Portable Parts

Uitleg frequentieregelaars

Home  >>  Tip  >>  Uitleg frequentieregelaars

Frequentieregelaars zij een type motorcontroller die een elektromotor aandrijft door de frequentie en spanning die aan de elektromotor wordt geleverd te variëren. Andere namen hiervoor zijn variabele snelheidsaandrijving, regelbare snelheidsaandrijving, regelbare frequentieaandrijving, AC-aandrijving, microdrive en omvormer.
Frequentie (of Hertz) is direct gerelateerd aan de snelheid van de motor (RPM). Met andere woorden, hoe sneller de frequentie, hoe sneller de RPM’s gaan. Als een toepassing niet vereist dat een elektromotor op volle snelheid draait, kan de VFD worden gebruikt om de frequentie en spanning te verlagen om aan de eisen van de belasting van de elektromotor te voldoen. Terwijl de vereisten van de motorsnelheid van de toepassing veranderen, kan de frequentieregelaar eenvoudig de motorsnelheid verhogen of verlagen om aan de snelheidseis te voldoen.

Hoe werken frequentieregelaars

De eerste fase van een frequentieregelaar is de converter. De omvormer bestaat uit zes diodes, die vergelijkbaar zijn met terugslagkleppen die worden gebruikt in leidingsystemen. Ze laten de stroom in slechts één richting stromen; de richting aangegeven door de pijl in het diodesymbool. Wanneer bijvoorbeeld A-fasespanning (spanning vergelijkbaar met druk in leidingsystemen) positiever is dan B- of C-fasespanningen, dan zal die diode openen en stroom laten stromen. Wanneer de B-fase positiever wordt dan de A-fase, wordt de B-fasediode geopend en de A-fasediode gesloten. Hetzelfde geldt voor de 3 diodes aan de negatieve kant van de bus. We krijgen dus zes stroom “pulsen” als elke diode opent en sluit. Dit wordt een “zes-puls frequentieregelaar” genoemd, wat de standaardconfiguratie is voor huidige variabele frequentieaandrijvingen.

Laten we aannemen dat de drive op een 480V-voedingssysteem werkt. De rating van 480 V is “rms” of root-mean-squared. De pieken op een 480V-systeem zijn 679V. Zoals u ziet, heeft de VFD-gelijkstroombus een gelijkspanning met een AC-rimpel. De spanning loopt tussen ongeveer 580V en 680V.

We kunnen de AC-rimpel op de DC-bus verwijderen door een condensator toe te voegen. Een condensator werkt op een vergelijkbare manier als een reservoir of accumulator in een sanitair systeem. Deze condensator absorbeert de AC-rimpel en levert een gelijkmatige gelijkspanning. De AC-rimpel op de DC-bus is meestal minder dan 3 Volt. De spanning op de DC-bus wordt dus “ongeveer” 650VDC. De werkelijke spanning is afhankelijk van het spanningsniveau van de AC-lijn die de omvormer voedt, het niveau van spanningsonbalans op het vermogenssysteem, de motorbelasting, de impedantie van het vermogenssysteem en eventuele reactoren of harmonische filters op de omvormer.

De diodebrugconvertor die AC-naar-DC converteert, wordt soms gewoon een converter genoemd. De converter die de DC terug converteert naar AC is ook een converter, maar om het te onderscheiden van de diode-converter, wordt het meestal een ‘omvormer’ genoemd. Het is in de industrie gebruikelijk geworden om naar elke DC-naar-AC-omzetter te verwijzen als een omvormer.

Wanneer we een van de bovenste schakelaars in de omvormer sluiten, wordt die fase van de motor verbonden met de positieve DC-bus en wordt de spanning op die fase positief. Wanneer we een van de onderste schakelaars in de omzetter sluiten, wordt die fase verbonden met de negatieve DC-bus en wordt deze negatief. Zo kunnen we elke fase op de motor naar believen positief of negatief maken en zo elke gewenste frequentie genereren. We kunnen dus elke fase positief, negatief of nul maken.
Als we de motorfrequentie willen verlagen tot 30 Hz, schakelen we eenvoudigweg de uitgangstransistors van de omvormer langzamer. Maar als we de frequentie verlagen tot 30Hz, moeten we ook de spanning verlagen tot 240V om de V / Hz-verhouding te behouden.

Dit wordt Pulse Width Modulation of PWM genoemd. Stel je voor dat we de druk in een waterleiding kunnen regelen door de klep met een hoge snelheid aan en uit te zetten. Hoewel dit niet praktisch zou zijn voor sanitaire systemen, werkt het heel goed voor frequentieregelaar. Merk op dat tijdens de eerste halve cyclus de spanning de helft van de tijd AAN en de helft van de tijd AAN is. De gemiddelde spanning is dus de helft van 480V of 240V. Door de uitgang te pulseren, kunnen we elke gemiddelde spanning op de uitgang van de frequentieregelaar bereiken.

Waarom zou ik een frequentieregelaar gebruiken?

– Verlaag het energieverbruik en energiekosten

Als u een toepassing heeft die niet op volle snelheid hoeft te draaien, kunt u de energiekosten verlagen door de motor te besturen met een frequentieregelaar, wat een van de voordelen is van een frequentieregelaar. Met frequentieregelaar kunt u de snelheid van de motoraangedreven apparatuur aanpassen aan de belastingseis. Er is geen andere methode van AC-elektromotorregeling waarmee u dit kunt bereiken.

Elektromotorsystemen zijn tegenwoordig verantwoordelijk voor meer dan 65% van het stroomverbruik in de industrie. Het optimaliseren van motorbesturingssystemen door het installeren of upgraden naar een frequentieregelaar kan het energieverbruik in uw faciliteit met maar liefst 70% verminderen. Bovendien verbetert het gebruik van frequentieregelaars de productkwaliteit en worden de productiekosten verlaagd. Door belastingprikkels voor energie-efficiëntie en energiekortingen te combineren, kan het rendement op investeringen voor frequentieregelaar-installaties maar 6 maanden bedragen.

– Verhoog de productie door nauwere procescontrole

Door uw motoren op de meest efficiënte snelheid voor uw toepassing te laten werken, zullen er minder fouten optreden en dus zullen de productieniveaus toenemen, wat uw bedrijf hogere inkomsten oplevert. Op transportbanden en riemen elimineert u schokken bij het opstarten waardoor hoge doorvoer mogelijk is.

– Verleng de levensduur van apparatuur en verminder onderhoud

Uw apparatuur gaat langer mee en heeft minder uitvaltijd vanwege onderhoud wanneer deze wordt bestuurd door een frequentieregelaar die zorgen voor een optimale motortoepassingssnelheid. Vanwege de optimale regeling van een frequentieregelaar van de frequentie en spanning van de motor, biedt de frequentieregelaar een betere bescherming voor uw motor tegen problemen zoals elektro-thermische overbelastingen, fasebeveiliging, onder spanning, overspanning, enz .. Wanneer u een belasting start met een frequentieregelaar kunt u zal de motor of aangedreven belasting niet blootstellen aan de “directe schok” van het starten van de lijn, maar kan soepel starten, waardoor slijtage van riem, tandwiel en lagers wordt voorkomen. Het is ook een uitstekende manier om waterslag te verminderen en / of te elimineren, omdat we soepel kunnen versnellen en vertragen.


Comments are closed.