VFD -ohjauspaneeli

Sovellettavat standardit

Ul 508a

IEC61000-4 《Muutos 1-elektromagneettinen yhteensopivuus (EMC)》

Ominaisuus

• Erinomainen suorituskyky
• Energiansäästö
• Korkea hyötysuhde
  
  
  

Tuotehuoltostandardit

GB/T 12668.3-2012: Muuttujanopeuksiset sähkökäytökset-osa 3: sähkömagneettiset yhteensopivuusvaatimukset ja erityiset testimenetelmät

IEC 61800-2: 2021: Säädettävät nopeuden sähkötehojärjestelmät - Osa 2: Yleiset vaatimukset - Säädettävien nopeuden vaihtovirtakäyttöjärjestelmien luokitusvaatimukset

IEC 60204-1: 2021: Koneiden turvallisuus - Koneiden sähkölaitteet - Osa 1: Yleiset vaatimukset

IEC 61000-6-2: 2016: Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC)-Osa 6-2: Yleiset standardit-immuniteettistandardi teollisuusympäristöille

Soveltaminen

VFD -ohjauspaneelia käytetään laajasti tuotantolinjojen, pumppujen, tuulettimien, ilmastointilaitteiden, hissien, logistiikkavarastojen, metallurgian ja monien muiden teollisuusskenaarioiden kanssa.

VFD -tekniikan merkitys

Muuttuva taajuusasema (VFD) -tekniikka on nykyaikaisen teollisuusautomaation kulmakivi, joka tarjoaa kriittisiä kehitystä tehokkuudessa, hallinnassa ja laitteiden pitkäikäisyydessä. Hallitsemalla tarkasti sähkömoottorien nopeutta ja vääntömomenttia VFD: t tarjoavat merkittäviä etuja perinteisiin kiinteiden nopeuksien moottorijärjestelmiin verrattuna.

VFD -tekniikan ensisijaisia ​​etuja ovat:

• Energiansäästö: Yksi pakottavimmista eduista on energiankulutuksen huomattava väheneminen. Sovelluksissa, kuten pumput ja tuulettimet, moottorin virrankulutus liittyy suoraan sen nopeuden kuutioon; Jopa pieni nopeuden väheneminen voi johtaa merkittäviin energiansäästöihin, mikä vähentää energian käyttöä usein lähes 50%: lla vain 20%: n nopeuden vähentymisellä. Tämä ominaisuus antaa koneille mahdollisuuden sovittaa energiankulutuksen todellisen kuorman kysynnän kanssa, minimoimalla jätteet ja alentaa käyttökustannuksia.
• Parannettu prosessin hallinta: VFD: t mahdollistavat tarkan ja säädettävän hallinnan moottorin nopeuden, kiihtyvyyden ja vääntömomentin suhteen. Tämä johtaa tasaisempaan toimintaan, kuten pehmeä alkaa, joka vähitellen nousee moottorin nopeuteen vähentäen hihnan, hammaspyörien ja kytkimien mekaanista jännitystä. Tämä valvontataso on ratkaisevan tärkeä sovelluksissa, jotka vaativat suurta tarkkuutta, valmistuskuljetinjärjestelmistä LVI -sovelluksiin, varmistaen paremman tuotteen laadun ja yhdenmukaisen suorituskyvyn.
• Pidennetty laitteiden elinikä: Värtämällä mekaanista jännitystä käynnistyksen ja käytön aikana VFD: t minimoivat moottorien ja kytkettyjen laitteiden kulumisen. Tämä sujuvampi toiminta johtaa pidempään elinkaareen mekaanisten komponenttien suhteen ja vähentää ylläpidon ja seisokkien tiheyttä. Lisäksi VFD: t tarjoavat parannettua suojaa moottoreille sellaisilta ongelmilta, kuten lämmön ylikuormitus, ylikuormitus ja alajännite.

VFD -paneelin ydinkomponentit

Muuttuvan taajuuslaite (VFD) -ohjauspaneeli on eri komponenttien kokoonpano, jotka toimivat yhdessä moottorin turvallisesti. Vaikka VFD itsessään on keskeinen komponentti, paneeli integroi muut kriittiset laitteet suojauksen, toiminnan vakauden ja käyttäjän hallinnan varmistamiseksi.

Muuttuvan taajuusasema (VFD)

Paneelin ytimessä on VFD, joka tunnetaan myös nimellä AC -asema tai invertteri. Tämä hienostunut elektroninen laite on vastuussa kiinteän taajuuden ja jännitteen muuntamisesta saapuvasta virtalähteestä muuttuvan taajuuden ja jännitteen ulostuloksi. Tämä prosessi mahdollistaa moottorin nopeuden ja vääntömomentin tarkan hallinnan. VFD koostuu kolmesta ensisijaisesta osasta: tasasuuntaaja, tasavirtalinkki ja invertteri.

Keskeiset sähköosat

VFD: n tukemiseksi ja koko järjestelmän suojaamiseksi ohjauspaneeli sisältää useita keskeisiä sähkökomponentteja:

• Katkaisijat ja sulakkeet: Nämä ovat välttämättömiä suojalaitteita, jotka sijaitsevat syöttövirtalähteellä. Ne suojaavat VFD: tä ja muita komponentteja vaurioista keskeyttämällä piirin oikosulun tai ylikuormituksen sattuessa. Ne toimivat myös keinona irrottaa virran turvallisesti ylläpidon vuoksi.
• Linjareaktorit ja harmoniset suodattimet: Line -reaktori on induktori, joka on asennettu ennen VFD: tä, jotta voidaan lieventää harmonisia ja jännitepiikoita voimajohdosta, parantaen tehonlaatua ja suojaamalla asemaa. Harmonisen vääristymisen tehokkaamman vähentämiseksi, joka voi vaikuttaa negatiivisesti muihin laitteisiin samaan sähköverkkoon, voidaan käyttää harmonista suodatinta.
• Kontaktorit ja ohituslaitteet: Kontaktoria voidaan käyttää VFD: n kytkemiseen tai irrottamiseen moottorista. Ohituskontaktori mahdollistaa moottorin ajamisen suoraan päävirtalähteestä ohittaen VFD: n. Tämä on kriittisen sovelluksen ratkaiseva ominaisuus, jossa järjestelmän on jatkettava toimintaa, vaikka VFD epäonnistuu tai vaatii huoltoa.
• Jäähdytysjärjestelmä: VFD: t tuottavat huomattavan määrän lämpöä toiminnan aikana. Ylikuumenemisen estämiseksi ja luotettavuuden varmistamiseksi ohjauspaneelit on varustettu jäähdytysjärjestelmillä, jotka voivat sisältää jäähdytyspuhaltimia tai ilmastointiyksiköitä, etenkin kuumissa ympäristöissä.

Hallinta- ja käyttöliittymäyksikkö

Tämä paneelin osa mahdollistaa järjestelmän vuorovaikutuksen ja seurannan:

• Operaattorin käyttöliittymä (HMI): Paneelin etuosassa on tyypillisesti käyttöliittymä, kuten näppäimistö, kosketusnäyttö tai painikkeet ja merkkivalot. Tämän avulla operaattorit voivat aloittaa ja pysäyttää moottorin, säätää sen nopeutta, seurata toimintatilaa (esim. Nopeus, virta) ja tarkastella vikoja tai hälytyksiä. Nämä rajapinnat voivat vaihdella yksinkertaisista painostonista edistyneisiin kosketusnäyttöihin, jotka integroituvat suurempiin ohjausjärjestelmiin.

Kuinka VFD -ohjauspaneeli toimii

VFD-kaappi manipuloi sähkötehoa kolmivaiheisen prosessin kautta moottorin nopeuden tarkkaan. Tämä prosessi tapahtuu itse muuttuvan taajuusaseman sisällä, joka on keskuskomponentti, jonka paneeli on sijoitettu ja suojaa.

AC: n DC -muuntaminen (korjaus)

Prosessi alkaa, kun tavallinen kiinteätaajuinen vaihtovirta hyötylinjasta tulee VFD: hen. Ensimmäinen vaihe aseman sisällä on muunnin tai tasasuuntaaja, joka koostuu tyypillisesti diodesarjasta. Tämän osan ainoa funktio on muuntaa saapuva vaihtojännite tasavirtaan. Tämän vaiheen lähtö on sykkivä tasavirtajännite.

DC -väylä ja suodatus

Sitten tasasuuntaajan sykkivä tasajännite lähetetään DC -väylälle, joka tunnetaan myös nimellä DC -linkki. Tämä välivaihe koostuu suurista kondensaattoreista, jotka suodattavat ja tasoittavat pulsaatiot, luomalla puhtaan, vakaan tasavirtajännitteen. Kondensaattorit toimivat säiliönä, joka varastoi viimeisen vaiheen käytettävän sähköenergian.

DC AC -muuntamiseen (inversio)

Tämä on kriittinen vaihe, jossa hallinta tapahtuu. VFD: n viimeinen osa on invertteri. Se vie sileän tasavirtajännite DC-väylästä ja käyttämällä nopeaa transistoreita (kuten eristettyjä portin bipolaarisia transistoreita tai IGBT: itä) luo synteettisesti uuden vaihtojännitteen lähdön. Vaihtamalla nämä transistorit päälle ja pois päältä erittäin suurella nopeudella, simuloidun vaihtovirta -aalton rakentamiseen käytetään pulssin leveyden modulaatiota (PWM), jota kutsutaan pulssin leveyden modulaatioksi. Tärkeää on, että sekä tämän uuden vaihtovirtalähtöjen jännite että taajuus ovat täysin säädettäviä.

Tarkan moottorin ohjauksen saavuttaminen

AC -moottorin pyörimisnopeus on suoraan verrannollinen siihen toimitetun virran taajuuteen. Ohjaamalla tarkasti syntetisoidun vaihtovirtalähtöjen taajuutta invertteristä, VFD voi sanella tarkan nopeuden, jolla moottori kääntyy. Esimerkiksi 60 Hz: n moottorin ajamiseksi puolenopeudella VFD tuottaa 30 Hz: n taajuuden. VFD säätää myös lähtöjännitteen suhteessa taajuuteen (ylläpitäen vakio volttia-nertz- tai V/Hz-suhdetta) tarvittavan vääntömomentin aikaansaamiseksi ja moottorin estämiseksi liiallista virtaa ja ylikuumenemista. Koko prosessi mahdollistaa sileän, Stepless -moottorin nopeuden hallinnan lähes nollasta täyteen nimellisnopeuteensa ja jopa sen ulkopuolelle.

VFD -paneelien yleiset sovellukset

VFD -käyttöpaneelit ovat monipuolisia ja niitä käytetään laajasti lukuisilla toimialoilla motorisen hallinnan parantamiseksi, energiatehokkuuden parantamiseksi ja prosessien optimoimiseksi. Heidän kykynsä hallita tarkasti moottorin nopeutta tekevät niistä korvaamattomia monissa sovelluksissa rakennuspalveluista raskaan teollisuusoperaatioon.

LVI -järjestelmät

Lämmitys-, tuuletus- ja ilmastointijärjestelmissä (LVI) VFD: t ovat ratkaisevan tärkeitä puhaltimien, pumppujen ja kompressorien hallitsemiseksi. Säätämällä moottorin nopeutta vastaamaan rakennuksen reaaliaikaista lämmitystä tai jäähdytystarpeita, VFD: t voivat vähentää merkittävästi energiankulutusta. Esimerkiksi tuulettimen moottorin hidastaminen 20% voi johtaa energiansäästöihin lähes 50%. Tämä tarkka ohjaus johtaa myös vakaampaan lämpötila- ja paineasoon, parantamalla matkustajien mukavuutta ja pidentämällä laitteiden elinikäistä vähentämällä etsivien aloitusten ja pysähtymisen mekaanista jännitystä.

Kaivopumput ja vedenkäsittely

VFD -paneeleja käytetään usein veden ja jäteveden hallinnassa. Kaivopumppuisovelluksissa VFD voi ylläpitää jatkuvaa vedenpainetta huolimatta vaihtelevasta kysynnästä säätämällä pumpun nopeutta. Tämä eliminoi pumpun moottorin usein on/pois -pyöräilyn, joka säästää energiaa ja pidentää moottorin käyttöikää. Vedenkäsittelylaitoksissa VFD: tä käytetään pumppujen ja puhaltimien ohjaamiseen, mikä mahdollistaa virtausnopeuksien ja ilmastusprosessien tarkan säätelyn, mikä on välttämätöntä tehokkaan hoidon kannalta. Ne voivat myös auttaa lieventämään vesivasaran kaltaisia ​​ongelmia tarjoamalla pehmeän käynnistyksen ja pysähtymisen pumppuille.

Teollisuus- ja valmistus

Teollisuusalalla VFD -paneelit ovat välttämättömiä monenlaisten koneiden kannalta. Sovelluksia ovat:

• Kuljetinjärjestelmät: VFD: t mahdollistavat kuljettimien nopeuden säätämisen tuotantotarpeiden perusteella, varmistaen sujuvan toiminnan ja synkronoinnin muiden prosessien kanssa.
• Pumput, kompressorit ja tuulettimet: Samoin kuin LVI -järjestelmät, VFD: tä käytetään teollisuuspumppujen, kompressorien ja tuulettimien hallintaan vastaamaan prosessin kysyntää, mikä säästää energiaa.
• Työstötyökalut: Laitteissa, kuten sekoittimissa, hiomakoneet ja sorvit, VFD: t tarjoavat tarkan nopeuden ja vääntömomentin hallinnan, joka tarvitaan tuotteen laatuun ja konsistenssiin.