine
VFD võimaldab mootori kiirust täpselt positsioneerida, võrreldes seda pidevalt võrdluskiirusega isegi koormustingimuste ja sisendhäirete, näiteks pinge kõikumiste korral.
• Piirab algusvoolu
Asünkroonmootor tõmbab käivitamisel voolu, mis on 6–8 korda suurem nimivoolust. Tavapäraste starteritega võrreldes annavad VFD-d paremaid tulemusi, kuna see tagab käivitamise ajal madala sageduse. Madala sageduse tõttu võtab mootor vähem voolutugevust ja see vool ei ületa nii käivitamisel kui ka töötamisel kunagi selle nimivõimsust.
• Sujuv töö
See pakub sujuvaid toiminguid käivitamisel ja seiskamisel ning vähendab ka mootorite ja rihmülekannete termilist ja mehaanilist koormust.
Suur võimsustegur
VFD alalisvooluühenduse sisseehitatud võimsusteguri parandusahel vähendab vajadust täiendavate võimsusteguri korrigeerimisseadmete järele.
Induktsioonmootori võimsustegur on eriti madal koormuse korral eriti madal, täiskoormusel aga 0,88–0,9. Madal võimsustegur põhjustab võimsuse halba ärakasutamist suurte reaktiivkadude tõttu.
Lihtne paigaldada
Eelnevalt programmeeritud ja tehases juhtmega VFD-d pakuvad lihtsat viisi ühendamiseks ja hoolduseks.
Loodan, et teile on meie artiklis antud täpsed ja piisavad teadmised VFD töö kohta. Täname, et veetsite oma väärtuslikku aega. Meil on teile lihtne ülesanne - millised on erinevad VFD tüübid? Palun andke oma vastused kommentaaride jaotises allpool. Kui teil on selle teema kohta küsimusi või elektri- ja elektroonilised projektid Samuti võite jagada oma kommentaare ja soovitusi selle artikli kohta allpool olevas kommentaaride jaotises.
Fotokrediidid
Muutuva sagedusega ajamid emainc
VFD põhiosad masintöötlus
VFD töötamine cfnewsads
VFD väljundlainekuju vfds
VFD on mootoriga ühendatud cfnewsads
