Kas yra kintamo dažnio pavara (VFD) ir VFD darbo principas

Kas yra kintamo dažnio pavara (VFD) ir VFD darbo principas

Svarbu žinoti VFD ar kintamo dažnio pavarų (VFD) veikimą, nes jie yra plačiai naudojami kintamosios srovės variklinėse programose, pvz., kintamo dažnio pavara variklio valdymui dėl jų įvairovės savybių.



Kintamo dažnio pavaros

Kintamo dažnio pavaros

Lyginant su įprastomis variklinėmis pavaromis, VFD turi daugiau funkcionalumo ir valdymo galimybių. Be reguliuojamo greičio valdymo, kintamo dažnio pavaros siūlo tokias apsaugas kaip apsauga nuo fazės, apatinės ir per didelės įtampos. Programinė įranga ir VFD sąsajos parinktys leidžia vartotojui valdyti variklius norimu lygiu.






Kas yra kintamo dažnio pavara (VFD)

Kintamosios srovės variklio greitis valdomas dviem būdais - valdant įtampą arba dažnį. Dažnio valdymas suteikia geresnį valdymą dėl pastovaus srauto tankio nei įtampos valdymas. Čia reikia žaisti VFD darbą. Tai galios keitimo įtaisas, kuris pastovią įtampą, fiksuotą įėjimo galios dažnį paverčia kintama įtampa, kintamo dažnio išėjimą valdo kintamosios srovės asinchroninius variklius.

Jį sudaro galios elektroniniai prietaisai (pvz., IGBT, MOSFET), didelės spartos centrinis valdymo blokas (pvz., Mikroprocesorius, DSP) ir pasirinktiniai jutikliai, atsižvelgiant į naudojamą programą.



Daugumai pramoninių programų reikia kintamo greičio esant didžiausios apkrovos sąlygoms ir pastovaus greičio normaliomis darbo sąlygomis. Uždarojo ciklo VFD darbas palaiko pastovų variklio greitį net ir esant įėjimo ir apkrovos sutrikimams.

VFD darbas

Dvi pagrindinės kintamo dažnio pavaros savybės yra reguliuojamas greitis ir „soft start / stop“ galimybės. Dėl šių dviejų funkcijų VFD yra galingas valdiklis, valdantis kintamosios srovės variklius. VFD sudaro daugiausia keturios sekcijos: lygintuvas, tarpinė nuolatinė grandinė, keitiklis ir valdymo grandinė.


VFD darbas

VFD darbas

Lygintuvas:

Tai yra pirmasis kintamo dažnio pavaros etapas. Jis paverčia kintamosios srovės maitinimą iš tinklo į nuolatinę. Šis skyrius gali būti vienkryptis arba dvikryptis, atsižvelgiant į naudojamą programą, pavyzdžiui, keturių kvadratų variklio veikimą. Jis naudoja diodus, SCR, tranzistorius ir kitus elektroninius perjungimo įtaisus.

Jei naudojama diodai, konvertuota nuolatinė galia yra nekontroliuojama išvestis naudojant SCR, nuolatinės išėjimo galia keičiama vartų valdymu. Trifazei konversijai reikalingi mažiausiai šeši diodai, todėl lygintuvas laikomas šešių impulsų keitikliu.

DC magistralė:

Nuolatinė galia iš lygintuvo sekcijos tiekiama į nuolatinės srovės jungtį. Šis skyrius susideda iš kondensatorių ir induktorių, kurie išlygina bangas ir kaupia nuolatinę srovę. Pagrindinė nuolatinės srovės jungties funkcija yra nuolatinės srovės priėmimas, kaupimas ir tiekimas.

Inverteris:

Šį skyrių sudaro elektroniniai jungikliai, tokie kaip tranzistoriai, tiristoriai, IGBT ir kt. Jis gauna nuolatinę galią iš nuolatinės srovės jungties ir paverčia kintamąja srove, kuri tiekiama varikliui. Jis naudoja moduliacijos metodai Kaip impulso pločio moduliacija keisti išėjimo dažnį asinchroninio variklio greičiui reguliuoti.

Valdymo grandinė:

Jis susideda iš mikroprocesoriaus bloko ir atlieka įvairias funkcijas, tokias kaip valdymas, pavaros nustatymų konfigūravimas, gedimo sąlygos ir sąsajos ryšio protokolai . Jis gauna grįžtamąjį signalą iš variklio kaip srovės greičio atskaitą ir atitinkamai reguliuoja įtampos ir dažnio santykį su variklio greičio reguliavimu.

VFD diegimo programa

VFD diegimo programa

VFD diegimo programa

VFD taip pat gali būti įdiegta mikrovaldiklio grandine, kuri pateikiama žemiau. Panašiai kaip VFD, jis taip pat susideda iš lygintuvo sekcijos, filtravimo ir tada keitiklio sekcijos. Čia keitiklio skyrius gauna užprogramuotus mikrovaldiklius, kad būtų suteikta kintama įtampa ir dažnis. Šis projektas vadinamas vienfaziu prie trifazio keitiklio naudojant SVPWM kintamosios srovės įtampai ir dažniui valdyti per apkrovą

VFD taikymas

VFD taikymas yra kintamosios srovės variklio greičio valdymas ciklos keitikliais .

Maitinimas iš tinklo tiekiamas į lygintuvo grandinę, kuri pastovią AC keičia į fiksuotą nuolatinę. Trys kojiniai keitikliai susideda iš dviejų diodų, sujungtų lygiagrečiai kiekvienai fazei, taip, kad vienas iš diodų vyktų, kai tam tikra fazė yra palyginti teigiama arba neigiama.

VFD taikymas

VFD taikymas

Impulsinė nuolatinės įtampa, sukurta iš lygintuvo, naudojama nuolatinės srovės grandinės grandinei. Šią tarpinę grandinę sudaro induktoriai ir kondensatoriai. Jis filtruoja impulsinę nuolatinę srovę, sumažindamas pulsacijos turinį, ir suteikia nuolatinės srovės galiai pastovų lygį.

Kad variklis gautų kintamą įtampą ir kintamą dažnį, kintamosios srovės maitinimą iš nuolatinės grandinės keitiklio reikia paversti kintama kintamąja. Inverterį sudaro IGBT kaip perjungimo įtaisai, valdomi PWM technika.

Panašiai kaip lygintuvo grandinėje, keitiklio jungikliai taip pat priklauso dviem grupėms kaip teigiami ir neigiami. Teigiama pusė IGBT yra atsakinga už teigiamą impulsą, o neigiama IGBT - už neigiamą impulsą keitiklio išėjime. Taigi gautas išėjimas yra kintama srovė, kuri naudojama varikliui.

Kintant perjungimo laikotarpiui, inverteryje vienu metu reguliuojama įtampa ir dažnis. Šiuolaikinis VFD naudoja naujausius valdymo metodus, tokius kaip skaliarinis, vektorinis ir tiesioginis sukimo momento valdymas, kad valdytų keitiklio jungiklius, kad pasiektų kintamą galią.

VFD išėjimo bangos formos

VFD išėjimo bangos formos

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip kintamo dažnio pavara keičia įtampą ir dažnį. Pavyzdžiui, į VFD tiekiamas AC 480V, 60Hz maitinimas, kuris keičia signalo įtampą ir dažnį, kad būtų galima valdyti greitį.

Mažėjant dažniui, mažėja ir variklio greitis. Aukščiau pateiktame paveikslėlyje vidutinė varikliui naudojama galia mažėja, tuo pačiu mažinant įtampą ir dažnį, jei šių dviejų parametrų santykis yra pastovus.

VFD nauda

VFD prijungtas prie variklio

VFD prijungtas prie variklio

Kintamo dažnio pavaros ne tik siūlo reguliuojamą greitį, kad būtų galima tiksliai ir tiksliai valdyti, bet ir turi daugiau pranašumų proceso valdymo ir energijos taupymas . Kai kurie iš jų pateikti žemiau.

Energijos taupymas

Pramonėje elektros varikliai sunaudoja daugiau nei 65% galios. Tiek greičio, tiek dažnio reguliavimo technika sunaudoja mažiau energijos, kai variklis reikalauja kintamo greičio. Taigi šie VFD taupo didelį energijos kiekį.

Uždaros grandinės valdymas

VFD leidžia tiksliai nustatyti variklio greitį, nuolat lyginant su etaloniniu greičiu, net keičiantis apkrovos sąlygoms ir įėjimo trikdžiams, pavyzdžiui, įtampos svyravimams.

• Riboja pradinę srovę

Indukcinis variklis įjungia srovę, kuri yra 6–8 kartus didesnė už vardinę srovę. Lyginant su įprastais starteriais, VFD duoda geresnius rezultatus, nes paleidimo metu jis teikia žemą dažnį. Dėl žemo dažnio variklis ima mažiau srovės ir ši srovė niekada neperžengia vardinės nominalios galios tiek paleidimo, tiek darbo metu.

• Sklandus veikimas

Jis siūlo sklandų paleidimą ir sustabdymą, taip pat sumažina variklių ir diržų pavarų šiluminį ir mechaninį įtempį.

Didelis galios koeficientas

VFD nuolatinės srovės jungtyje įmontuota galios koeficiento korekcijos grandinė sumažina papildomų galios koeficiento korekcijos įtaisų poreikį.

Indukcinio variklio galios koeficientas yra labai mažas, kai naudojamas be apkrovos, o esant pilnai apkrovai jis yra nuo 0,88 iki 0,9. Mažas galios koeficientas lemia blogą energijos naudojimą dėl didelių reaktyvių nuostolių.

Lengvas montavimas

Iš anksto užprogramuoti ir gamykloje laidiniai VFD siūlo paprastą prijungimo ir priežiūros būdą.

Tikiuosi, kad mūsų straipsnyje jums buvo suteikta tikslių ir pakankamai žinių apie VFD darbą. Ačiū, kad praleidote brangų laiką. Turime jums paprastą užduotį - kokie yra skirtingi VFD tipai? Atsakymus pateikite žemiau esančiame komentarų skyriuje. Jei turite klausimų šia tema ar elektros ir elektroniniai projektai Žemiau esančiame komentarų skyriuje taip pat galite pasidalinti savo apžvalgomis ir pasiūlymais dėl šio straipsnio.

Nuotraukų kreditai

Kintamo dažnio diskai emainc

Pagrindinės VFD dalys iki mašininis projektavimas

VFD darbas cfnewsads

VFD išėjimo bangos formos iki vfds

VFD prijungtas prie variklio cfnewsads