در دنیای مدرن اتوماسیون صنعتی ، بهره وری انرژی و کنترل موتور دقیق ، درایو فرکانس متغیر (VFD) به یک مؤلفه ضروری تبدیل شده است. این که آیا شما در حال مدیریت یک کارخانه هستید ، یک سیستم HVAC را اداره می کنید ، یا در هر برنامه کاربردی که نیاز به کنترل حرکتی داشته باشد ، درگیر می شوید ، درک اینکه VFD چیست ، چگونه کار می کند ، و تفاوت بین اصطلاحات مرتبط مانند VSD (درایو سرعت متغیر) و اینورتر درایو بسیار مهم است. ما این مفاهیم را به روشی تجزیه خواهیم کرد که برای هر کسی که به دنبال بهینه سازی سیستم های حرکتی خود باشد ، آسان است ، عملی و مرتبط است.
درایو فرکانس متغیر (VFD) چیست؟
بوها درایو فرکانس متغیر (VFD) ، همچنین به عنوان یک درایو سرعت متغیر (VSD) یا یک درایو اینورتر شناخته می شود ، یک وسیله الکترونیکی است که با تغییر فرکانس انرژی الکتریکی تأمین شده به موتور ، سرعت یک موتور الکتریکی را کنترل می کند. کلید درک VFD در تشخیص اینکه فرکانس (اندازه گیری شده در هرتز ، هرتز) سیگنال الکتریکی را برای کنترل سرعت یک موتور الکتریکی تنظیم می کند ، نهفته است.
در یک موتور جریان متناوب (AC) ، سرعت با فرکانس منبع تأمین شده تعیین می شود. به عنوان مثال ، در بیشتر کشورها ، فرکانس استاندارد قدرت AC 50 هرتز یا 60 هرتز است و موتور بر اساس این فرکانس با سرعت ثابت کار می کند. با این حال ، اگر شما نیاز به تغییر سرعت موتور (برای برنامه های کاربردی مانند فن ها ، پمپ ها ، نوار نقاله ها و غیره) دارید ، VFD به شما امکان می دهد آن فرکانس را تغییر دهید و در نتیجه سرعت موتور.
اجزای کلیدی یک VFD:
1. یکسو کننده : ولتاژ AC ورودی را به ولتاژ DC تبدیل می کند.
2. پیوند DC : ولتاژ DC به دست آمده از یکسو کننده را صاف کرده و آن را به طور موقت ذخیره می کند.
3. اینورتر : ولتاژ DC را به یک خروجی AC با فرکانس متغیر تبدیل می کند ، که به موتور تغذیه می شود.
VFD با کنترل فرکانس و ولتاژ عرضه شده به موتور ، کنترل سرعت موتور دقیق ، افزایش بهره وری انرژی و انعطاف پذیری عملیاتی بیشتر را فراهم می کند.
مزایای استفاده از VFD چیست؟
VFDS مزایای بی شماری را ارائه می دهد ، و آنها را به عنوان انتخاب ارجح در صنایع و برنامه های مختلف تبدیل می کند:
1. بهره وری انرژی : با تنظیم سرعت موتور بر اساس تقاضا ، VFD ها می توانند مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند ، به خصوص در برنامه هایی که موتور نیازی به کار با سرعت کامل ندارد.
2. صرفه جویی در هزینه : کاهش مصرف انرژی به طور مستقیم منجر به پایین آمدن صورتحساب برق می شود و VFD ها همچنین با کاهش سایش و پارگی به افزایش طول عمر موتورها کمک می کنند.
3. کنترل فرآیند بهبود یافته : VFD ها امکان کنترل صاف و دقیق بر سرعت موتور را فراهم می کنند ، که برای برنامه هایی که به سرعت متغیر مانند پمپ ها ، نقاله ها و سیستم های HVAC نیاز دارند ، ضروری است.
4. کاهش استرس مکانیکی : از آنجا که سرعت موتور به تدریج تنظیم می شود ، سیستم استرس مکانیکی کمتری را تجربه می کند و منجر به خرابی کمتر و هزینه های نگهداری کمتر می شود.
5. شروع و توقف نرم : VFD ها نیاز به شروع و توقف سخت را از بین می برند ، و یک انتقال صاف را فراهم می کند که تأثیر آن را بر روی قسمت های مکانیکی سیستم به حداقل می رساند.
تفاوت بین VSD و VFD چیست؟
اصطلاحات VSD (درایو سرعت متغیر) و VFD (درایو فرکانس متغیر) اغلب به صورت متقابل استفاده می شوند ، اما از نظر فنی دقیقاً یکسان نیستند.
1. VSD (درایو سرعت متغیر):
VSD یک اصطلاح گسترده تر است که به هر دستگاهی که برای کنترل سرعت موتور الکتریکی استفاده می شود ، اشاره دارد. در حالی که VFD نوعی VSD است ، انواع دیگر درایوهای با سرعت متغیر شامل موارد زیر است:
: درایوهای DC اینها از جریان مستقیم برای کنترل سرعت موتور استفاده می کنند.
· درایوهای مکانیکی : اینها از اجزای مکانیکی مانند چرخ دنده ها ، قرقره ها یا کمربندها برای تنظیم سرعت موتور استفاده می کنند.
درایوهای هیدرولیک یا پنوماتیک : اینها از سیستم های مبتنی بر سیال برای تنظیم سرعت استفاده می کنند.
بنابراین ، در حالی که همه VFD ها VSD هستند ، همه VSD ها VFD نیستند. اصطلاح VSD می تواند برای هر فناوری یا مکانیسم کنترل سرعت موتور اعمال شود ، در حالی که VFD به طور خاص به دستگاه الکترونیکی اشاره دارد که سرعت یک موتور AC را از طریق تنظیم فرکانس کنترل می کند.
2. VFD (درایو فرکانس متغیر):
همانطور که قبلاً ذکر شد ، VFD نوع خاصی از VSD است که از مدارهای الکترونیکی برای تغییر فرکانس منبع الکتریکی به یک موتور AC استفاده می کند. VFD ها اغلب در صنایع و برنامه هایی استفاده می شوند که کنترل سرعت و راندمان انرژی بسیار مهم است. در اصل ، در حالی که یک VSD می تواند به هر روش کنترل سرعت موتور مراجعه کند ، VFD به طور خاص با موتورهای AC مرتبط است و از مدولاسیون فرکانس استفاده می کند.
به طور خلاصه ، VFD زیر مجموعه ای از VSD است ، اما VSD می تواند به طیف گسترده تری از روش های کنترل سرعت ، از جمله روش های مکانیکی یا سیال ، مراجعه کند ، در حالی که VFD ها فقط با کنترل سرعت موتور AC با استفاده از تغییرات فرکانس الکتریکی نگران هستند.
تفاوت بین VFD و اینورتر درایو چیست؟
حال ممکن است تعجب کنید که چگونه اصطلاحات VFD و اینورتر درایو با یکدیگر ارتباط دارند. اگرچه این اصطلاحات گاهی به صورت متناوب مورد استفاده قرار می گیرند ، اما تفاوت هایی وجود دارد که قابل ذکر است.
1. VFD (درایو فرکانس متغیر):
VFD یک وسیله الکترونیکی است که برای کنترل سرعت یک موتور الکتریکی با تغییر فرکانس برق AC که به موتور تأمین می شود ، استفاده می شود. همانطور که قبلاً مورد بحث قرار گرفت ، از VFD ها به طور گسترده ای برای افزایش بهره وری انرژی و ارائه کنترل سرعت دقیق استفاده می شود.
2. درایو اینورتر:
یک درایو اینورتر یا اینورتر در اصل جزء اصلی یک VFD است. این به بخشی از سیستم اشاره دارد که ولتاژ DC (به دست آمده از یکسو کننده) را به یک خروجی AC با فرکانس متغیر تبدیل می کند. درایوهای اینورتر می توانند بخشی از یک سیستم بزرگتر مانند VFD باشند ، اما می توان آنها را در سایر برنامه ها ، مانند سیستم های انرژی تجدید پذیر (انرژی خورشیدی یا باد) یا منبع تغذیه غیرقابل نفوذ (UPS) نیز مورد استفاده قرار داد.
بنابراین ، تفاوت بین VFD و درایو اینورتر عمدتا معنایی و کاربردی است. در حالی که VFD به کل سیستم که سرعت موتور را کنترل می کند ، اشاره دارد ، یک درایو اینورتر به طور خاص به بخشی از سیستم اشاره می کند که خروجی فرکانس متغیر را تولید می کند.
VFD چگونه کار می کند؟
VFD با کنترل فرکانس منبع الکتریکی به موتور کار می کند. بیایید روند کار آن را در مراحل قرار دهیم:
ورودی برق AC : VFD از ابزار یا سیستم الکتریکی برق AC را دریافت می کند. این قدرت AC به طور معمول در ولتاژ و فرکانس ثابت مانند 50 هرتز یا 60 هرتز است.
اصلاح : VFD از یکسو کننده برای تبدیل توان AC ورودی به قدرت DC استفاده می کند. یکسو کننده به طور معمول از دیودها یا تریستورها استفاده می کند تا جریان فقط در یک جهت جریان یابد و در نتیجه DC باشد.
پیوند DC : پیوند DC یک سیستم ذخیره سازی است که ولتاژ DC اصلاح شده را صاف می کند و باعث می شود آن را برای تبدیل به قدرت AC با فرکانس متغیر مناسب کند.
وارونگی : اینورتر قدرت DC را از لینک DC می گیرد و آن را به قدرت AC تبدیل می کند ، اما با فرکانس متغیر. این امر با استفاده از ترانزیستورهای دو قطبی عایق دروازه (IGBTS) یا سایر دستگاه های نیمه هادی برای تولید یک سری پالس ها که یک شکل موج AC سینوسی را شبیه سازی می کنند ، حاصل می شود.
خروجی موتور : سرانجام ، اینورتر قدرت AC با فرکانس متغیر را به موتور ارسال می کند و به آن اجازه می دهد با سرعت مورد نظر اجرا شود.
برنامه های VFD
VFD ها در طیف گسترده ای از برنامه ها در صنایع مختلف استفاده می شوند ، از جمله:
1. سیستم های HVAC : VFD ها در سیستم های تهویه مطبوع ، گرمایش و تهویه برای کنترل سرعت فن ها و پمپ ها ، بهینه سازی استفاده از انرژی و حفظ شرایط محیطی مورد نظر استفاده می شوند.
2. پمپ ها : VFD ها سرعت پمپ ها را در کاربردهای مختلف مانند تصفیه آب ، فرآیندهای صنعتی و آبیاری کنترل می کنند. آنها امکان کنترل جریان کارآمد را بر اساس تقاضا فراهم می کنند.
3. نوار نقاله ها : VFD ها کنترل سرعت دقیقی را برای کمربندهای نقاله در کارخانه های تولیدی ارائه می دهند و به تنظیم جریان مواد و بهینه سازی خطوط تولید کمک می کنند.
4. جرثقیل ها و بالابرها : VFD ها امکان عملکرد صاف و کنترل دقیق تجهیزات بلند کردن ، کاهش استرس مکانیکی و بهبود ایمنی را فراهم می کنند.
5. ماشین آلات صنعتی : از VFD ها برای کنترل سرعت موتورها در دستگاه های CNC ، اکسترودر ، میکسرها و سایر تجهیزات دقیق استفاده می شود و باعث افزایش عملکرد و بهره وری می شود.
پایان
درایوهای فرکانس متغیر (VFD) مؤلفه های اساسی در سیستم های کنترل موتور مدرن هستند. VFD با تغییر فرکانس برق الکتریکی که به یک موتور تأمین می شود ، کنترل سرعت دقیق ، بهبود بهره وری انرژی و عمر تجهیزات طولانی را امکان پذیر می کند. در حالی که VSD (درایو سرعت متغیر) یک اصطلاح گسترده تر است که شامل روش های مختلف کنترل سرعت موتور است ، VFD به طور خاص به دستگاه های الکترونیکی اشاره دارد که با تعدیل فرکانس سرعت موتور AC را کنترل می کنند.
اصطلاحات VFD و اینورتر درایو از نزدیک مرتبط هستند و یک اینورتر جزء اصلی سیستم VFD است. VFD ها معمولاً در صنایعی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز به عملکرد موتور با سرعت متغیر دارند ، مانند HVAC ، پمپ ها ، نوار نقاله ها و ماشین آلات صنعتی.
اگر به دنبال ادغام VFD ها در سیستم های خود هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد چگونگی افزایش بهره وری انرژی و کنترل عملیاتی شما نیاز دارید ، Jiaxing Ifind Electromechanical Device Co. ، Ltd. راه حل های VFD با کیفیت بالا را ارائه می دهد. بازدید وب سایت رسمی IFIND برای کشف طیف وسیعی از محصولات آنها و یافتن راه حل مناسب برای نیازهای کنترل موتور شما.
