Penting untuk mengetahui cara kerja VFD atau pemacu frekuensi berubah (VFD), kerana ia digunakan secara meluas dalam aplikasi yang digerakkan oleh motor AC, seperti pemacu frekuensi berubah untuk kawalan motor , kerana pelbagai ciri.
Pemacu Frekuensi berubah
Berbanding dengan pemacu motor konvensional, VFD mempunyai fungsi dan keupayaan operasi yang lebih besar. Sebagai tambahan kepada kawalan kelajuan yang boleh disesuaikan, pemacu frekuensi berubah menawarkan perlindungan seperti perlindungan fasa, bawah, dan voltan berlebihan. Pilihan perisian dan antara muka VFD membolehkan pengguna mengawal motor pada tahap yang diinginkan.
Apakah Pemacu Frekuensi Berubah (VFD)
Kelajuan motor AC dikawal dengan dua cara - sama ada dengan mengawal voltan atau frekuensi. Pengendalian frekuensi memberikan kawalan yang lebih baik kerana ketumpatan fluks berterusan daripada kawalan voltan. Di sinilah kerja VFD dimainkan. Ia adalah alat penukaran kuasa yang menukar voltan tetap, frekuensi tetap kuasa input ke voltan berubah, output frekuensi berubah untuk mengawal motor aruhan AC.
Ia terdiri daripada peranti elektronik berkuasa (seperti IGBT, MOSFET), unit kawalan pusat berkelajuan tinggi (seperti mikropemproses, DSP), dan alat pengesan pilihan bergantung pada aplikasi yang digunakan.
Sebilangan besar aplikasi industri memerlukan kelajuan berubah pada keadaan beban puncak dan kelajuan tetap pada keadaan operasi biasa. Kerja loop tertutup VFD mengekalkan kelajuan motor pada tahap yang tetap, walaupun berlaku gangguan input dan beban.
Kerja VFD
Dua ciri utama pemacu frekuensi berubah adalah kelajuan yang boleh disesuaikan dan keupayaan permulaan / berhenti yang lembut. Kedua-dua ciri ini menjadikan VFD sebagai pengawal yang kuat untuk mengawal motor AC. VFD terdiri daripada empat bahagian terutamanya penyearah, pautan DC pertengahan, penyongsang, dan litar kawalan.
Kerja VFD
Penyearah:
Ini adalah peringkat pertama pemacu frekuensi berubah. Ia menukar kuasa AC yang disalurkan dari kuasa utama ke kuasa DC. Bahagian ini boleh menjadi satu arah atau dua arah berdasarkan aplikasi yang digunakan seperti operasi empat kuadran motor. Ia menggunakan dioda, SCR, transistor, dan peranti pensuisan elektronik lain.
Sekiranya menggunakan dioda, daya DC yang ditukar adalah output yang tidak terkawal ketika menggunakan SCR, daya output DC diubah oleh kontrol pintu. Minimum enam dioda diperlukan untuk penukaran tiga fasa, jadi unit penerus dianggap sebagai penukar enam nadi.
Bas DC:
Daya DC dari bahagian penerus dimasukkan ke pautan DC. Bahagian ini terdiri daripada kapasitor dan induktor untuk melancarkan arus dan menyimpan kuasa DC. Fungsi utama pautan DC adalah untuk menerima, menyimpan dan menyampaikan kuasa DC.
Penyongsang:
Bahagian ini terdiri daripada suis elektronik seperti transistor, thyristor, IGBT, dan lain-lain. Ia menerima kuasa DC dari pautan DC dan bertukar menjadi AC yang dihantar ke motor. Ia menggunakan teknik modulasi suka modulasi lebar nadi untuk mengubah frekuensi output untuk mengawal kelajuan motor aruhan.
Litar kawalan:
Ia terdiri daripada unit mikroprosesor dan melakukan pelbagai fungsi seperti mengawal, mengkonfigurasi tetapan pemacu, keadaan kesalahan, dan antara muka protokol komunikasi . Ia menerima isyarat maklum balas dari motor sebagai rujukan kelajuan semasa dan dengan demikian mengatur nisbah voltan dengan frekuensi untuk mengawal kelajuan motor.
Aplikasi pelaksanaan VFD
Aplikasi pelaksanaan VFD
VFD juga dapat dilaksanakan oleh litar mikrokontroler yang diberikan di bawah. Sama dengan VFD, ia juga terdiri daripada bahagian penyearah, penyaringan, dan bahagian penyongsang. Di sini bahagian penyongsang mendapat denyut penembakan dari mikrokontroler yang diprogramkan untuk memberi voltan dan frekuensi berubah kepada beban. Projek ini dipanggil fasa tunggal kepada penukar tiga fasa menggunakan SVPWM untuk mengawal voltan AC dan frekuensi merentasi beban
Aplikasi VFD
Aplikasi VFD adalah kawalan kelajuan motor ac oleh penukar siklo .
Kuasa dari sesalur disalurkan ke litar penyearah yang menukar AC tetap ke DC tetap. Penukar tiga kaki terdiri daripada dua diod yang disambungkan secara selari untuk setiap fasa, sehingga salah satu diod dijalankan apabila fasa tertentu lebih positif atau negatif.
Aplikasi VFD
Voltan DC berdenyut yang dihasilkan dari penerus diterapkan ke litar pautan DC. Litar perantaraan ini terdiri daripada induktor dan kapasitor. Ia menapis DC yang berdenyut dengan mengurangkan kandungan riak dan memberikan daya DC tahap yang tetap.
Untuk memberikan voltan berubah dan frekuensi berubah ke motor, kuasa DC dari pautan DC harus ditukar menjadi AC berubah oleh penyongsang. Inverter terdiri daripada IGBT sebagai alat pensuisan yang dikendalikan oleh teknik PWM.
Sama dengan litar penerus, suis penyongsang juga tergolong dalam dua kumpulan sebagai positif dan negatif. Sisi positif IGBT bertanggungjawab untuk nadi positif dan sisi negatif IGBT untuk nadi negatif pada output penyongsang. Jadi output yang diperoleh adalah arus ulang-alik yang digunakan pada motor.
Mengubah tempoh beralih mengatur voltan dan frekuensi secara serentak dalam penyongsang. VFD moden menggunakan teknik kawalan terkini seperti skalar, vektor, dan kawalan tork langsung, untuk mengawal suis penyongsang dalam mencapai daya berubah.
Bentuk gelombang output VFD
Rajah di atas menunjukkan bagaimana voltan dan frekuensi diubah oleh pemacu frekuensi berubah. Sebagai contoh, bekalan AC 480V, 60Hz diterapkan pada VFD yang mengubah voltan dan frekuensi isyarat untuk mengawal kelajuan.
Apabila frekuensi menurun, kelajuan motor juga menurun. Pada gambar di atas, daya rata-rata yang dikenakan pada motor menurun sementara menurunkan voltan dan frekuensi, dengan syarat nisbah kedua parameter ini tetap.
Kelebihan VFD
VFD disambungkan ke motor
Pemacu frekuensi berubah bukan sahaja menawarkan kelajuan yang dapat disesuaikan untuk aplikasi kawalan yang tepat dan tepat tetapi juga mempunyai lebih banyak faedah dari segi kawalan proses dan penjimatan tenaga . Sebahagiannya diberikan di bawah.
Penjimatan tenaga
Lebih daripada 65% kuasa digunakan oleh motor elektrik di industri. Kedua-dua teknik kawalan magnitud dan frekuensi untuk mengubah kelajuan menggunakan tenaga yang lebih sedikit apabila kelajuan berubah diperlukan oleh motor. Oleh itu, sejumlah besar tenaga dijimatkan oleh VFD ini.
Mengendalikan gelung tertutup
VFD membolehkan penentuan kedudukan kelajuan motor secara tepat dengan terus membandingkan dengan kelajuan rujukan walaupun pada perubahan keadaan pemuatan dan gangguan input seperti turun naik voltan.
• Had mulai semasa
Motor aruhan menarik arus yang 6 hingga 8 kali ganda dari arus nominal semasa memulakan. Berbanding dengan pemula konvensional, VFD memberikan hasil yang lebih baik kerana memberikan frekuensi rendah pada masa permulaan. Kerana frekuensi rendah, motor menarik arus lebih sedikit dan arus ini tidak pernah melebihi peringkat nominalnya semasa memulakan dan juga beroperasi.
• Operasi yang lancar
Ia menawarkan operasi yang lancar semasa memulakan dan menghentikan dan juga mengurangkan tekanan haba dan mekanikal pada motor dan pemacu tali pinggang.
Faktor kuasa tinggi
Litar pembetulan faktor kuasa terbina dalam pautan DC VFD mengurangkan keperluan untuk peranti pembetulan faktor kuasa tambahan.
Faktor kuasa untuk motor aruhan sangat rendah untuk aplikasi tanpa beban, sementara pada beban penuh, 0,88 hingga 0,9. Faktor daya yang rendah mengakibatkan penggunaan daya yang lemah kerana kerugian reaktif yang tinggi.
Pemasangan yang mudah
VFD berpraiprogram dan berwayar kilang menawarkan cara mudah untuk penyambungan dan penyelenggaraan.
Saya harap anda telah diberi pengetahuan yang tepat dan banyak mengenai cara kerja VFD dalam artikel kami. Terima kasih kerana meluangkan masa berharga anda. Kami mempunyai tugas mudah untuk anda - Apakah jenis VFD yang berbeza? Sila berikan jawapan anda di bahagian komen di bawah. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan mengenai topik ini atau elektrikal dan projek elektronik Anda juga boleh berkongsi ulasan dan cadangan anda mengenai artikel ini di bahagian komen di bawah.
Kredit gambar
Pemacu Frekuensi Berubah oleh emainc
Bahagian asas VFD oleh reka bentuk mesin
Bekerja VFD oleh cfnewsads
Bentuk gelombang output VFD oleh vfds
VFD disambungkan ke motor oleh cfnewsads
