อธิบายไดรฟ์ AC แรงดันต่ำ: วิธีการทำงานและวิธีเลือกไดรฟ์ AC สำหรับการใช้งานของคุณ

เดินผ่านโรงงานสมัยใหม่เกือบทุกแห่งแล้วคุณจะพบกับไดรฟ์ AC แรงดันต่ำที่ทำงานเงียบและไม่สวยงาม เช่น จับปั๊มที่แรงดันตรงตามที่กระบวนการต้องการ การไล่ระดับสายพานโดยไม่ทำให้สายพานขาด หรือลดความเร็วของพัดลมลงสิบห้าเปอร์เซ็นต์ และลดกำลังดึงลงมากกว่าหนึ่งในสาม สิ่งเหล่านี้คือจุดเชื่อมโยงระหว่างแหล่งจ่ายไฟหลักที่มีความเร็วคงที่กับมอเตอร์ที่ควรทำงานที่ความเร็วใดก็ตามที่งานต้องการ

ที่ Raynen เราใช้เวลาหลายปีในการสร้างไดรฟ์สำหรับเครื่องจักร OEM การปรับปรุงโรงงาน และอุตสาหกรรมหนัก คู่มือนี้ตอบคำถามที่วิศวกรของเราได้ยินบ่อยที่สุด: มีอะไรอยู่ภายในไดรฟ์ AC แรงดันต่ำ เปรียบเทียบประเภทหลักอย่างไร เกณฑ์การคัดเลือกมีความสำคัญ และการคืนทุนมาจากไหน

สิ่งที่นับเป็นไดรฟ์ AC แรงดันต่ำ?

แรงดันไฟฟ้าต่ำอธิบายถึงแหล่งจ่ายไฟที่ไดรฟ์เชื่อมต่ออยู่ ไม่ใช่พลังงานที่ไดรฟ์จ่าย ภายใต้คำจำกัดความของ IEC แรงดันไฟฟ้าต่ำทำงานได้สูงถึง 1,000 V AC และไดรฟ์อุตสาหกรรมถูกสร้างขึ้นสำหรับเครือข่าย 200 V, 380-480 V หรือ 525-690 V คลาส 380-480 V เป็นตัวขับเคลื่อน ครอบคลุมมอเตอร์ส่วนใหญ่ตั้งแต่ขนาดเศษส่วนกิโลวัตต์ไปจนถึงหลายร้อยกิโลวัตต์ ไดรฟ์แรงดันไฟฟ้าปานกลางรับช่วงต่อจากประมาณ 2.3 kV และให้บริการกับเครื่องจักรที่มีขนาดใหญ่มาก

คำศัพท์ทำให้เกิดความสับสนเป็นส่วนใหญ่ VFD, VSD และ "อินเวอร์เตอร์" ทั้งหมดอธิบายกล่องเดียวกัน พูดอย่างเคร่งครัด อินเวอร์เตอร์เป็นเพียงขั้นตอนภายในเดียวเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์คือไดรฟ์ AC และไดรฟ์ AC แรงดันต่ำเป็นเพียงไดรฟ์ที่ออกแบบมาสำหรับคลาสแรงดันต่ำ

ไดรฟ์ AC แรงดันต่ำทำงานอย่างไร

ทุกๆ ไดรฟ์ AC แรงดันต่ำ ดำเนินการเปลี่ยนแปลงแบบเดียวกัน โดยนำความถี่คงที่ แรงดันไฟฟ้าคงที่จากกริดและส่งกระแสสลับความถี่แปรผัน แรงดันไฟฟ้าแปรผันไปยังมอเตอร์ สามขั้นตอนทำงาน

1. วงจรเรียงกระแส บริดจ์ไดโอดหรือส่วนหน้าแบบแอคทีฟบนยูนิตรีเจนเนอเรชั่น จะแปลง AC สามเฟสขาเข้าเป็น DC
2. ดีซีบัส. ตัวเก็บประจุและยูนิตขนาดใหญ่ DC choke ช่วยให้การเชื่อมต่อราบรื่นและกักเก็บพลังงานสำหรับโหลดชั่วคราว
3. อินเวอร์เตอร์ โมดูล IGBT สลับการเชื่อมต่อ DC กลับเป็นรูปแบบคลื่น AC แบบมอดูเลตความกว้างพัลส์ซึ่งมีความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่บอร์ดควบคุมตั้งค่าไว้

เนื่องจากความเร็วซิงโครนัสของมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นไปตามความถี่ของการจ่าย การเปลี่ยนความถี่จะเปลี่ยนความเร็วโดยตรง ความถี่ที่ลดลงโดยไม่ลดแรงดันไฟฟ้าจะทำให้วงจรแม่เหล็กอิ่มตัว ดังนั้นไดรฟ์จึงรักษาอัตราส่วนโวลต์ต่อเฮิรตซ์ หรือมอเตอร์รุ่นขั้นสูงให้มีความสมดุลในทุกจุดการทำงาน

วิธีการควบคุมที่คุณจะเห็น

• การควบคุม V/f: เรียบง่าย ใช้งานได้สะดวก และเข้ากันได้ดีกับพัดลม ปั๊ม และโหลดกำลังสองอื่นๆ
• การควบคุมเวกเตอร์แบบไร้เซ็นเซอร์: การตอบสนองแรงบิดแบบไร้ตัวเข้ารหัสสำหรับสายพานลำเลียง เครื่องผสม และเครื่องอัดรีด
• การควบคุมเวกเตอร์แบบวงปิด: การตอบสนองของตัวเข้ารหัสเพื่อความเร็วและแรงบิดที่แม่นยำบนเครน เครื่องม้วน และเครื่องมือกล

ประเภทของไดรฟ์ AC แรงดันต่ำ

ตลาดแบ่งออกเป็นกลุ่มที่ใช้งานได้จริงเพียงไม่กี่กลุ่ม ไดรฟ์แบบปิดติดผนังมีกำลังประมาณ 0.4 kW ถึง 90 kW และตั้งอยู่ข้างเครื่องจักรหรือภายในแผงขนาดเล็ก ไดรฟ์แบบโมดูลาร์และแบบตู้ครอบคลุมกำลังที่สูงกว่า และให้คอนฟิกบัส DC ชุดเบรก และตัวกรองที่ใช้ร่วมกันกับการใช้งาน ระบบมัลติไดรฟ์ป้อนอินเวอร์เตอร์หลายตัวจากวงจรเรียงกระแสตัวเดียว ซึ่งพบได้ทั่วไปในไลน์สิ่งทอ บรรจุภัณฑ์ และโลหะ ไดรฟ์แบบสร้างใหม่จะส่งพลังงานการเบรกกลับคืนสู่แหล่งจ่าย แทนที่จะเผาในตัวต้านทาน

สำหรับการใช้งานในแต่ละวัน อุปกรณ์ติดผนังขนาดกะทัดรัดก็เพียงพอแล้ว และทำให้แผงมีขนาดเล็กลง

ซัพพลายเออร์ไดรฟ์ AC แรงดันต่ำอัจฉริยะ RVE21 • การออกแบบช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กว้าง • ความสามารถในการโอเวอร์โหลดได้สูงสุดถึง 200% • โล่การทำงานแบบถอดได้ การติดตั้งแบบเคียงข้างกัน • การออกแบบทางเดินหายใจอิสระ • ประสิทธิภาพสูงด้านต้นทุน ดูผลิตภัณฑ์ →

ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรแรงดันต่ำอัจฉริยะ RVE21 ของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อสถานการณ์นั้นโดยเฉพาะ: เครื่องจักร OEM และการปรับแต่งเพิ่มเติมที่พื้นที่แผงคับแคบ การเดินสายไฟต้องรวดเร็ว และไดรฟ์ยังคงต้องครอบคลุมมอเตอร์ขนาดต่างๆ

ไดรฟ์หรือซอฟต์สตาร์ทเตอร์?

อุปกรณ์ทั้งสองเครื่องตั้งอยู่ด้านหน้ามอเตอร์และทั้งสองควบคุมทางลาด ดังนั้นจึงมักถูกยกมาเทียบกัน คำถามที่ต้องตัดสินใจคือคุณจำเป็นต้องเปลี่ยนความเร็วหลังจากที่มอเตอร์สตาร์ทแล้วหรือไม่

หากกระบวนการไม่ต้องการความเร็วที่แตกต่างกัน โดยปกติแล้ว ชุดซอฟต์สตาร์ทจะเป็นคำตอบที่ถูกกว่า หากความเร็ว แรงบิด หรือการใช้พลังงานต้องเป็นไปตามความต้องการ การขับเคลื่อนคือการลงทุนที่ดีกว่า

การเลือกไดรฟ์ที่เหมาะสม

พิกัดกำลังของเอกสารข้อมูลเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่คำตอบ ทำงานผ่านโหลดก่อน

• กระแสมอเตอร์และโอเวอร์โหลด: ขนาดของกระแสโหลดเต็ม จากนั้นตรวจสอบว่าหน้าที่นั้นต้องการโอเวอร์โหลด 120%, 150% หรือ 200% เป็นเวลาหนึ่งนาทีหรือมากกว่านั้น
• โปรไฟล์แรงบิดโหลด: โหลดแรงบิดคงที่ เช่น สายพานลำเลียงและเครื่องอัดรีดต้องการการขับเคลื่อนมากกว่าโหลดพัดลมกำลังสองและปั๊ม
• ช่วงความเร็ว: การทำงานของพลังงานคงที่เหนือความเร็วพื้นฐานจำเป็นต้องลดสนามไฟฟ้าลงและมอเตอร์ได้รับการจัดอันดับ
• การเบรก: ตัดสินใจว่าจำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานการเบรก ชุดเบรก หรือส่วนหน้าแบบจ่ายพลังงานใหม่หรือไม่
• สภาพแวดล้อม: อุณหภูมิแวดล้อม ระดับความสูง ฝุ่น ความชื้น และระดับ IP ที่ต้องการ ล้วนลดกระแสเอาต์พุตที่ใช้งานได้
• คุณภาพกำลังไฟฟ้า: ขีดจำกัดฮาร์มอนิก ความยาวสายเคเบิล และหมวด EMC มักจะเป็นตัวกำหนดว่ามีการเติมโช้คหรือตัวกรองหรือไม่
• การบูรณาการ: โปรโตคอลฟิลด์บัส จำนวน I/O และไดรฟ์ต้องสื่อสารกับแพลตฟอร์มควบคุมที่มีอยู่หรือไม่

ในกรณีที่มีภาระหนักหรือมีไดนามิกหนาแน่น การขับเคลื่อนแบบเวคเตอร์ที่มีการปรับอัตโนมัติของมอเตอร์อย่างเหมาะสมจะเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยกว่า

ซัพพลายเออร์ไดรฟ์ AC เวกเตอร์ RVE32 เปลือกพลาสติก • เทคโนโลยีควบคุมเวกเตอร์แบบไร้เซนเซอร์ความเร็ว • การปรับพารามิเตอร์ลูปอัตโนมัติ ไม่ต้องแก้ไขจุดบกพร่อง • การสื่อสาร Modbus เป็นมาตรฐาน • ใช้พลังงานต่ำ ... ดูผลิตภัณฑ์ →

ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรเวกเตอร์ RV32 คือคำตอบของเราสำหรับหน้าที่เหล่านั้น: การควบคุมเวกเตอร์แบบวงเปิดหรือแบบปิด ความสามารถในการรับน้ำหนักเกินได้มาก และตัวเลือกการเบรกและการสื่อสารที่ผู้สร้างเครื่องจักรต้องการ

ที่ที่ไดรฟ์ AC แรงดันต่ำให้ผลลัพธ์

แอปพลิเคชันจะคลัสเตอร์ตามรูปแบบไม่กี่รูปแบบ ในระบบพัดลมและปั๊ม ระบบขับเคลื่อนจะเข้ามาแทนที่วาล์วควบคุมหรือแดมเปอร์ ดังนั้นมอเตอร์จึงผลิตเฉพาะการไหลที่กระบวนการต้องการเท่านั้น สำหรับคอมเพรสเซอร์ ระบบขับเคลื่อนจะช่วยลดการสูญเสียจากการขนถ่ายและรักษาแรงดันให้คงที่ ในโรงงานเคมี พวกเขาควบคุมเครื่องหมุนเหวี่ยงและเครื่องผสมที่อาจจะทำให้กระปุกเกียร์สั่นสะเทือนทุกครั้งที่สตาร์ท สายยางและพลาสติกใช้กับเครื่องอัดรีดแบบสกรู ในขณะที่อุปกรณ์ยกและเครื่องมือกลพึ่งพาสายเหล่านี้ในการควบคุมการเร่งความเร็วและการวางตำแหน่งที่ทำซ้ำได้

โบลเวอร์บำบัดน้ำ ปั๊มจุ่ม และระบบจ่ายแรงดันคงที่เป็นไปตามตรรกะเดียวกัน คุณสามารถดูวิธีกำหนดค่าหน้าที่เหล่านี้ได้ในของเรา โซลูชันการใช้งานพัดลมและปั๊ม .

ผู้จำหน่ายไดรฟ์ AC ซีรีส์ CT3000 CT3000 Series ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร 400V 560-800kW ดูผลิตภัณฑ์ →

ไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันซีรีส์ CT3000 ครอบคลุมงานอเนกประสงค์ในอุตสาหกรรมเหล่านี้ ซึ่งทำให้เป็นจุดเริ่มต้นที่สมเหตุสมผลเมื่อโครงการผสมเครื่องจักรหลายประเภทเข้าด้วยกันภายใต้กลยุทธ์ด้านอะไหล่เดียว

ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ความน่าเชื่อถือ และคุณภาพไฟฟ้า

กฎความสัมพันธ์อธิบายเรื่องราวการประหยัดส่วนใหญ่: ในโหลดแบบแรงเหวี่ยง การไหลจะแปรผันตามความเร็ว ในขณะที่กำลังของเพลาแปรผันตามลูกบาศก์ของความเร็ว การลดความเร็วลงยี่สิบเปอร์เซ็นต์จึงลดพลังงานลงประมาณครึ่งหนึ่ง นั่นคือเหตุผลที่โครงการปรับปรุงพัดลมและปั๊มมักจะคืนทุนให้กับชุดขับภายในหนึ่งถึงสามปี

ความน่าเชื่อถือมาจากการป้องกันและการติดตั้งที่ดี ไดรฟ์สมัยใหม่จะตรวจสอบกระแสเอาต์พุต แรงดันบัส DC อุณหภูมิของฮีทซิงค์ และการรั่วไหลของดิน และจะจำกัดแรงบิดแทนที่จะตัดการทำงานทุกครั้งที่กระบวนการอนุญาต ฮาร์มอนิกและ EMC ยังคงต้องได้รับการดูแล: โช้ค DC หรือ AC ช่วยลดความผิดเพี้ยนของกระแสไฟฟ้า สายเคเบิลมอเตอร์ที่มีฉนวนหุ้ม และการควบคุมการต่อลงดินที่ถูกต้อง สัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป และการจำกัดความยาวของสายเคเบิลจะช่วยปกป้องฉนวนของมอเตอร์จากการสลับขอบอย่างรวดเร็ว

การว่าจ้าง การจัดทำเอกสาร และการสนับสนุน

การทดสอบการใช้งานที่ดีส่วนใหญ่เป็นการเตรียมการ ป้อนข้อมูลป้ายชื่อมอเตอร์ก่อน เรียกใช้การปรับอัตโนมัติ จากนั้นตั้งค่าทางลาดเร่งความเร็วและลดความเร็วรอบความเฉื่อยจริงก่อนที่ไดรฟ์จะเห็นโหลด ติดตะแกรงสายเคเบิลมอเตอร์ที่ปลายทั้งสองข้าง เก็บสายไฟควบคุมให้ห่างจากสายไฟ และบันทึกชุดพารามิเตอร์สุดท้ายเพื่อให้สามารถโหลดชุดทดแทนได้อย่างรวดเร็ว

การบำรุงรักษาจะดำเนินไปอย่างตรงไปตรงมาเมื่อถึงกำหนด: ทำความสะอาดฮีทซิงค์และพัดลมระบายความร้อน ตรวจสอบตัวเก็บประจุบัส DC หลังจากใช้งานเป็นเวลานาน ตรวจสอบแรงบิดของขั้วต่อทุกปี และใช้การถ่ายภาพความร้อนเพื่อตรวจจับการเชื่อมต่อที่หลวมก่อนกำหนด ของเรา คู่มือการใช้งานและการดาวน์โหลด พกพารายการพารามิเตอร์ แผนภาพการเดินสายไฟ และเอกสารเฟิร์มแวร์ที่จำเป็นสำหรับทั้งสองงาน

คำถามที่พบบ่อย

ไดรฟ์ AC แรงดันต่ำสามารถยึดมอเตอร์ที่ความเร็วเป็นศูนย์ได้หรือไม่?

ใช่ มันสามารถยึดเพลาให้อยู่กับที่ในขณะที่สร้างแรงบิด แต่มอเตอร์ต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับการทำงานต่อเนื่องที่ความเร็วต่ำ มอเตอร์ระบายความร้อนด้วยตัวเองแบบมาตรฐานจะสูญเสียการไหลเวียนของอากาศทำความเย็นเมื่อความเร็วลดลง ดังนั้นควรวางแผนสำหรับมอเตอร์ที่มีการระบายอากาศแยกต่างหากหากหน้าที่การยึดใช้เวลานาน

สายเคเบิลมอเตอร์วิ่งจากชุดขับได้ไกลแค่ไหน?

ตามกฎทั่วไป สูงถึง 30-50 ม. แบบไม่มีชีลด์ หรือแบบมีชีลด์ประมาณ 20-30 ม. การทำงานที่ยาวนานขึ้นจำเป็นต้องมีตัวกรอง dV/dt หรือเครื่องปฏิกรณ์เอาท์พุต เพื่อป้องกันขดลวดมอเตอร์จากขอบสวิตชิ่งที่สูงชัน

ฉันจำเป็นต้องมีตัวต้านทานเบรกเสมอหรือไม่?

ไม่ จำเป็นเฉพาะเมื่อโหลดสร้างพลังงานใหม่ได้เร็วกว่าที่ตัวขับเคลื่อนจะดูดซับได้ เช่น เมื่อหยุดพัดลมที่มีความเฉื่อยสูงอย่างรวดเร็วหรือลดรอกลง การลงทางลาดที่ช้าและโหลดที่มีความเฉื่อยต่ำมักไม่ต้องการอะไรเพิ่มเติม

ไดรฟ์ AC แรงดันต่ำให้รางวัลการจับคู่อย่างระมัดระวังมากกว่าข้อกำหนดเฉพาะใดๆ รับโปรไฟล์แรงบิด ข้อกำหนดการโอเวอร์โหลด และสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม จากนั้นไดรฟ์จะกลายเป็นชิ้นส่วนที่ไม่ต้องบำรุงรักษาของเครื่อง แทนที่จะเป็นปัญหาที่เกิดซ้ำ

หากคุณต้องการความเห็นที่สองเกี่ยวกับการใช้งาน ตั้งแต่เส้นโค้งของปั๊มไปจนถึงการปรับปรุง วิศวกรของเรายินดีที่จะช่วยคุณปรับขนาด ตั้งค่า และใช้งานต่อไปเป็นเวลาหลายปี