VFD vezérlőpanel

Alkalmazandó szabványok

Ul 508a

IEC61000-4 《1. módosítás-Elektromágneses kompatibilitás (EMC)》

Jellemző

• Kiváló teljesítmény
• Energiamegtakarítás
• Nagy hatékonyság
  
  
  

Termékteljesítmény -előírások

GB/T 12668.3-2012: Változó sebességű elektromos meghajtók-3. rész: Elektromágneses kompatibilitási követelmények és specifikus vizsgálati módszerek

IEC 61800-2: 2021: Állítható sebességű elektromos energiahajtó rendszerek - 2. rész: Általános követelmények - Besorolási specifikációk az állítható sebességű AC energiahajtó rendszerekhez

IEC 60204-1: 2021: A gépek biztonsága - A gépek elektromos berendezései - 1. rész: Általános követelmények

IEC 61000-6-2: 2016: Elektromágneses kompatibilitás (EMC)-6-2. Rész: Általános szabványok-Ipari környezet immunitási szabványa

Alkalmazás

A VFD vezérlőpultot széles körben használják gyártási vonalakkal, szivattyúkkal, ventilátorokkal, légkondicionálókkal, felvonókkal, logisztikai raktárakkal, kohászatokkal és egyéb ipari forgatókönyvekkel.

A VFD technológia fontossága

A változó frekvencia -meghajtó (VFD) technológia a modern ipari automatizálás sarokköve, amely kritikus előrelépéseket kínál a hatékonyság, a vezérlés és a berendezések hosszú élettartama területén. Az elektromos motorok sebességének és nyomatékának pontos kezelésével a VFD-k jelentős előnyöket nyújtanak a hagyományos rögzített sebességű motoros rendszerekkel szemben.

A VFD technológia elsődleges előnyei a következők:

• Energiamegtakarítás: Az egyik legérdekesebb előnye az energiafogyasztás jelentős csökkenése. Az olyan alkalmazásokban, mint a szivattyúk és a ventilátorok, a motor energiafogyasztása közvetlenül kapcsolódik a sebességének kockahoz; Még a sebesség kis csökkenése is jelentős energiamegtakarítást eredményezhet, gyakran csaknem 50% -kal csökkentve az energiafelhasználást, mindössze 20% -os sebességcsökkentéssel. Ez a képesség lehetővé teszi a gépek számára, hogy megfeleljenek az energiafelhasználásnak a tényleges terhelési igényhez, minimalizálják a hulladékot és csökkentsék a működési költségeket.
• Továbbfejlesztett folyamatvezérlés: A VFD -k lehetővé teszik a motor sebességének, gyorsulásának és nyomatékának pontos és állítható irányítását. Ez simább működéshez vezet, mint például a puha indítás, amely fokozatosan növeli a motor sebességét, csökkenti az övek, fogaskerekek és kapcsolók mechanikai feszültségét. Ez a kontroll szintje elengedhetetlen az alkalmazásokban, amelyek nagy pontosságot igényelnek, a gyártási szállítószalagok rendszerétől a HVAC alkalmazásokig, biztosítva a jobb termékminőséget és a következetes teljesítményt.
• Bővített felszerelés élettartama: A mechanikai feszültség csökkentésével az indítás és az üzemeltetés során a VFD -k minimalizálják a motorok és a csatlakoztatott berendezések kopását. Ez a simább művelet hosszabb élettartamot eredményez a mechanikus alkatrészek számára, és csökkenti a karbantartás és az állásidő gyakoriságát. Ezenkívül a VFD -k javított védelmet nyújtanak a motorok számára olyan kérdések ellen, mint a termikus túlterhelés, a túlfeszültség és az alulfeszültség.

A VFD panel alapkomponensei

A változó frekvenciameghajtó (VFD) vezérlőpanel különféle alkatrészek összeszerelése, amely együtt működik a motor biztonságos vezérlése érdekében. Míg maga a VFD a központi elem, a panel integrálja más kritikus eszközöket a védelem, a működési stabilitás és a felhasználói vezérlés biztosítása érdekében.

A változó frekvenciameghajtás (VFD)

A panel középpontjában a VFD, más néven váltóáramú meghajtó vagy inverter. Ez a kifinomult elektronikus eszköz felelős a rögzített frekvencia és feszültség konvertálásáért a bejövő tápegységből változó frekvenciára és feszültségkimenetre. Ez a folyamat lehetővé teszi a motor sebességének és nyomatékának pontos ellenőrzését. A VFD három elsődleges szakaszból áll: az egyenirányító, egy DC link és az inverter.

Kulcsfontosságú elektromos alkatrészek

A VFD támogatása és a teljes rendszer védelme érdekében a vezérlőpanel számos kulcsfontosságú elektromos alkatrészt tartalmaz:

• Megszakítók és biztosítékok: Ezek a bemeneti tápegységben található alapvető védőeszközök. Megvédik a VFD -t és más alkatrészeket a sérülésektől azáltal, hogy megszakítják az áramkört rövidzárlat vagy túlterhelés esetén. Ezenkívül eszközként szolgálnak az energia biztonságos leválasztásához a karbantartás érdekében.
• Vonalreaktorok és harmonikus szűrők: A vonalreaktor egy olyan induktor, amelyet a VFD előtt telepítenek, hogy enyhítsék a harmonikusokat és a feszültség tüskéket az elektromos vezetékből, javítva az energiaminőséget és a meghajtó védelmét. A harmonikus torzítás hatékonyabb csökkentése érdekében, amely negatívan befolyásolhatja az ugyanazon elektromos hálózat más berendezéseit, harmonikus szűrőt lehet használni.
• Kontaktorok és bypass eszközök: A kontaktor felhasználható a VFD bevonására vagy leválasztására a motorból. A bypass kontaktor lehetővé teszi a motor közvetlenül a fő tápegységből történő futtatását, a VFD megkerülését. Ez a kritikus alkalmazások kritikus jellemzője, ahol a rendszernek továbbra is működnie kell, még akkor is, ha a VFD meghibásodik vagy karbantartást igényel.
• Hűtőrendszer: A VFD -k jelentős mennyiségű hőt generálnak működés közben. A túlmelegedés megelőzése és a megbízhatóság biztosítása érdekében a vezérlőpanelek hűtőrendszerekkel vannak felszerelve, amelyek magukban foglalhatják a ventilátorok vagy a légkondicionáló egységeket, különösen a forró környezetben.

Vezérlő és interfész egység

A panelnek ez a része lehetővé teszi a rendszer emberi interakcióját és megfigyelését:

• Operátor interfész (HMI): A panel eleje általában egy operátor felületet tartalmaz, például a billentyűzet, az érintőképernyő, vagy a gombok és a jelzőfények. Ez lehetővé teszi a szolgáltatók számára, hogy elindítsák és leállítsák a motort, módosítsák annak sebességét, figyeljék az üzemeltetési állapotot (például a sebesség, az áram), és megtekintsék a hibákat vagy riasztásokat. Ezek az interfészek az egyszerű nyomógomboktól a fejlett érintőképernyőkig terjedhetnek, amelyek integrálódnak a nagyobb vezérlőrendszerekkel.

Hogyan működik a VFD vezérlőpanel

A VFD szekrény háromlépcsős folyamaton keresztül manipulálja az elektromos energiát a motor sebességének pontos ellenőrzése érdekében. Ez a folyamat maga a változó frekvenciameghajtáson belül történik, amely a panel által elhelyezett és védett központi alkatrész.

AC -DC -konverzió (helyesbítés)

A folyamat akkor kezdődik, amikor a közüzemi vonalból származó szokásos rögzített frekvenciájú AC teljesítmény belép a VFD-be. Az első szakasz a meghajtó belsejében egy konverter vagy egyenirányító, amely általában diódák sorozatából áll. Ennek a szakasznak az egyetlen funkciója, hogy a bejövő AC feszültséget DC feszültséggé alakítsa. Ennek a szakasznak a kimenete egy pulzáló egyenáram.

A DC busz és a szűrés

Az egyenirányítóból származó pulzáló egyenáramú feszültséget ezután elküldik a DC buszra, más néven DC link. Ez a közbenső szakasz nagy kondenzátorokból áll, amelyek kiszűrik és simítják a pulzációkat, tiszta, stabil DC feszültséget hozva létre. A kondenzátorok tartályként működnek, és az elektromos energiát tárolják, amelyet a végső szakaszban használnak.

DC -re AC átalakítás (inverzió)

Ez a kritikus szakasz, ahol az irányítás megtörténik. A VFD utolsó szakasza az inverter. A sima egyenáramú feszültséget a DC buszból veszi igénybe, és nagysebességű tranzisztorok (például szigetelt kapu bipoláris tranzisztorok vagy IGBT-k felhasználásával) szintetikusan létrehoz egy új AC feszültség kimenetet. Ha ezeket a tranzisztorokat nagyon magas sebességgel be- és kikapcsolja, egy impulzusszélesség -moduláció (PWM) néven ismert technikát alkalmazunk egy szimulált AC szinuszhullám felépítésére. Alapvető fontosságú, hogy az új AC kimenet feszültsége és frekvenciája mind teljesen állítható.

Pontos motorvezérlés elérése

Az AC motor forgási sebessége közvetlenül arányos a hozzá szállított teljesítmény frekvenciájával. Az inverter szintetizált AC kimenetének frekvenciájának pontos szabályozásával a VFD diktálhatja a motor forgásának pontos sebességét. Például, ha egy 60 Hz -es motort fél sebességgel futtatja, a VFD 30 Hz frekvenciát eredményez. A VFD a kimeneti feszültséget is beállítja a frekvenciával arányosan (tartó állandó volt-hertz vagy v/hz arány fenntartása), hogy biztosítsák a szükséges nyomatékot, és megakadályozzák, hogy a motor túlzott áramot és túlmelegedést húzzon. Ez a teljes folyamat lehetővé teszi a motor sebességének sima, lépés nélküli irányítását a nullától a teljes névleges sebességig és még azon túl is.

A VFD panelek általános alkalmazásai

A VFD meghajtó panelek sokoldalúak és számos iparágban széles körben használják a motorvezérlés javítását, az energiahatékonyság javítását és a folyamatok optimalizálását. A motor sebességének pontos kezelésének képessége felbecsülhetetlen értékűvé teszi őket, az építési szolgáltatásoktól a nehéz ipari műveletekig.

HVAC rendszerek

A fűtés, a szellőzés és a légkondicionáló (HVAC) rendszerek során a VFD -k kulcsfontosságúak a ventilátorok, a szivattyúk és a kompresszorok vezérléséhez. A motor sebességének beállításával az épület valós idejű fűtési vagy hűtési igényének megfelelően a VFD-k jelentősen csökkenthetik az energiafogyasztást. Például, ha a ventilátor motor 20% -kal lelassul, közel 50% -os energiamegtakarítást eredményezhet. Ez a pontos vezérlés stabilabb hőmérsékleti és nyomásszintet is eredményez, javítva az utasok kényelmét és meghosszabbítva a berendezés élettartamát azáltal, hogy csökkenti a mechanikai feszültségeket a hirtelen indításokból és megállásokból.

Jól szivattyúk és vízkezelés

A VFD paneleket gyakran használják a víz- és szennyvízkezelésben. A kút szivattyú alkalmazásaiban a VFD fenntarthatja az állandó víznyomást, annak ellenére, hogy a szivattyú sebességének beállításával ingadozó kereslet. Ez kiküszöböli a szivattyúmotor gyakori be- és kikapcsolási ciklusát, amely energiát takarít meg és meghosszabbítja a motor életét. A vízkezelő üzemekben a VFD -ket használják a szivattyúk és fúvókák szabályozására, lehetővé téve az áramlási sebesség és a levegőztetési folyamatok pontos szabályozását, ami elengedhetetlen a hatékony kezeléshez. Segíthetnek az olyan problémák enyhítésében is, mint a víz kalapács, azáltal, hogy lágy indítást és megállást biztosítanak a szivattyúk számára.

Ipari és gyártás

Az ipari ágazatban a VFD panelek elengedhetetlenek a gépek széles skálájához. Az alkalmazások tartalmazzák:

• Szállítószalag -rendszerek: A VFD -k lehetővé teszik a szállítószalagok sebességének kiigazítását a termelési igények alapján, biztosítva a zökkenőmentes működést és a szinkronizálást más folyamatokkal.
• Szivattyúk, kompresszorok és ventilátorok: A HVAC rendszerekhez hasonlóan a VFD -ket az ipari szivattyúk, kompresszorok és ventilátorok vezérlésére használják, hogy megfeleljenek a kimenetnek a folyamatigénynek, és így energiát takarítsák meg.
• Szerszámgép: Olyan berendezésekben, mint a keverők, a darálók és az esztergak, a VFD -k biztosítják a termékminőség és a következetességhez szükséges pontos sebesség- és nyomatékvezérlést.