Dostrzegamy zalety zastosowań napędów o zmiennej częstotliwości (VFD):
Po pierwsze, korzyści związane z-oszczędnością energii są znaczące. Na przykład w-efektywnych energetycznie zastosowaniach wentylatorów i pomp kwadratowa charakterystyka momentu obrotowego tych urządzeń pozwala na znaczne oszczędności zarówno w zakresie inwestycji w sprzęt, jak i energii elektrycznej w porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami o zmiennej objętości powietrza (VAV) i urządzeniach o stałym ciśnieniu. Dzięki temu początkowy koszt inwestycji łatwo się zwraca. Sterowanie prędkością o zmiennej częstotliwości zostało z powodzeniem zastosowane w wielu urządzeniach, w tym w centralnych systemach klimatyzacji, pompach hydraulicznych, systemach zaopatrzenia w wodę pod stałym ciśnieniem i sprężarkach powietrza. Ciągły rozwój prędkości przetwarzania DSP stał się motorem rozwoju wektorowych przetwornic częstotliwości. Przetwornice te oferują charakterystykę momentu obrotowego porównywalną z tradycyjnym sterowaniem prędkością prądu stałego, zapewniając jednocześnie wyższy stosunek wydajności-do kosztów. W rezultacie zastępują one konwencjonalne systemy kontroli prędkości prądu stałego, oferując doskonałe rozwiązanie w przypadku zmiany przeznaczenia starszego sprzętu.
Po drugie, ułatwiają konserwację i zarządzanie. Obsługa falownika jest stosunkowo prosta. Postępy w energoelektronice i mikroelektronice usprawniły interakcję człowiek-maszyna, znacznie poprawiając stabilność, możliwości adaptacji i niezawodność nowoczesnych falowników. Po trzecie zapewnia doskonałą precyzję sterowania. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii sterowania inteligentne sterowanie falownikiem zyskało uznanie i szerokie zastosowanie. Eksperymenty pokazują, że precyzja falownika może osiągnąć 0,01%, co prowadzi do znacznego wzrostu współczynnika zastosowania wyspecjalizowanych falowników w sprzęcie do drukowania i farbowania tekstyliów, sprzęcie do drukowania kolorowego i podobnych zastosowaniach.
Po trzecie, minimalizują wpływ na sieć. W napędach VFD zazwyczaj stosuje się metody miękkiego-startu, skutecznie dostosowujące się do rzeczywistych warunków. Zmieniając częstotliwość, kontrolują moc wyjściową obciążenia silnika, aby dopasować ją do wymagań procesu. Podczas-uruchamiania i wyłączania prąd silnika unika udarów, zapewniając prawdziwy miękki-start/miękkie-zatrzymanie. Chroni to sieć i sprzęt, jednocześnie wydłużając żywotność.
Wreszcie, falowniki VFD posiadają funkcję alarmowania o usterkach i rejestrowania zdarzeń. Kiedy wystąpią problemy takie jak utrata fazy, niskie/wysokie napięcie, przetężenie, przegrzanie, przeciążeniowy moment obrotowy lub odwrotny obrót, mikroprocesor VFD identyfikuje je jako sygnały alarmowe lub błędy. Następnie zatrzymuje pracę, aby chronić siebie i napędzany sprzęt. Normalne działanie zostaje wznowione dopiero po naprawie, regulacji lub skasowaniu usterki.
Rozważania dotyczące zastosowania przemienników częstotliwości w systemach automatyki przemysłowej
1. Zapewnij odpowiednie odprowadzanie ciepła
Przemienniki częstotliwości mają stosunkowo wysokie wymagania dotyczące odprowadzania ciepła, a ich żywotność jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury. Obecnie większość napędów jest wyposażona w wewnętrzne wentylatory chłodzące, które ułatwiają cyrkulację powietrza w celu odprowadzania ciepła. Wymaga to montażu pionowego, aby zapewnić niezakłócony przepływ powietrza. Jeżeli ze względu na ograniczoną przestrzeń w tej samej szafie sterowniczej konieczne jest umieszczenie wielu przemienników, należy je ułożyć poziomo, aby zminimalizować wzajemne przenikanie ciepła.
2. Zajmij się zakłóceniami harmonicznymi
Chociaż napędy VFD podlegają stosunkowo niewielkim zakłóceniom harmonicznym, nie są one całkowicie odporne. Dlatego nadal konieczna jest uwaga poświęcona temu aspektowi. Z punktu widzenia przemiennika częstotliwości jego metoda sterowania PWM jest przyczyną prądów harmonicznych w liniach wyjściowych zasilacza. Gdy pojawią się harmoniczne, pojawiają się zniekształcenia napięcia i prądu. Zazwyczaj przeciwdziałamy harmonicznym, instalując filtry harmonicznych po stronie przetwornicy częstotliwości. Dodatkowo można zastosować specjalistyczne metody uziemiania napędów VFD w celu kontrolowania hałasu przy jednoczesnym przeciwdziałaniu prądom harmonicznym.
3. Rozważ kompensację odległości
Napięcie wyjściowe falowników VFD jest podawane w postaci prostokątnych impulsów, co skutkuje bardzo wysokimi poziomami napięcia. Biorąc pod uwagę reaktancję i pojemność, możemy zilustrować problem za pomocą wzoru na obliczenie napięcia: U=Zcdu/dt Zatem dłuższe kable silnika, wyższa reaktancja i większa pojemność powodują wzrost napięcia. Zwykle środki kompensacyjne są wymagane, gdy kable VFD przekraczają 50 metrów. Zwiększa to odległość wyjściową do około 300 metrów. Oczywiście decyzje projektowe powinny opierać się na rzeczywistych warunkach, łącznie z wyborem samego VFD.