Հասկանալով փոփոխական հաճախականության կրիչներ (VFD)

Արդյունաբերական ավտոմատացման ժամանակակից աշխարհում էներգաարդյունավետության եւ ճշգրիտ շարժիչի վերահսկման ժամանակաշրջանում փոփոխական հաճախականության վարումը (VFD) դարձել է անփոխարինելի բաղադրիչ: Անկախ նրանից, թե ղեկավարում եք գործարանը, վարում եք HVAC համակարգ, կամ ներգրավված եք ցանկացած դիմումի վրա, որը պահանջում է շարժիչային հսկողություն, հասկանալով, թե ինչ է այն աշխատում, եւ VSD (փոփոխական շարժիչ) եւ Inverter Drive- ի նման առնչվող տերմինների միջեւ եղած տարբերությունները: Մենք կխախտենք այս հասկացությունները այնպես, որ հեշտ է հասկանալ, գործնական եւ տեղին է յուրաքանչյուրի համար, ով ցանկանում է օպտիմալացնել իրենց շարժիչային համակարգերը:

Ինչ է փոփոխական հաճախականության սկավառակ (VFD):

Էունք Փոփոխական հաճախականության սկավառակ (VFD) , որը հայտնի է նաեւ որպես փոփոխական արագության սկավառակ (VSD) կամ Inverter Drive- ը էլեկտրոնային սարք է, որը վերահսկում է էլեկտրական շարժիչի արագությունը, տարբերելով շարժիչով մատակարարվող էլեկտրական էներգիայի հաճախականությունը: VFD հասկանալու բանալին ստում է, որ այն ճշգրտում է էլեկտրական ազդանշանի հաճախականությունը (չափվում է Հերժում) էլեկտրական ազդանշանի վրա `էլեկտրական շարժիչի արագությունը վերահսկելու համար:

Այլընտրանքային հոսանքի (AC) շարժիչի մեջ արագությունը որոշվում է մատակարարվող էներգիայի հաճախականությամբ: Օրինակ, շատ երկրներում AC Power- ի ստանդարտ հաճախականությունը 50 Հց կամ 60 Հց է, եւ շարժիչը կաշխատի մշտական արագությամբ `այս հաճախականության հիման վրա մշտական արագությամբ: Այնուամենայնիվ, եթե անհրաժեշտ է տարբերակել շարժիչի արագությունը (դիմումների համար, ինչպիսիք են երկրպագուները, պոմպերը, փոխակրիչները եւ այլն), VFD- ն թույլ է տալիս փոխել այդ հաճախականությունը եւ այդպիսով շարժիչի արագությունը:

VFD- ի հիմնական բաղադրիչները.

1. Ուղղիչ . Մուտքային AC լարման վերածում է DC լարման:

2. DC LINK . Հարթեցնում է շտկիչից ստացված DC լարման եւ ժամանակավորապես պահում այն:

3. Inverter . DC լարման վերադառնում է փոփոխական հաճախականության AC ելք, որը սնվում է շարժիչով:

Վերահսկելով շարժիչին մատակարարվող հաճախականությունը եւ լարումը, VFD- ն ապահովում է շարժիչի արագության վերահսկում, էներգիայի ուժեղացում եւ ավելի մեծ գործառնական ճկունություն:

Որոնք են VFD- ի օգտագործման առավելությունները:

VFDS- ն առաջարկում է բազմաթիվ առավելություններ, նրանց նախընտրելի ընտրություն կատարել տարբեր ոլորտներում եւ ծրագրերում.

1. Էներգաարդյունավետություն . Պահանջարկի հիման վրա շարժիչի արագությունը կարգավորելը, VFD- ները կարող են զգալիորեն նվազեցնել էներգիայի սպառումը, հատկապես այն ծրագրերում, որտեղ ամբողջ ժամանակ շարժիչը պետք չէ ամբողջությամբ վազել:

2. Արժեքի խնայողություն . Էներգիայի իջեցված օգտագործումը ուղղակիորեն հանգեցնում է էլեկտրաէներգիայի ցածր հաշվին, եւ VFD- ները նույնպես օգնում են երկարացնել շարժիչների կյանքի տեւողությունը `նվազեցնելով մաշվածությունն ու արցունքը:

3. Բարելավված գործընթացների վերահսկում . VFD- ն թույլ է տալիս հարթ, ճշգրիտ վերահսկողություն շարժիչի արագության վրա, ինչը անհրաժեշտ է դիմումների համար, որոնք պահանջում են փոփոխական արագություններ, ինչպիսիք են պոմպերը, փոխակրիչները եւ HVAC համակարգերը:

4. Նվազեցված մեխանիկական սթրեսը . Քանի որ շարժիչի արագությունը աստիճանաբար ճշգրտվում է, համակարգը զգում է ավելի քիչ մեխանիկական սթրես, ինչը հանգեցնում է ավելի քիչ խափանումների եւ պահպանման ավելի ցածր ծախսերի:

5. Փափուկ մեկնարկ եւ դադարեցում . VFD- ները վերացնում են ծանր մեկնարկների եւ կանգառների անհրաժեշտությունը, ապահովելով սահուն անցում, որը նվազագույնի է հասցնում համակարգի մեխանիկական մասի վրա ազդեցությունը:

Որն է տարբերությունը VSD- ի եւ VFD- ի միջեւ:

VSD (փոփոխական արագության շարժիչ) եւ VFD (փոփոխական հաճախականության սկավառակ) տերմինները հաճախ օգտագործվում են փոխանակելիորեն, բայց տեխնիկապես, դրանք նույնը չեն:

1. VSD (փոփոխական արագության մեքենա).

A VSD- ն ավելի լայն տերմին է, որը վերաբերում է էլեկտրական շարժիչի արագությունը վերահսկելու համար օգտագործվող ցանկացած սարք: Մինչ VFD- ն VSD- ի տեսակ է, փոփոխական արագության շարժիչների այլ տեսակներ են.

·  DC կրիչներ . Դրանք օգտագործում են ուղիղ հոսանք `շարժիչի արագությունը վերահսկելու համար:

·  Մեխանիկական կրիչներ . Դրանք օգտագործում են մեխանիկական բաղադրիչներ, ինչպիսիք են շարժիչները, խոզանակները կամ գոտիները, շարժիչի արագությունը կարգավորելու համար:

·  Հիդրավլիկ կամ օդաճնշական կրիչներ . Սրանք օգտագործում են հեղուկի վրա հիմնված համակարգեր `արագությունը կարգավորելու համար:

Հետեւաբար, մինչդեռ բոլոր VFD- ները VSD են, ոչ բոլոր VSD- ները VFD են: VSD տերմինը կարող է կիրառվել ցանկացած տեխնոլոգիայի կամ մեխանիզմի վրա, որը վերահսկում է շարժիչի արագությունը, մինչդեռ VFD- ն մասնավորապես վերաբերում է էլեկտրոնային սարքին, որը վերահսկում է AC շարժիչի արագությունը հաճախականության ճշգրտման միջոցով:

2-ը: VFD (փոփոխական հաճախականության մեքենա).

Ինչպես ավելի վաղ նշվեց, VFD- ն VSD- ի հատուկ տեսակ է, որն օգտագործում է էլեկտրոնային սխեմաներ `էլեկտրական մատակարարման հաճախականությունը` AC շարժիչով տարբերելու համար: VFD- ները հաճախ օգտագործվում են արդյունաբերություններում եւ ծրագրերում, որտեղ շատ կարեւոր են արագության վերահսկումը եւ էներգաարդյունավետությունը: Ըստ էության, մինչդեռ VSD- ն կարող է դիմել շարժիչի արագության վերահսկման ցանկացած մեթոդի, VFD- ն հատուկ կապված է AC Motors- ի հետ եւ օգտագործում է հաճախականության մոդուլյացիա:

Ամփոփելով, VFD- ն VSD- ի ենթաբազմություն է, բայց VSD- ն կարող է վերաբերել արագության կառավարման մեթոդների ավելի լայն տեսականի, ներառյալ մեխանիկական կամ հեղուկի վրա հիմնված մեթոդները, մինչդեռ VFD- ները բացառվում են էլեկտրական հաճախականության փոփոխություններով:

Որն է տարբերությունը VFD- ի եւ Inverter Drive- ի միջեւ:

Հիմա գուցե հետաքրքրվեք, թե ինչպես են պայմանները VFD- ն եւ Inverter Drive- ը առնչվում միմյանց: Չնայած այս տերմինները երբեմն օգտագործվում են փոխարինելիորեն, կան տարբերություններ, որոնք արժե նշել:

1. VFD (փոփոխական հաճախականության մեքենա).

A VFD- ն էլեկտրոնային սարք է, որն օգտագործվում է էլեկտրական շարժիչի արագությունը վերահսկելու համար `տարբերելով շարժիչով մատակարարվող AC Power- ի հաճախականությունը: Ինչպես ավելի վաղ քննարկվում էր, VFD- ն լայնորեն օգտագործվում է էներգաարդյունավետության բարձրացման եւ ճշգրիտ արագության վերահսկում ապահովելու համար:

2-ը: Inverter Drive:

Ինտերվերտային սկավառակ կամ պարզապես ինվերտոր, ըստ էության `VFD- ի հիմնական բաղադրիչը: Դա վերաբերում է համակարգի այն հատվածին, որը վերափոխում է DC լարման (շտկիչից ստացված) փոփոխական հաճախականության արտադրանքի մեջ: Inverter Drives- ը կարող է լինել ավելի մեծ համակարգի, ինչպիսիք են VFD- ն, բայց դրանք կարող են օգտագործվել նաեւ այլ ծրագրերում, ինչպիսիք են վերականգնվող էներգետիկ համակարգերը (արեւային կամ քամու էներգիա) կամ անխափան էլեկտրամատակարարում (UPS):

Այսպիսով, VFD- ի եւ Inverter Drive- ի միջեւ տարբերությունը հիմնականում իմաստաբանական եւ ֆունկցիոնալ է: Չնայած VFD- ն վերաբերում է շարժիչի արագությունը վերահսկող ամբողջ համակարգին, ինվերտորային սկավառակը մասնավորապես վերաբերում է համակարգի այն մասի, որը առաջացնում է փոփոխական հաճախականության ելք:

Ինչպես է աշխատում VFD- ն:

Փոփոխական հաճախականության սկավառակ (VFD) վերահսկում է էլեկտրական շարժիչի արագությունը `կարգավորելով դրան մատակարարվող հզորության հաճախականությունը եւ լարումը: Այս գործընթացը ներառում է չորս հիմնական փուլ.  Ուղղակի , ֆիլտրման , շրջադարձի եւ  արագության վերահսկում : Ահա մանրամասն տրոհումը, թե ինչպես է յուրաքանչյուր փուլ աշխատում.

Ուղղացում - AC- ի վերափոխումը

Առաջին փուլը ներառում է  ուղղիչ  (կամ փոխարկիչ), որը, որպես կանոն, վեց զարկերակային դիոդ կամուրջ: Այս բաղադրիչը վերափոխում է մուտքային եռաֆազի փոխարինող ընթացիկ (AC) ուղղակի ընթացիկ (DC):

• Ինչպես է այն գործում .

• Ուղղիչը պարունակում է վեց դիոդներ, որոնք կազմակերպում են ներկայիս հոսքը թույլ տալ միայն այն ժամանակ, երբ անոդի լարումը գերազանցում է կաթոդի լոլտը:

• Given անկացած պահին միայն երկու դիոդ է վարում. Մեկը դրական կես ցիկլից եւ մեկը `AC ալիքի ձեւի բացասական կես ցիկլից:

• Սելեկտիվ այս անցկացումը խորհուրդը շտկում է պուլսինգի DC ելքի մեջ, որը հայտնի է որպես 'RITPLE DC.' '

Զտիչ - DC ելքի հարթեցում

The Ripple DC- ն այնուհետեւ անցնում է  DC Bus Filter- ի միջոցով , որը հարթեցնում է ալիքի ձեւը `կայուն DC լարման ստեղծելու համար:

• Բաղադրիչները ներգրավված են .

• Կոնդենսատորներ . Լարման գագաթների ընթացքում ներծծեք ավելցուկային էլեկտրոնները եւ ազատեք դրանք ընկղմման ժամանակ, նվազեցնելով ծպտալը:

• Ռեզիստորներ . Ապահովել հավասարաչափ լարման բաշխում շարքի կամ զուգահեռ:

• Արդյունք .
  Զտված DC- ն դառնում է գրեթե կայուն, հաջորդ փուլին կայուն էներգիայի մատակարարում:

Inverresion - DC- ի վերափոխումը կարգավորելի AC- ին

Հարթեցված DC- ն սնվում է  ինվերտորի մեջ , որն օգտագործում է  մեկուսացված դարպասի երկբեւեռ տրանզիստորներ (IGBTS)  `DC- ն վերածելու վերահսկվող եռաֆազի արտադրանքի:

• Հիմնական քայլեր .

1. Անցումային գործողություն . IGBTS- ը գործում է որպես արագընթաց անջատիչներ, միացնելով / անջատել հազարավոր անգամներ `վայրկյանում` հատուկ զույգերով (օրինակ, 1-ից 2-րդ փուլ):

2. Pulse Լայնության մոդուլյացիա (PWM) . Փոխարենը տարբերելով IGBT անցման տեւողությունը եւ ժամկետը, Inverter- ը առաջացնում է քայլային ալիք, որը մոտենում է սինուսային ալիքին:

3. Արդյունքների ճշգրտում . PWM- ի կողմից վերահսկվող ելքային ընդօրինակում է AC Հարմար է շարժիչ շարժիչների համար, միաժամանակ թույլ տալով ճշգրտումներ լարման եւ հաճախականության ճշգրտումները:

Արագության վերահսկում. Շարժիչային RPM- ի կարգավորումը

Եզրափակիչ փուլը կարգավորում է շարժիչի արագությունը `փոփոխելով շրջադարձային AC- ի հաճախականությունը:

• Սկզբունք .
  Շարժիչի արագությունը (RPM) համաչափ է AC հաճախության, ինչպես սահմանված է.

  $$\text{(RPM)}=\frac{120Շարժիչային\text{(HZ)}}{\text{բեւեռների քանակը}}$$

• Ինչպես vfds- ը կարգաբերում է արագությունը .

• Հաճախակի բարձրացումը բարձրացնում է շարժիչի արագությունը:

• Հաճախակի նվազումը նվազեցնում է շարժիչի արագությունը:

• VFD- ն դինամիկ կերպով կարգավորում է IGBT անջատիչ ձեւը `ելքային հաճախականությունը տարբերելու համար, ինչը հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ վերահսկողություն շարժիչների կատարման վրա:

VFD- ի դիմումներ

VFD- ն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում կիրառական լայն շրջանակներում, ներառյալ.

1. HVAC համակարգեր . VFD- ն օգտագործվում է օդորակման, ջեռուցման եւ օդափոխման համակարգերում `վերահսկելու երկրպագուների եւ պոմպերի արագությունը, էներգիայի օգտագործման օպտիմալացում եւ տարածության ցանկալի պայմաններ պահպանելը:

2. Պոմպեր . VFD- ները վերահսկում են պոմպերի արագությունը տարբեր ծրագրերում, ինչպիսիք են ջրամատակարարումը, արդյունաբերական գործընթացները եւ ոռոգումը: Դրանք թույլ են տալիս արդյունավետ հոսքի հսկողություն `պահանջարկի հիման վրա:

3. Փոխակրիչներ . VFD- ները ապահովում են արտադրական բույսերի փոխակրիչ գոտիների ճշգրիտ արագության վերահսկում, օգնելով կարգավորել նյութերի հոսքը եւ օպտիմալացնել արտադրական գծերը:

4. Ամբարձիչներ եւ ամբարձիչներ . VFD- ները թույլ են տալիս սահուն գործողություն եւ բարձրացնող սարքավորումների ճշգրիտ վերահսկողություն, նվազեցնելով մեխանիկական սթրեսը եւ անվտանգության բարելավումը:

5. Արդյունաբերական մեքենաներ . VFD- ն օգտագործվում է CNC մեքենաներում շարժիչների արագությունը վերահսկելու համար, Extruders, Mixers- ը եւ այլ ճշգրիտ սարքավորումներ, կատարողական եւ արտադրողականության բարձրացում:

Եզրափակում

Փոփոխական հաճախականության կրիչները (VFD) հիմնական բաղադրիչներն են ժամանակակից շարժիչային կառավարման համակարգերում: Տարբերելով շարժիչով մատակարարվող էլեկտրական էներգիայի հաճախականությունը, VFD- ները հնարավորություն են տալիս ճշգրիտ արագության վերահսկում, էներգիայի արդյունավետության բարձրացում եւ սարքավորումների երկարաձգված կյանք: Թեեւ VSD (փոփոխական արագության շարժիչ) ավելի լայն տերմին է, որն իր մեջ ներառում է շարժիչի արագության վերահսկման տարբեր մեթոդներ, VFD- ն մասնավորապես վերաբերում է էլեկտրոնային սարքերին, որոնք վերահսկում են AC շարժիչի արագությունը `մշակելով հաճախականությամբ:

VFD- ի եւ Inverter Drive- ի պայմանները սերտորեն կապված են, ինվերտորը `որպես VFD համակարգի հիմնական բաղադրիչ: VFD- ները սովորաբար օգտագործվում են արդյունաբերություններում, որոնք պահանջում են փոփոխական արագությամբ շարժիչային շահագործում, ինչպիսիք են HVAC- ը, պոմպերը, փոխակրողները եւ արդյունաբերական մեքենաները:

Եթե դուք ցանկանում եք ինտեգրել VFD- ն ձեր համակարգերի մեջ կամ ավելի շատ տեղեկությունների կարիք ունեք, թե ինչպես կարող են բարելավել ձեր էներգիայի արդյունավետությունը եւ գործառնական վերահսկողությունը, Jiaxing Ifind ElectromeMeCanical Device Co., Ltd.- ն առաջարկում է բարձրորակ VFD լուծումներ: Այցելել IFIND- ի պաշտոնական կայքը  `ուսումնասիրելու դրանց արտադրանքի տեսականին եւ գտեք ճիշտ լուծում ձեր շարժիչային կառավարման կարիքների համար: