VFD nədir? Həqiqətən nəzərəçarpacaq nəticələr verən dəyişən tezlikli ötürücülər

Dəyişən tezlikli sürücü (VFD) sabit tezlikli şəbəkə enerjisini tənzimlənən tezlikli və tənzimlənən gərginlikli çıxışa çevirərək AC mühərrikini idarə edir. Bu imkan prosesdə idarə olunan sürətlənmə, dəyişən sürət, fırlanma momentinin tənzimlənməsi və ya koordinasiyalı dayandırma tələb olunduqda faydalıdır. O, avtomatik olaraq enerjiyə qənaət edən cihaz deyil: nəticə yükdən, iş dövründən, idarəetmə məqsədindən, mühərrikdən və elektrik quraşdırmasının bütövlüyündən asılıdır.

Ən güclü səmərəlilik üstünlüyü adətən əvvəl tam sürətlə işləyən, artıq məhsuldarlığı isə damper və ya klapan vasitəsilə itirən mərkəzdənqaçma ventilyatoru və ya nasos üçün yaranır. Konveyerlər, qarışdırıcılar, ekstruderlər, qaldırıcılar və dəzgahlar sürətin azaldılmasından çox prosesə nəzarət baxımından sürücünün quraşdırılmasını əsaslandıra bilər. Mühəndislər əvvəlcə yük profilini və istismar tələblərini müəyyən etməli, sonra sürücünü seçməlidirlər.

VFD mühərrik sisteminin bir hissəsidir; düzgün işləmə təchizatdan, korpusdan, mühafizədən, kabeldən, mühərrikdən, yükdən, idarəetmələrdən və sazlama parametrlərindən asılıdır.

Güc çevrilməsi necə işləyir

Tipik aşağı gərginlikli VFD üç əsas güc bölməsindən ibarətdir. Düzləndirici daxil olan AC cərəyanını DC-yə çevirir. DC halqası kondensatorlardan və konstruksiyadan asılı olaraq enerjini hamarlamaq və saxlamaq üçün reaktorlardan və ya digər komponentlərdən istifadə edir. İnvertor yarımkeçirici elementləri sürətlə kommutasiya edərək mühərrikdə tələb olunan əsas gərginlik və tezliyi yaradan impuls-en modulyasiyalı çıxış formalaşdırır.

Mühərrik laboratoriya şəraitindəki sinusoidal dalğanı almır. Sürətli gərginlik keçidləri, ümumi rejimli gərginlik, kommutasiya tezliyi, kabel tutumu və əks olunan dalğalar izolyasiyaya və podşipniklərə zərər verə bilər. Mühərrik kabelinin icazə verilən uzunluğu və çıxış reaktorlarına, dV/dt filtrlərinə, sinus filtrlərinə, valın torpaqlanmasına və ya izolyasiyalı podşipniklərə ehtiyac sürücüdən, mühərrikdən, gərginlikdən, kabeldən, torpaqlamadan və quraşdırmadan asılıdır. Universal məsafə qaydasına deyil, istehsalçının tətbiq təlimatlarına əsaslanın.

Düzləndirici, DC halqası və invertor həm sürücünün sürətə nəzarət imkanını, həm də onun enerji keyfiyyətinə və mühərrik izolyasiyasına təsirlərini izah edir.

İdarəetmə üsulunu yükə uyğunlaşdırın

Volt-tezlik idarəetməsi təxmini gərginlik-tezlik nisbətini qoruyur və bir çox sadə ventilyator və nasos tətbiqləri üçün uyğundur. Sensor­suz vektor idarəetməsi enkodersiz cavabı və aşağı sürətdə işləməni yaxşılaşdırmaq üçün mühərrikin maqnit selini və fırlanma momentini hesablayır. Qapalı dövrəli vektor idarəetməsi sürət dəqiqliyi, sıfır sürətdə fırlanma momenti və ya dinamik cavab tələb olunduqda əks əlaqədən istifadə edir. Məhsul terminologiyası dəyişir, buna görə seçim yalnız rejimin adına deyil, sənədləşdirilmiş göstəricilərə əsaslanmalıdır.

Mühərrik məlumatları düzgün daxil edilməlidir. Nominal gərginlik, cərəyan, tezlik, sürət, güc və bəzən güc əmsalı və ya digər göstəricilər sürücüyə mühərriki qorumağa və idarə etməyə imkan verir. İdentifikasiya və ya avtomatik sazlama proseduru tələb oluna bilər. Bu proseduru istehsalçının müəyyən etdiyi şərtlər altında, maşın mexaniki baxımdan təhlükəsiz və yükün vəziyyəti aydın olduqda icra edin.

Oxşarlıq qanunlarından ehtiyatla istifadə edin

Həndəsi baxımdan oxşar mərkəzdənqaçma ventilyatoru və ya nasos uyğun iş rejimində işlədikdə sərf təxminən sürətə, təzyiq və ya basqı sürətin kvadratına, güc isə sürətin kubuna mütənasib olur. ABŞ Energetika Departamenti VFD-ləri ən geniş yayılmış tənzimlənən sürətli sürücü kimi təsvir edir və qismən yüklə işləmə səmərəliliyi üzrə təlimat təqdim edir. Bu əlaqələr sürətin cüzi azaldılmasının nə üçün böyük güc azalması yarada bildiyini izah edir.

Kub qanunu hər sistem üçün zəmanətli elektrik qənaəti demək deyil. Statik basqı, minimum sərf, avadanlığın səmərəliliyi, droselləmə vəziyyəti, paralel maşınlar, proses məhdudiyyətləri və VFD-nin öz itkiləri nəticəyə təsir edir. Mövcud iş nöqtələrini ölçün, sistem əyrisi qurun, tələb olunan minimum və maksimum sərfi müəyyənləşdirin və faktiki iş profili üzrə illik enerjini hesablayın.

Cərəyan, fırlanma momenti və iş rejiminə əsasən ölçü seçin

Sürücünü yalnız mühərrikin kilovatına görə deyil, mühərrik cərəyanına və tətbiqin iş rejiminə əsasən seçin. Dəyişən momentli ventilyatorun həddən artıq yüklənmə tələbləri yüklü konveyerdən, müsbət yerdəyişməli nasosdan, qırıcıdan və ya qaldırıcıdan fərqlidir. Davamlı cərəyanı, qısamüddətli həddən artıq yüklənməni, işəsalma momentini, sürətlənmə vaxtını, ətraf temperaturunu, hündürlüyü, korpusu, daşıyıcı tezlik üzrə deratinqi və çıxış filtrinin mümkün deratinqini yoxlayın.

Sürücü sürətlənmə zamanı cərəyanı məhdudlaşdıra bilər, lakin yükün tələb etdiyi fırlanma momentini aradan qaldıra bilməz. Real olmayan dərəcədə qısa ramp vaxtı cərəyan məhdudlaşdırmasına, yavaşıma zamanı həddən artıq gərginliyə və ya mexaniki gərginliyə səbəb ola bilər. Böyük ətalətli yüklər enerji planı tələb edir: daha uzun dayanma, dinamik əyləc rezistoru, ümumi DC şini və ya regenerativ giriş mərhələsi uyğun seçim ola bilər. Sürücünün adi dayandırma əmrindən fövqəladə dayandırma layihəsi kimi istifadə etməyin.

Zavodlar uyğun sürücüləri və hərəkətə nəzarət avadanlığını müqayisə edə bilər, lakin kataloq nömrəsi sənədləşdirilmiş yük və quraşdırma baxışından sonra seçilməlidir. PLC icazələri, sürət istinadlarını, rejimləri və xətaları əlaqələndirdikdə PLC və PAC platforması mühərrikin və ya prosesin sağlam olduğunu göstərmək üçün sadəcə işləmə bitinə güvənmək əvəzinə açıq status məlumatları mübadilə etməlidir.

Giriş tərəfini və enerji keyfiyyətini planlaşdırın

Sadə diodlu giriş mərhələsinə malik sürücü sinusoidal olmayan cərəyan çəkir. Harmonik göstəricilər mənbə empedansından, transformatorun yüklənməsindən, sürücülərin sayından və yüklənməsindən, xətt reaktorlarından və ya DC boğucularından, passiv və ya aktiv filtrlərdən, həmçinin giriş mərhələsinin topologiyasından asılıdır. Quraşdırma əhəmiyyətli olduqda, ümumi qoşulma nöqtəsindəki şərtləri ixtisaslı mütəxəssis tərəfindən aparılan araşdırma ilə qiymətləndirin. Aşağı harmonikli kimi təqdim olunan sürücü belə faktiki sistemdə yoxlanılmalıdır.

Giriş mühafizəsi və ayırma vasitələri sürücü istehsalçısının təlimatlarına və qüvvədə olan standartlara uyğun olmalıdır. Qısaqapanma cərəyanı reytinqi, qoruyucu və ya avtomat açarın tipi, keçirici ölçüsü, torpaqlama və korpusun istilik yayması bir-birini əvəz edən detallar deyil. Güc əmsəlinin korreksiyası üçün kondensatorları VFD çıxışına qoşmayın və yuxarı tərəfdə kondensatorları və ya generatorları kommutasiya etməzdən əvvəl icazə verilən giriş sxemini yoxlayın.

Əmrləri, təhlükəsizliyi və diaqnostikanı inteqrasiya edin

Etibarlı idarəetmə interfeysi hazır, aktivləşdirilmiş, işləyən, sürətə çatmış, xəbərdarlıq, xətalı, lokal idarəetmə, rabitənin işləkliyi və təhlükəsiz momentin dayandırılması vəziyyətlərini fərqləndirir. İşəsalma və sıfırlama əmrləri müəyyən edilmiş əl sıxma protokollarından istifadə etməlidir. Sürət istinadları ölçü vahidlərini, hədləri, rampaya kimin nəzarət etdiyini, ehtiyat davranışını və köhnəlmiş şəbəkə məlumatlarından mühafizəni əhatə etməlidir. Rabitə itdikdə idarə olunan dayanmanın, son sürətin saxlanmasının, lokal istinada keçidin və ya əvvəlcədən nəzərdən keçirilmiş başqa vəziyyətin tətbiq ediləcəyini müəyyənləşdirin.

Təhlükəsiz momentin dayandırılması düzgün layihələndirildikdə sürücünün mühərrik momenti yaratmasının qarşısını ala bilər, lakin bu, mütləq təhlükəli gərginliyi aradan qaldırmır, mexaniki əyləci işə salmır və ətalətlə hərəkət edən yükü dərhal dayandırmır. Maşının risk qiymətləndirilməsi tələb olunan təhlükəsizlik funksiyalarını, performans səviyyəsini, dayanma davranışını, əks əlaqəni və enerjinin təcrid edilməsini müəyyən edir. Parametr sazlamaları bu qiymətləndirməni əvəz etmir.

Ölçülmüş sübutlarla istismara verin

İşə salmazdan əvvəl mühərrik lövhəsindəki məlumatları, fırlanma istiqamətini, torpaqlamanı, kabellərin ayrılmasını, mühafizəni, soyutmanı, idarəetmə naqillərini, təhlükəsizlik dövrəsini və parametrlərin ehtiyat nüsxəsini yoxlayın. Təhlükəsiz vəziyyətdə aşağı sürətlə sınaq aparın, sonra sürətlənməni, yavaşımanı, minimum və maksimum sürəti, cərəyan məhdudiyyətini, proses icazələrini, istinadın itirilməsini, rabitə xətasını, həddən artıq yüklənməni və fövqəladə reaksiyanı yoxlayın.

Giriş gərginliyini və cərəyanını, mühərrik cərəyanını, verilmiş və faktiki sürəti, yük vəziyyətini, şin gərginliyini, temperaturları və müvafiq proses göstəricilərini qeyd edin. Təkrarlanan həddən artıq cərəyan, həddən artıq gərginlik, torpaq xətası və ya həddən artıq temperatur xətalarını siqnal yox olana qədər hədləri artırmaq əvəzinə araşdırın. Son parametr dəstini proqram təminatının versiyası, mühərrik məlumatları, dəyişiklik tarixçəsi və bərpa təlimatları ilə birlikdə saxlayın.

Mühəndislik baxışı

VFD mühərrikə və yükə uyğun gəldikdə, müəyyən edilmiş vəziyyətlər vasitəsilə prosesi idarə etdikdə və yeni etibarlılıq və ya təhlükəsizlik problemləri yaratmadan elektrik sisteminə inteqrasiya olunduqda uğurlu olur. Mərkəzdənqaçma yüklərində ölçülmüş qismən yüklə işləmə əhəmiyyətli enerji qənaətini əsaslandıra bilər. Sabit momentli və ya regenerativ iş rejimlərində isə moment, əyləcləmə, istilik davranışı və idarəetmənin bütövlüyü üstünlük təşkil edə bilər. Sürücüyə daha ağıllı kontaktor kimi deyil, mühəndisliklə hazırlanmış sistem komponenti kimi yanaşın; belə olduqda onun dəyəri həm ölçülə bilən, həm də texniki xidməti mümkün olur.