Ano ang vfd drive circuit: ang operasyon nito, mga uri at aplikasyon

Maraming mga pabrika at halaman sa mundo na gumagamit ng iba't ibang uri ng mga motor na may mataas na lakas. Dahil sa mataas na pagkonsumo ng kuryente, ang mga pabrika at halaman ay nagtatapos na magbayad ng isang mataas na halaga ng mga singil sa enerhiya. Upang mapagtagumpayan ang mataas na pagkonsumo ng kuryente at upang madagdagan ang kahusayan, ipinakilala ang VFD apat na dekada na ang nakakaraan ngunit ang circuitry ay hindi sapat na malakas.

Ang VFD ay ang maikling form ng isang Variable Frequency Drive o madaling iakma ang drive ng dalas. Tinutukoy ng dalas ang motor RPM at sa pamamagitan ng pagkontrol sa dalas ng AC ang motor RPM ay maaaring makontrol. Ang iba't ibang mga uri ng VFDs ay magagamit sa electronics at electrical market mula sa maliit na mga application na nauugnay sa motor hanggang sa mga motor na may mataas na lakas na induction. Maliban sa three-phase VFDs, ang mga solong phase VFD ay magagamit din.

VFD Circuit at Ang Operasyon Nito

Ang isang VFD circuit ay binubuo ng tatlong bahagi.

1. Ang seksyon ng pagwawasto

2. Ang seksyon ng filter

3. Ang seksyon ng paglipat o inverter.

Sa imahe sa ibaba ang tatlong mga seksyon ay ipinapakita sa loob ng isang diagram ng block. Ito ay isang pangunahing diagram ng circuit block ng isang tatlong yugto VFD.

Seksyon ng Rectifier ng VFD Circuit

Ang seksyon ng tagapagwawasto ay gumagamit ng 6 diode. Ang diode D1, D2, at D3 ay konektado sa positibong riles at ang diode D4, D5 at D6 ay konektado sa negatibong riles. Ang 6 na diode na iyon ay kumilos bilang isang tulay ng diode na nagko-convert ng tatlong-phase AC signal sa iisang DC rail. Ang three-phase R, B, at Y ay konektado sa kabila ng diode. Nakasalalay sa polusyon ng alon ng sinusoidal ang mga diode ay nakakakuha ng pasulong na bias o reverse bias kaya nagbibigay ng positibong pulso o negatibong pulso sa parehong positibo at negatibong riles.

Upang matuto nang higit pa tungkol sa kung paano gumagana ang rectifier, sundin lamang ang link.

Filter Seksyon ng VFD Circuit

Tulad ng nalalaman natin na ang karaniwang mga diode ng pagwawasto ay nagko-convert lamang ng signal ng AC sa DC, ngunit ang output signal ng DC ay hindi sapat na makinis sapagkat may mga umaasang AC na ripples na kadalasan ay naiugnay din dito. Upang maitama ang AC ripple at upang makagawa ng isang maayos na output ng DC mayroong isang kinakailangan ng ilang uri ng mga filter ng pagtanggi ng ripple. Ang karaniwang bahagi para sa filter ay ang paggamit ng iba't ibang uri ng malalaking capacitor at inductors. Sa seksyon ng filter, pangunahin ang mga kapasitor ay sinasala ang AC ripple at nagbibigay ng makinis na output ng DC.

Sa ilang mga kaso, ang iba pang mga uri ng mga filter ay ginagamit din upang mabawasan ang input ng mga ingay ng AC at mga harmonika.

Ang seksyon ng paglipat o Inverter ng VFD Circuit

Ang seksyon ng paglipat o inverter ay binabaligtad ang DC sa AC. Sa seksyong ito, ginagamit ang iba't ibang mga uri ng mga elektronikong switch, mula sa mataas na lakas na mga transistor, IGBT o MOSFETs. Ang mga switch ay mabilis na naka-on o naka-off at ang pagkarga ay tumatanggap ng isang pulsating boltahe na halos kapareho sa AC. Ang dalas ng output ay proporsyonal sa rate ng paglipat. Nagbibigay ang mataas na rate ng paglipat ng mataas na dalas na output samantalang ang mababang rate ng paglipat ay nagbibigay ng isang mababang dalas na output.

Iba't ibang uri ng VFD

Nakasalalay sa kung paano nagko-convert ng VFD ang AC power sa DC power at ginawa ang pagwawasto mayroong iba pang mga uri ng VFD na magagamit sa merkado.

Ang pangunahing tatlong uri ng VFD ay ang VSI , CSI, at PWM .

Mga VSI na uri ng VSI

Ang VSI ay nangangahulugang inverter na pinagmulan ng Boltahe. Ito ang pinakakaraniwang uri ng variable frequency driver. Sa ganitong uri ng VFDs, isang simpleng tulay ng diode ang ginagamit upang gawing DC ang AC signal at ginagamit ang isang kapasitor upang maiimbak ang enerhiya. Ang isang inverter switching circuit ay gumagamit ng nakaimbak na enerhiya sa capacitor at nagbibigay ng output.

Kalamangan

1. Mayroon itong mahusay na saklaw ng bilis.

2. Maramihang pasilidad sa pagkontrol ng motor. Maramihang mga motor ay maaaring konektado sa solong uri ng VSI VFD.

3. Simpleng disenyo.

4. Ito ay epektibo sa gastos mula sa panig ng produksyon at pag-install.

Mga Dehado

1. Dahil sa epekto ng cogging, ang pag-load ng mukha ng motor na tumatakbo habang nagsisimula at huminto sa sitwasyon.

2. Ang output ay nagbibigay ng iba't ibang mga uri ng mga harmonika at ingay.

3. Kung ang bilis ng motor ay kinokontrol o ang bilis ay nabawasan, ang pangkalahatang kadahilanan ng kuryente ay higit na maiambala na magreresulta sa hindi magandang kadahilanan ng kuryente.

Mga uri ng VFD ng CSI

Ang CSI ay nangangahulugang kasalukuyang inverter ng mapagkukunan. Ang mga VSI na uri ng VFD ay dinisenyo sa isang paraan na maaaring magbigay ng maayos na output ng boltahe depende sa variable range range ngunit sa uri ng CSI na VFDs ang konstruksyon ay maaasahan sa kasalukuyan sa halip na boltahe. Gayundin, Sa kaso ng CSI, sa halip na ang diode bridge rectifier, ginagamit ang SCR bridge converter. Ang output na enerhiya ay sinala gamit ang mga inductor ng serye bilang isang kahalili ng mga capacitor para sa makinis na kasalukuyang output. Ang mga CSF na uri ng VFD ay kumikilos katulad ng tulad ng pare-pareho ang kasalukuyang generator. Sa halip na isang parisukat na alon ng boltahe, ang mga uri ng CSI na VFD ay may kakayahang magbigay ng square square ng kasalukuyang.

Kalamangan

1. Maaasahan pagkatapos VSI type VFDs.

2.Suportahan ang mas mataas na horsepower induction motors kung saan ang VSI ay hindi angkop na pagpipilian.

3. Simpleng disenyo.

4. Magandang mga kakayahan sa pagbabagong-buhay.

Mga Dehado

1. Ang pangkalahatang kadahilanan ng kuryente ay mahirap, lalo na sa mababang RPM.

2. Ang pag-click sa epekto ay mayroon at maaaring mag-vibrate ang motor shaft habang tumatakbo.

3. Hindi ito angkop para sa operasyon ng multi-motor na may paggalang sa VSI.

Mga uri ng PWM na VFD

Ito ay isang pinabuting at nabagong bersyon ng VSI type VFDs. Ang PWM ay nangangahulugang modulate ng lapad ng pulso. Gamit ang diskarteng PWM ang mga VFD ay may kakayahang magbigay ng matatag na output ng boltahe na pinananatili ng isang ratio ng dalas. Gumagamit ang konstruksyon ng isang tulay ng diode upang maitama ang signal ng AC sa isang senyas ng DC. Kinokontrol ng switch ng circuit ang duty cycle sa isang variable range range. Ang isang karagdagang regulator ay ginagamit upang makontrol ang output ng PWM upang magbigay ng matatag at wastong boltahe at kasalukuyang sa Load.

Kalamangan

1. Walang epekto sa pag-clog o jerking.

2. Malawak na bilis at saklaw ng kontrol.

3. Gumawa ng iba`t ibang uri ng mga circuit ng proteksyon.

4. Patuloy na kadahilanan ng lakas.

5. bawasan ang napakataas na kahusayan.

6. Mahusay sa enerhiya.

Mga Dehado

1.Complex sa disenyo.

2.Complex sa paggalang sa pagpapatupad.

3. Nangangailangan ng karagdagang hardware.

4. Naririnig na pagbuo ng ingay sa circuit ng driver.

5. solusyon sa gastos.

Paano pipiliin ang VFD para sa aking Application?

Upang mapili ang mga tamang VFD para sa isang tukoy na aplikasyon, kinakailangan ng mahusay na pag-unawa sa pag-load. Ang iba't ibang mga uri ng motor ay gumagawa ng iba't ibang uri ng metalikang kuwintas. Sa ilang mga aplikasyon pare-pareho ang metalikang kuwintas samakatuwid kinakailangan sa iba pang mga aplikasyon ang metalikang kuwintas ay kailangang kontrolin. Gayundin ang pagkarga sa kabila ng motor ay tumutukoy sa kadahilanan ng pagtutukoy ng motor, higit sa lahat ang rating ng Lakas.

Upang mapili ang naaangkop na VFD para sa wastong aplikasyon na kailangan namin upang suriin o isaalang-alang ang mga sumusunod na bagay.

1. horsepower ng motor

2. Ang gastos

3. Ang operating environment ng VFD at mga motor

4. Single phase o tatlong yugto

5. Single VFD na may solong motor o solong VFD na may maraming mga motor

6. Karagdagang mga kinakailangan sa tampok na kontrol

Mga kalamangan ng VFD

Mayroong maraming mga kadahilanan kung bakit ang VFD ay isang tanyag na pagpipilian sa mamimili kung saan ang ibang mga tagakontrol ay madaling magagamit. Ang pinakamahalagang dahilan para sa katanyagan ng VFD ay ang mababang mga kakayahan sa pagkonsumo ng enerhiya at paunang gastos sa pag-set up. Nag-aalok ang VFD ng mataas na kahusayan sa mga tuntunin ng pagkonsumo ng enerhiya maliban sa anumang mga aparato ng controller sa parehong segment. Dahil dito, sa kaso ng malalaking mga pabrika at halaman kung saan kinakailangan ang mas malaking horsepower motor, nag-aalok ang VFD ng mababang paggamit ng kuryente sa gayon ay ibinababa ang halaga ng singil sa enerhiya at nagbibigay ng mga pagkakataon na makatipid ng gastos.

Nililimitahan ng VFD ang kasalukuyang inrush sa panahon ng pagsisimula ng motor at paghinto ng kundisyon, na binabawasan din ang inrush load sa linya ng suplay, pati na rin magbigay ng isang margin ng kaligtasan para sa mga mamahaling motor.

Maliban sa mga nabanggit na kalamangan sa VFD ay maaaring mabawasan ang gastos sa pagpapanatili ng system. Walang karagdagang magastos na koneksyon sa kuryente at mga operasyon sa kontrol ang kinakailangan. Mayroong mga pagpipilian upang ikonekta ang maraming mga motor na maaaring makontrol gamit ang solong VFD na sa karagdagang pagbawas ng karagdagang gastos sa pag-set up ng system.

Mga disadvantages ng VFD

Gayunpaman, sa kabila ng mga bentahe sa itaas, mayroong ilang mga kawalan na nauugnay din sa VFD system. Ang pangunahing disbentaha ng VFD system ay ang paunang pag-set up na pamumuhunan. Para sa isang pabrika o halaman kung saan maraming mga mataas na motor na horsepower ang kailangang kontrolin gamit ang VFDs, nangangailangan ng mataas na pamumuhunan.

Gayundin, ang VFD ay sanhi ng pagpainit ng motor at kailangan ng mga espesyal na konstruksyon ng motor. Ang konstruksyon ay nangangailangan ng mga espesyal na uri ng pagkakabukod ng Motor, pati na rin ang mga motor ay kailangang tukuyin para sa mga inverter na application na na-rate.

Ang iba pang mga pangunahing kawalan ng VFD ay ang pangunahing mapagkukunan ng linya ng kuryente ay lubos na nabalisa ng pagbaluktot, mga linya ng pagkakasama ng notch ng linya. Dahil dito, ang iba pang mga aparato na nakakonekta sa parehong linya ng kuryente ay nababagabag din sa panahon ng kondisyon ng pagpapatakbo.

Gayunpaman, ang pagsulong ng modernong industriya ng semiconductor ay lubos na napabuti ang pagbuo ng mga modernong sistema ng VFD. Bago ang solidong aparato ng panahon ng aparato, ang mga rotary machine ang pangunahing sangkap na ginamit upang gawin ang mga VFD. Sa modernong panahon ng microprocessor, ang mga VFD ay nilagyan ng lahat ng mga uri ng proteksyon tulad ng undervoltage, overvoltage, thermal overload protection atbp na may wastong mga pasilidad sa pagkontrol. Ang aplikasyon ng Motor sa industriya ay responsable para sa 25% ng pagkonsumo ng enerhiya sa kuryente sa buong mundo, na maaaring mahusay na kontrolin gamit ang VFDs.