Pemacu kekerapan berubah -ubah (VFD), yang juga dikenali sebagai pemacu frekuensi laras, pemacu kelajuan laras, penyongsang, atau pemacu AC, adalah sejenis pengawal motor yang memacu motor elektrik dengan mengubah kekerapan dan voltan yang dibekalkan ke motor elektrik. Sebagai pembekal VFD, saya sering bertanya tentang bagaimana VFD mempengaruhi tork motor. Dalam catatan blog ini, saya akan menyelidiki hubungan antara VFD dan tork motor, meneroka prinsip, faktor, dan implikasi praktikal.
Memahami tork motor
Sebelum kita membincangkan bagaimana VFD mempengaruhi tork motor, penting untuk memahami apa tork motor. Tork adalah daya putaran yang dihasilkan oleh motor, yang bertanggungjawab untuk memandu beban. Ia diukur di Newton - meter (n · m) atau kaki - pound (ft - lb). Jumlah tork Motor boleh menghasilkan bergantung kepada beberapa faktor, termasuk reka bentuk motor, voltan yang digunakan, dan kekerapan bekalan kuasa.
Dalam motor AC standard, ciri kelajuan tork agak tetap. Pada kelajuan yang rendah, motor boleh menghasilkan tork yang tinggi, yang berguna untuk memulakan beban berat. Apabila kelajuan meningkat, tork biasanya berkurangan. Ciri ini ditentukan oleh medan magnet motor dan interaksi antara stator dan pemutar.
Bagaimana VFD berfungsi
VFD beroperasi dengan menukar kuasa AC yang masuk ke kuasa DC melalui penerus. Kemudian, bahagian penyongsang menukarkan kuasa DC kembali ke kuasa AC dengan kekerapan dan voltan berubah -ubah. Dengan menyesuaikan kekerapan dan voltan, VFD dapat mengawal kelajuan dan tork motor.
Prinsip asas di sebalik VFD ialah nisbah V/F (voltan - hingga - kekerapan). Dalam motor AC, fluks magnet dalam motor adalah berkadar dengan nisbah V/F. Untuk mengekalkan fluks magnet yang berterusan (dan dengan itu tork berterusan - keupayaan menghasilkan), voltan mesti diselaraskan dalam perkadaran dengan kekerapan. Sebagai contoh, jika kekerapan dikurangkan kepada separuh daripada kekerapan yang diberi nilai, voltan juga harus dikurangkan kepada separuh untuk mengekalkan nisbah V/F yang tetap.
Kesan VFD pada tork motor
Operasi tork berterusan
Dalam banyak aplikasi, seperti penghantar, pam anjakan positif, dan hoists, tork berterusan diperlukan dalam pelbagai kelajuan yang luas. VFD boleh mencapai operasi tork yang berterusan dengan mengekalkan nisbah v/f yang berterusan. Apabila kekerapan berkurangan, voltan juga berkurangan secara proporsional, memastikan bahawa fluks magnet dalam motor tetap malar. Akibatnya, motor boleh menghasilkan jumlah tork yang sama pada kelajuan yang lebih rendah seperti yang dilakukan pada kelajuan yang diberi nilai.
Sebagai contoh, jika motor dinilai untuk tork 100 n · m pada 1500 rpm dan 50 Hz, apabila VFD mengurangkan kekerapan kepada 25 Hz, voltan juga separuh. Motor ini masih boleh menghasilkan tork 100 n · m pada 750 rpm, yang membolehkannya memacu beban dengan berkesan pada kelajuan yang lebih rendah. Operasi tork yang berterusan ini adalah penting untuk aplikasi di mana beban memerlukan jumlah daya yang konsisten tanpa mengira kelajuan.
Operasi tork berubah -ubah
Sesetengah aplikasi, seperti pam empar dan peminat, mempunyai keperluan tork yang berubah -ubah. Tork yang diperlukan oleh beban ini adalah berkadar dengan kuadrat kelajuan. VFD boleh mengoptimumkan penggunaan tenaga dalam aplikasi ini dengan menyesuaikan voltan dan kekerapan mengikut keperluan tork beban.
Oleh kerana kelajuan pam sentrifugal atau kipas berkurangan, tork yang diperlukan oleh beban berkurangan dengan ketara. VFD boleh mengurangkan voltan dan kekerapan lebih agresif daripada aplikasi tork yang berterusan, menjimatkan tenaga. Sebagai contoh, jika kelajuan kipas dikurangkan kepada separuh daripada kelajuan yang diberi nilai, tork yang diperlukan oleh kipas dikurangkan kepada satu suku tork yang diberi nilai. VFD boleh menyesuaikan voltan dan kekerapan dengan sewajarnya, mengakibatkan penjimatan tenaga yang besar.
Tinggi - tork bermula
Salah satu kelebihan yang ketara menggunakan VFD adalah keupayaannya untuk memberikan permulaan tork yang tinggi. Dalam talian langsung (DOL) bermula dari motor AC, motor menarik arus inrush yang besar, yang boleh menyebabkan penurunan voltan dalam bekalan kuasa dan tekanan mekanikal pada motor dan beban. Sebaliknya, VFD secara beransur -ansur dapat meningkatkan kekerapan dan voltan, yang membolehkan motor bermula dengan lancar dengan tork yang tinggi.
VFD dapat mengawal kadar pecutan, memastikan bahawa motor mencapai kelajuan yang dikehendaki tanpa memunggah sistem. Ini amat berguna untuk aplikasi dengan beban permulaan yang berat, seperti penghancur dan pengadun. Dengan menyediakan permulaan tork yang tinggi, VFD boleh memanjangkan jangka hayat motor dan mengurangkan kos penyelenggaraan.
Faktor yang mempengaruhi hubungan tork - VFD
Reka bentuk motor
Reka bentuk motor memainkan peranan penting dalam bagaimana ia bertindak balas terhadap VFD. Jenis motor yang berbeza, seperti motor induksi dan motor segerak magnet kekal, mempunyai ciri -ciri kelajuan tork yang berbeza. Motor induksi digunakan secara meluas dengan VFD kerana keteguhan mereka dan kos yang agak rendah. Walau bagaimanapun, mereka mungkin mempunyai beberapa batasan dari segi operasi dan kecekapan kelajuan tinggi berbanding dengan motor segerak magnet kekal.
Konfigurasi penggulungan motor, bilangan tiang, dan reka bentuk pemutar juga boleh menjejaskan pengeluaran tork apabila menggunakan VFD. Sebagai contoh, motor dengan jumlah tiang yang lebih tinggi akan mempunyai kelajuan segerak yang lebih rendah dan mungkin memerlukan tetapan V/F yang berbeza untuk mencapai prestasi tork yang optimum.
Tetapan VFD
Tetapan VFD, seperti masa pecutan dan penurunan, had tork, dan lengkung V/F, boleh memberi kesan yang ketara kepada tork motor. Masa pecutan dan penurunan menentukan berapa cepat motor mencapai kelajuan yang dikehendaki. Sekiranya masa pecutan terlalu pendek, motor mungkin tidak dapat menghasilkan tork yang cukup untuk mempercepatkan beban, mengakibatkan perjalanan overcurrent.
Tetapan had tork membolehkan pengguna menyekat tork maksimum yang dapat dihasilkan oleh motor. Ini berguna untuk melindungi motor dan beban dari kerosakan. Tetapan lengkung V/F boleh diselaraskan untuk mengoptimumkan ciri kelajuan tork untuk aplikasi yang berbeza. Sesetengah VFD menawarkan pelbagai lengkung V/F, seperti lengkung linear, kuadratik, dan adat, untuk memenuhi keperluan khusus beban.
Ciri -ciri beban
Ciri -ciri beban, seperti inersia, geseran, dan jenis beban (tork berterusan atau tork berubah -ubah), juga menjejaskan hubungan tork - VFD. Beban dengan inersia yang tinggi memerlukan lebih banyak tork untuk mempercepatkan dan menurun. VFD perlu bersaiz dan dikonfigurasikan dengan betul untuk mengendalikan keperluan tork yang tinggi semasa tempoh sementara ini.
Geseran dalam beban juga boleh memberi kesan kepada tork yang diperlukan untuk memacu beban. Sekiranya terdapat geseran yang berlebihan, motor mungkin memerlukan lebih banyak tork untuk mengatasinya. Memahami ciri -ciri beban adalah penting untuk memilih VFD yang betul dan menetapkan parameter yang sesuai untuk memastikan prestasi tork yang optimum.
Implikasi praktikal untuk pemilihan dan aplikasi VFD
Apabila memilih VFD untuk aplikasi tertentu, penting untuk mempertimbangkan keperluan tork beban. Untuk aplikasi tork yang berterusan, VFD yang dapat mengekalkan nisbah V/F yang tetap dalam julat kelajuan yang luas diperlukan.22kW VFDadalah pilihan yang baik untuk banyak aplikasi tork yang berterusan dengan keperluan kuasa sekitar 22 kW.
Untuk aplikasi pembolehubah - tork, VFD dengan ciri -ciri penjimatan tenaga maju dan keupayaan untuk menyesuaikan nisbah V/F mengikut keperluan tork beban lebih disukai.VFD untuk motorMenawarkan pelbagai VFD yang sesuai untuk pelbagai aplikasi motor, termasuk mereka yang mempunyai beban tork yang berubah -ubah.
Di samping itu, VFD harus bersaiz dengan betul untuk mengendalikan arus yang dinilai motor dan keperluan tork puncak semasa tempoh permulaan dan sementara. Kelebihan atau keterukan VFD boleh menyebabkan prestasi yang lemah, peningkatan penggunaan tenaga, dan kerosakan yang berpotensi kepada motor dan VFD.
Kesimpulan
Sebagai pembekal VFD, saya memahami pentingnya bagaimana VFD mempengaruhi tork motor. VFD boleh menyediakan operasi tork yang berterusan untuk aplikasi yang memerlukan jumlah daya yang konsisten, operasi tork berubah -ubah untuk operasi tenaga yang cekap dalam aplikasi dengan beban tork yang berubah -ubah, dan tork yang tinggi bermula untuk aplikasi beban berat.
Dengan memahami prinsip -prinsip operasi VFD, faktor -faktor yang mempengaruhi hubungan tork - VFD, dan implikasi praktikal untuk pemilihan dan aplikasi VFD, pengguna boleh membuat keputusan yang tepat apabila memilih VFD untuk sistem motor mereka. Sekiranya anda mencari penyelesaian VFD yang boleh dipercayai untuk aplikasi motor anda, sama ada ia adalah22kW VFD, aVFD untuk motor, atau seorangPemacu penyongsang, Jangan ragu untuk menghubungi kami untuk maklumat lanjut dan membincangkan keperluan khusus anda. Kami bersedia membantu anda dalam mencari VFD yang sempurna untuk keperluan anda.
Rujukan
- Boldea, I., & Nasar, SA (1999). Pemacu Elektrik: Pengenalan. CRC Press.
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., Jr., & Umans, SD (2003). Jentera elektrik. McGraw - Hill.
- Krause, PC, Wasynczuk, O., & Sudhoff, SD (2002). Analisis jentera elektrik dan sistem pemacu. Wiley - Interscience.