Op die gebied van industriële outomatisering en kragbeheer speel frekwensie -omskakelingsveranderlike frekwensies (VFD's) 'n belangrike rol. As 'n toonaangewende VFD -verskaffer van die Frekwensie -omskakelaar, het ek die verskillende toepassings eerstehands gesien en die kritieke belang om te verstaan hoe die uitsetspanning van 'n VFD met frekwensie verander. Hierdie kennis is nie net noodsaaklik vir ingenieurs en tegnici nie, maar ook vir einde - gebruikers wat op VFD's staatmaak om die werkverrigting van hul elektriese toerusting te optimaliseer.
Basiese beginsels van VFD's
Voordat u die verhouding tussen uitsetspanning en frekwensie gebruik, is dit uiters belangrik om die basiese werkbeginsel van 'n VFD te verstaan. 'N VFD is 'n elektroniese toestel wat die snelheid van 'n wisselende stroom (AC) -motor beheer deur die frekwensie en spanning wat aan die motor gelewer word, te verander. Dit bestaan uit drie hoofafdelings: die gelykrigter, die DC -bus en die omskakelaar.
Die gelykrigter skakel die inkomende AC -krag om in direkte stroom (DC) krag. Die GS -krag word dan in die DC -bus geberg, wat dien as 'n energiereservoir. Die omskakelaar haal die GS -krag vanaf die DC -bus en skakel dit weer in AC -krag met 'n veranderlike frekwensie en spanning. Hierdie veranderlike AC -krag word dan aan die motor voorsien, wat die snelheid van die motor moontlik maak.
Die V/F (spanning - tot - frekwensie) verhouding
Die V/F -verhouding is die mees fundamentele verwantskap tussen die uitsetspanning en frekwensie van 'n VFD. In 'n tipiese VFD is die uitsetspanning eweredig aan die uitsetfrekwensie tot die nominale frekwensie van die motor. Hierdie verhouding is gebaseer op die feit dat die magnetiese vloed in 'n AC -motor eweredig is aan die verhouding van die toegepaste spanning tot die frekwensie (V/F).
Wiskundig kan die verhouding uitgedruk word as:
[V = k \ tye f]
waar (v) die uitsetspanning is, (f) die uitsetfrekwensie is, en (k) 'n konstante bekend staan as die V/F -verhouding. Byvoorbeeld, as 'n motor ontwerp is om teen 460 V en 60 Hz te werk, is die V/F -verhouding (\ frac {460} {60} \ ongeveer 7.67) V/Hz. As die VFD met 'n laer frekwensie werk, sê 30 Hz, sal die uitsetspanning (V = 7.67 \ Times30 = 230) V wees om dieselfde magnetiese vloed in die motor te handhaaf.
Die handhawing van 'n konstante V/F -verhouding is van uiterste belang, want as die V/F -verhouding te hoog is, sal die motor ervaar - magnetisering, wat lei tot verhoogde ysterverliese, oorverhitting en moontlik die motor kan beskadig. Aan die ander kant, as die V/F -verhouding te laag is, sal die motor onvoldoende wringkrag hê om die vrag te dryf.
Werking onder die beoordelingsfrekwensie
As die VFD onder die nominale frekwensie van die motor werk, word die uitsetspanning verstel in verhouding tot die frekwensie om 'n konstante V/F -verhouding te handhaaf. Dit stel die motor in staat om teen verminderde snelhede te werk, terwyl dit steeds voldoende wringkrag bied om die vrag te dryf.
Byvoorbeeld, in 'n vervoerbandstelsel, as die motor op 60 Hz en 460 V beoordeel word, en die vervoerband met die helfte - snelheid (30 Hz) moet loop, sal die VFD 'n spanning van ongeveer 230 V. lewer. Dit verseker dat die magnetiese vloed van die motor konstant bly, en die motor doeltreffend kan werk met die verminderde snelheid.
Werking bo die nominale frekwensie
As die VFD bo die nominale frekwensie van die motor werk, kan die uitsetspanning nie verder as die nominale spanning van die motor toeneem nie. In hierdie geval neem die V/F -verhouding af. Namate die frekwensie toeneem, neem die magnetiese vloed in die motor af, en die wringkrag van die motor neem ook af.
Byvoorbeeld, as 'n motor op 60 Hz en 460 V beoordeel word, en die VFD ingestel is om op 90 Hz te werk, sal die uitsetspanning op 460 V. bly. Die nuwe V/F -verhouding is (\ frac {460} {90} \ ongeveer 5.11) V/Hz, wat laer is as die gegradeerde V/F -verhouding van 7.67 V/Hz. As gevolg hiervan, sal die wringkrag van die motor verminder word, en die motor sal in 'n konstante kraggebied werk.
Impak van laskenmerke
Die verwantskap tussen uitsetspanning en frekwensie hang ook af van die laskenmerke. Daar is drie hooftipes vragte: konstante - wringkragbelasting, veranderlike - wringkragbelasting en konstante kraglading.
- Konstante - wringkraglading: Hierdie vragte benodig 'n konstante hoeveelheid wringkrag, ongeag die snelheid. Voorbeelde hiervan is vervoerbande, positiewe - verplasingspompe en brekers. Vir konstante wringkragbelasting, moet die VFD 'n konstante V/F -verhouding gedurende die snelheidsbereik handhaaf om te verseker dat die motor voldoende wringkrag kan bied.
- Veranderlike - wringkragbelasting: Hierdie vragte het 'n wringkragvereiste wat wissel met die vierkant van die snelheid. Voorbeelde hiervan is sentrifugale pompe en waaiers. Vir veranderlike - wringkragbelasting, kan die VFD die V/F -verhouding met laer snelhede verminder omdat die wringkragvereiste laer is. Dit maak voorsiening vir energiebesparing, aangesien die motor minder krag teen verminderde snelhede verbruik.
- Konstant - kraglading: Hierdie vragte benodig 'n konstante hoeveelheid krag, ongeag die snelheid. Voorbeelde hiervan is masjiengereedskap en sommige soorte winders. Vir konstante kraglading werk die VFD in die konstante - drywingsgebied bo die nominale frekwensie, waar die wringkrag afneem namate die snelheid toeneem.
Aansoeke en oorwegings
Dit is noodsaaklik vir verskillende toepassings om te verstaan hoe die uitsetspanning van 'n VFD met frekwensie verander. Byvoorbeeld, in 'n HVAC -stelsel (verwarming, ventilasie en lugversorging), kan 'n VFD gebruik word om die snelheid van die waaiers en pompe te beheer. Deur die frekwensie en spanning volgens die lasvereistes aan te pas, kan die stelsel doeltreffender werk en energieverbruik en bedryfskoste verlaag.
Wanneer u 'n VFD vir 'n spesifieke toepassing kies, is dit belangrik om die beoordeelde spanning en frekwensie van die motor, die laskenmerke en die vereiste snelheidsbereik te oorweeg. By ons onderneming bied ons 'n wye verskeidenheid VFD's aan om in verskillende klante se behoeftes te voorsien. Byvoorbeeld, onsFrekwensie -omskakelaar 50Hz tot 60Hz 3 faseis geskik vir toepassings wat 'n frekwensie -omskakeling van 50 Hz tot 60 Hz in 'n drie -fase -stelsel benodig. Ons5HP VFD enkelfase -insetis ideaal vir klein skaaltoepassings met 'n enkele fase kragbron, en die10 pk VFDkan groter vragte hanteer.
Konklusie
Ten slotte verander die uitsetspanning van 'n frekwensie -omskakelaar VFD met frekwensie op 'n goed gedefinieerde manier gebaseer op die V/F -verhouding. Die handhawing van die toepaslike V/F -verhouding is van uiterste belang vir die doeltreffende en betroubare werking van AC -motors. Deur hierdie verhouding te verstaan en die laskenmerke te oorweeg, kan gebruikers die werkverrigting van hul elektriese toerusting optimaliseer en aansienlike energiebesparings bewerkstellig.
As u belangstel in ons frekwensie -omskakelaar VFD -produkte of vrae het oor die verband tussen uitsetspanning en frekwensie, kontak ons gerus vir 'n gedetailleerde bespreking en aankope -onderhandeling. Ons is daartoe verbind om produkte van hoë gehalte en professionele tegniese ondersteuning te bied om aan u spesifieke behoeftes te voorsien.
Verwysings
- “Veranderlike frekwensies: beginsels, werking en toepassing,” deur Thomas G. Habeck.
- “Elektriese motoraandrywers: modellering, analise en beheer,” deur Bin Wu, Syr Hui en H. Alan Mantooth.