چگونه VFD خود را انتخاب کنیم؟
یک موتور القایی AC با روتوری ساخته می شود که دارای سیم پیچ هایی است با میدان مغناطیسی دوار تولید شده، باعث چرخش روتور می شود. در این پست به چگونگی انتخاب درایو های VFD می پردازیم.
در سرعت کامل بار، روتور کمی کندتر از سرعت سنکرون موتور می چرخد که به این دلیل است که میدان مغناطیسی باعث می شود جریان هایی در سیم پیچ های روتور جریان پیدا کند و گشتاوری تولید کند که روتور را می چرخاند. بنابراین اگر روتور با همان سرعت میدان مغناطیسی بچرخد، هیچ حرکت نسبی بین روتور و میدان مغناطیسی وجود نخواهد داشت و هیچ گشتاوری تولید نمی شود.
میزان سرعتی که روتور نسبت به میدان مغناطیسی دوار عقب می افتد به عنوان لغزش موتور شناخته می شود. هرچه لغزش بیشتر باشد، گشتاور بیشتری توسط موتور تولید می شود.
سرعت چرخش میدان مغناطیسی به تعداد قطب ها یا سیم پیچ های توزیع شده در اطراف استاتور و فرکانس جریان تغذیه بستگی دارد..
سرعت همزمان = 120 x فرکانس
سرعت موتور القایی AC معمولی 3600، 1800، 1200 و 900 RPM است.
کاربرد و نگهداری موفقیت آمیز درایو های VFD مستلزم درک تأثیر آنها بر موتور و سیستم توزیع الکتریکی است. استفاده از VFD در موتورهای القایی می تواند اثراتی ایجاد کند که برای عملکرد موفقیت آمیز باید در نظر گرفته شود.
- با کاهش سرعت موتور، توانایی موتور برای خنک کردن موثر خود کاهش می یابد. بزرگ کردن موتور یا تهویه هوای اجباری خارجی ممکن است با عملیات طولانی مدت در سرعت های کم و بارهای بالا مورد نیاز باشد.
- عملکرد در سرعت های مختلف می تواند باعث تشدید مکانیکی در تجهیزات شود. این سرعت ها باید خارج از محدوده عملکرد موتور شناسایی و برنامه ریزی شوند.
- VFD ها ولتاژها و جریان های هارمونیک تولید می کنند که در برخی موارد می تواند اثرات نامطلوبی بر سیستم توزیع برق داشته باشد و بر عملکرد تجهیزات تأثیر بگذارد. اگر کیفیت برق به داشتن مشکلی مشکوک باشد، سیستم برق باید توسط یک فرد واجد شرایط بررسی شود. گاهی اوقات ترانسفورماتورهای جداسازی، راکتورهای خط یا دستگاه های فیلتر برای به حداقل رساندن این اثرات مورد نیاز هستند.
نصب دستگاه های فیلتر کننده باید در زمان خرید VFD در نظر گرفته شود تا مشکلات کیفیت برق در سیستم برق به حداقل برسد. برای ارزیابی و تعیین این نیاز باید از یک متخصص آموزش دیده در این زمینه استفاده شود.
تامین برق درایو های AC برای عملکرد ایمن، موفقیت آمیز و قابل اعتماد به منبع برق قابل قبولی نیاز دارند. درایو های تک فاز دارای ولتاژ های استاندارد 120 و 240 ولت هستند. موتور های سه فاز دارای ولتاژ های استاندارد 200، 230، 460 و 575 ولت هستند. ولتاژ نامی منبع تغذیه سیستم توزیع معمولاً بالاتر از ولتاژ پلاک درایو است تا امکان افت ولتاژ از ترانسفورماتور توزیع تا نقطه استفاده فراهم شود.
چگونه VFD را انتخاب کنیم؟
ممکن است وسوسه انگیز باشد که یک درایو فرکانس متغیر (VFD) را تنها بر اساس اسب بخار اندازه گیری کنید. آیا می دانستید شش عامل دیگر وجود دارد که باید برای اطمینان از تعیین درایو AC صحیح برای برنامه خود در نظر بگیرید؟ برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این شش عاملی که هنگام انتخاب VFD باید در نظر بگیرید، مطلب زیر را بخوانید.
آمپر بار کامل
اولین گام در این فرآیند این است که مطمئن شوید درایو می تواند نیازهای فعلی موتور را برطرف کند. پلاک موتور را برای نیاز جریان بار کامل بررسی کنید، سپس درایوی را پیدا کنید که حداقل برای این میزان جریان رتبه بندی شده باشد. اگر درایو را با برق تک فاز تغذیه می کنید، حتماً از درجه بندی درایو تک فاز استفاده کنید. عملکرد درایو های فرکانس متغیر به طور قابل توجهی برای تک فاز کاهش می یابد.
اضافه بار
مطمئن شوید که درایو می تواند هر شرایط اضافه باری را که ممکن است در هنگام راه اندازی یا بارگذاری اضافی متناوب انتظار داشته باشید، تحمل کند. ممکن است لازم باشد درایو را ارتقا دهید تا بتوانید آن را مدیریت کند. بسیاری از برنامه ها شرایط اضافه بار موقت را به دلیل نیازهای راه اندازی یا بارگذاری ضربه تجربه می کنند. اکثر درایو های AC طوری طراحی شده اند که در 150 درصد اضافه بار به مدت 60 ثانیه کار کنند. اگر اضافه بار بیش از 150٪ یا بیشتر از 60 ثانیه نیاز باشد، درایو AC باید بزرگتر باشد.
نوع برنامه
دو نوع کاربرد وجود دارد: گشتاور متغیر (VT) و گشتاور ثابت (CT) و درجه بندی جداگانه برای هر کدام. از رتبه بندی VT برای فن ها و پمپ ها استفاده کنید یا از رتبه های CT برای نوار نقاله ها و کنترل کلی ماشین استفاده کنید. دانستن نوع برنامه بسیار مهم است زیرا مشخصات درایو بر اساس آن سازماندهی شده است. اگر مطمئن نیستید که از کدام یک استفاده کنید، توصیه می شود از CT استفاده کنید.
ارتفاع
ارتفاعی که در آن از درایو های VFD خود استفاده می کنید نیز بر خنک سازی تأثیر گذار است. با افزایش ارتفاع، هوا کمتر متراکم می شود. این کاهش چگالی هوا باعث کاهش خواص خنک کنندگی هوا می شود. اکثر VFD ها برای کار با ظرفیت 100٪ در ارتفاعات تا 1000 متر طراحی شده اند. اگر در ارتفاع بالاتری هستید، برای جبران کاهش سرمایش، درایو باید بزرگتر باشد.
درجه حرارت
درایو های AC مقدار قابل توجهی گرما تولید می کنند و می توانند باعث شوند که دمای داخلی یک محفظه از درجه حرارت درایو بیشتر شود. ممکن است به تهویه و/یا خنک کننده محفظه نیاز باشد. اندازه گیری/محاسبات را برای حداکثر دمای محیط مورد انتظار انجام دهید.
فرکانس حامل
به طور کلی، شما می خواهید به دنبال پایین ترین فرکانس حاملی باشید که موتور شما می تواند تحمل کند. اغلب اوقات فرکانس حامل پیش فرض خوب کار می کند، اما اگر نیاز به کاهش نویز شنیداری، اتلاف گرما یا مصرف برق دارید، مطمئن شوید که می توانید فرکانس حامل را برای درایو تغییر دهید.
